专利申请量持续走高，我国碳纤维行业应加快专利布局

　　当前，碳纤维距离我们的日常生活越来越近，这种比头发丝细100倍的纤维状碳材料，密度不到钢的1/4，但抗拉强度却是钢的7到9倍。作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，被认为是新一代增强纤维。目前，碳纤维不仅广泛应用在航空航天、军事工业，而且在汽车构件、风力发电叶片、核电等领域也存在广阔应用空间。日本和美国等国家早在20世纪50年代就已经开始碳纤维技术领域的研发，我国从20世纪70年代中期开始,经过30余年的发展，碳纤维从无到有、从研制到生产取得了一定成绩，对我国产业结构的调整和传统材料的更新换代有着重要意义。日前，国家知识产权局专利局化学发明审查部对PAN（聚丙烯腈）基碳纤维行业相关专利申请进行全面系统地分析，形成了《聚丙烯腈基碳纤维生产工业专利分析报告》（下称《报告》）。记者从《报告》中了解到，目前，我国在PAN领域还处于研发和起步阶段，研制与生产水平还相对较低，虽然在专利申请量上保持了快速增长趋势，但关键技术仍掌握在国外企业手中，高校和科研院所为主要申请人，国内企业拥有专利申请量相对较少。目前，随着我国碳纤维消费量的不断增长，中国专利申请量将持续走高，因此我国企业和高校以及科研院所应紧密协作、形成合力，进一步加大研发力度，以便在未来市场竞争中占有更多话语权。

　　现状　超过美国位居世界第二中国专利申请量持续增长

　　碳纤维最早始于20世纪50年代，按原料划分主要有聚丙烯腈基、沥青基、粘胶基及酚醛树脂等几种。目前，市场上主要以PAN基碳纤维为主，全球13家大型碳纤维生产公司中，以PAN为原料生产碳纤维的公司有9家。《报告》显示，就全球PAN领域专利申请来看，日本专利申请量最多，占全球总专利申请量的69.5%，中国和美国次之，分别占8.5%和8.2%。“随着碳纤维应用领域的扩展，中国的高校、科研院所和企业也越来越关注该领域，并开始占有一席之地，中国碳纤维领域专利申请量持续快速增长，已位居世界第二位。”国家知识产权局专利局化学发明审查部副部长张伟波在接受本报记者采访时表示，截至2010年12月31日，全球PAN领域已公开专利申请2154件，其中中国专利申请量244件。在244件在华专利申请中，有177件为中国申请人提交，占总申请量的73%。《报告》显示，全球PAN领域专利申请量始终处于快速增长状态。从历年专利申请情况来看，20世纪70年代，世界主要碳纤维生产企业开始进行知识产权方面的布局，相关专利申请出现井喷式增长。1983年前后，碳纤维的纺丝技术出现重要突破，涉及纺丝的相关专利申请由1979年之前的80件，发展到1995年的220件。到2000年后，中国申请人开始逐渐关注该领域，尤其是2005年之后碳纤维成为研究的重点和热点，中国专利申请量逐渐增加。但是，在2002年以前，中国碳纤维专利申请主要以国外申请人为主，美国和欧洲主要是在1996年后开始在中国提交专利申请的。目前，随着我国碳纤维消费量的不断增加，中国专利申请量还将持续走高。

　　问题　高校和科研院所为主要申请人国内企业专利申请较少

　　在全球排名前十位的专利申请人中，以东丽为首的三大日本公司占据了碳纤维技术领域专利申请总量的60%，韩国晓星公司也拥有一定专利申请量，美国和英国的申请人也主要为企业，中国的北京化工大学和中国科学院山西煤炭化学研究所分别排在第五位和第六位。张伟波向记者介绍，与日本、美国专利申请主要来自于企业不同，我国在PAN领域的专利申请主要以高校和科研院所为主，国内企业在该领域专利申请量相对较少。北京化工大学、中国科学院山西煤炭化学研究所和上海东华大学是我国最早从事碳纤维领域研究的高校和科研院所。其中，北京化工大学和中国科学院山西煤炭化学研究所分别自2006年和2007年开始提交碳纤维技术领域的专利申请，且一直持续到2010年，可见2005年碳纤维在我国已经成为研究热点。在中国申请人排名前十位的省份，沿海城市较多，北京、上海、吉林、江苏、山西位列前五位，占国内碳纤维技术领域专利申请总量的52%。“这主要是因为我国碳纤维技术整体处于研发阶段，科研院所的数量和能力以及化学工业的基础水平成为了决定PAN领域技术发展的关键因素。”张伟波表示，从这方面来说，拥有众多高校的北京、上海以及化学工业基础水平较高的吉林、江苏具有明显的区域优势。《报告》还显示，近几年来，在中国申请人排名前五位的省市，其PAN技术领域的专利申请量增长迅速，尤其是北京，2010年的专利申请量增长率达到了263%。2010年，中国石油化工股份有限公司新建成年产3000吨原丝、1500吨PAN基碳纤维氧化碳化生产线，同年该公司还提交了15件专利申请。

　　发展　国内申请人应该形成合力重点领域需加强专利布局

　　近年来，我国有关部门已将碳纤维技术的产业化发展作为一项战略任务，一些企业也相继加入碳纤维生产的行列，投资基地不断增加。但是，与发达国家相比，我国目前的碳纤维生产能力尤其是高端产品与国际先进水平还存在一定差距。据相关部门预测，世界碳纤维需求每年将以大约13%的速度飞速增长，2012年全球PAN基碳纤维的需求量将达到6万吨，预计到2018年需求量将达到10万吨。那么，如何加强我国碳纤维企业在关键技术领域专利申请的拥有量？如何快速提升我国碳纤维产业的升级步伐呢？“目前，生产技术落后是制约我国碳纤维产业发展的主要瓶颈之一。”业内人士表示，中国科学院山西煤化研究所、上海合成纤维研究所、北京航天材料及工艺研究所等科研院所和高校虽然在该领域的研究从未中断，但是多数是对碳纤维性能的研究，对PAN原丝质量的研究较少，因此我国碳纤维行业应该加强对高性能碳纤维原丝的研究。值得注意的是，当前，世界各大碳纤维生产企业纷纷不遗余力地扩展碳纤维及其复合材料的应用领域，很多国外企业已逐步将碳纤维技术的开发研究集中在提高性能、降低成本方面，还有一些企业侧重研发环境友好型循环碳纤维，以促进高强轻质材料的回收利用。对此，张伟波表示，一方面，我国碳纤维领域的企业应该加大研发力度，在完善碳纤维生产技术的前提下，尽快在高强碳纤维领域实现技术突破，并加强专利布局；另一方面，我国的高校、科研院所以及企业应该紧密协作、形成合力，避免重复引进、重复研究的现象，加强产学研的紧密结合，使我国碳纤维产业能够快速健康地发展。业内人士表示，随着国内碳纤维的低成本化，碳纤维支配开发方兴未艾，应用领域不断扩展，国内市场对碳纤维及制品将有持续增加的需求。同时，在碳纤维材料国际化竞争愈演愈烈之时，国内碳纤维企业只有加快发展碳纤维高端产品，才能在激烈的市场竞争中快速发展。（本报记者薛飞）

来源：中国知识产权报

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