中厚钢板国内外专利分析

LIU1018

中厚钢板国内外专利分析

王俊海   

    中厚板是国民经济发展所需要的重要金属材料，其产品用途广、规格多，重点工程用量大。本文通过对高强度中厚板相关专利特征和专利技术信息的分析，达到了解高强度中厚板技术发展状况，确定高强度中厚板核心技术。
    一 高强度中厚板领域整体分析
    在1992～2007年的检索期限内，在数据源中共检索到高强度中厚板相关专利2469件，其中国内钢铁企业申请专利547件，国外申请1922件。高强度中厚板领域整体分析即是对总计2469件专利的外部特征进行统计分析，包括专利时序分布分析、区域分部分析和重点技术分布分析三部分，通过定量分析的手段，揭示世界高强度中厚板领域整体发展态势、发展现状和研发力度较大的工艺技术等信息。
    1高强度中厚板领域发展进程分析
    从高强度中厚板专利数量的分析得出：世界高强度中厚板领域经历了快速发展、平缓发展、再快速发展的三个阶段。第一个快速发展阶段是指1992～1997年，相关专利申请数量先是从1992年的130件增加到1995年的158件，增加了约21.5％，进而又增加到1997年的202件，增幅达27.8％。从1997年后即进入了缓慢发展期，一直延续到2004年。在此时期，年均专利申请量为127件，并在该水平上下波动，但是波动幅度不大。从2005年开始，随着下游产业，包括造船业、油气输送、桥梁等对高附加值高强度中厚板需求量增加，极大地刺激了该技术领域的研发投入和创新，使其进入了第二个快速发展期。2005年该领域的申请量达到225件，2006年增加到244件，比1997年的202件多了42件；另外，截止2007年7月1日，该年申请量已经达到203件。从世界高强度中厚板领域的发展周期和发展进程上判断，各国或地区在该技术领域的投入较大，技术突破与创新层出不穷，另外，该领域也远未达到成熟阶段，技术和市场的竞争尤为激烈。
    2专利申请地分布分析
    世界高强度中厚板领域相关专利共申请于42个国家、地区及专利组织。高强度中厚板领域前10位共12个专利申请地。这12个专利申请地分别是：日本、中国、美国、韩国、德国、欧洲专利局、世界知识产权组织、加拿大、澳大利亚、奥地利、俄罗斯和中国台湾。其中，位居首位的是日本，在日本申请的专利数量达到1616件，占总量的46％；之后是在中国，专利申请数量为965件，占总量的27.5％；排在中国之后的分别是美国、韩国、德国、欧洲专利局和世界知识产权组织，专利申请量分别为167件、165件、99件、95件和80件。在所列主要申请地中，中国的专利申请数量仅次于日本，而大大多于其他国家和地区，说明世界其他国家对中国高强度中厚板领域技术发展和市场潜力较为重视，积极致力于专利部署，力求最大限量抢占中国市场，同时该信息也充分反映了中国市场的激烈竞争。
    在高强度中厚板领域，在世界知识产权组织申请的相关专利共计80件，仅占总申请量的2.3％，说明该领域专利技术远未进入广泛地国际申请阶段，因此技术创新和拓展空间仍较大。
    3高强度中厚板领域核心技术分析
    高强度中厚板领域专利共涉及1235个技术分类，图1显示了集中度较高的前十位技术分类信息。由图可见，该领域目前技术研发主要集中在以下十个方面：即C22C38/00（铁基合金）、C21D8/02（通过伴随有变形的热处理或变形后再进行热处理来改变物理性能）、B21B37/00（专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法）、C22C38/14（含钛或锆的铁基合金）、C22C38/58（含大于1.5重量的锰的铁基合金）、B21B37/16（专门适用于金属轧机或其加工产品的厚度、宽度、直径或其他横向尺寸的控制）、B21D1/00（金属板或用它制造的特定产品的矫直、复形或去除局部变形；与滚轧结合的金属板的延展）、B21B37/28（在带材、薄板或板材的轧制过程中，控制平整度或外形的）、B21B1/00（金属轧制的方法或制造实心半成品或成型截面的轧机；轧机机列内的加工序列；轧制车间的布置，如机座的分组，轧道的顺序或分轧道变换的顺序）和B21D11/115（混凝土钢筋条）。其中，最为集中的是C22C38/00（铁基合金）方面，共有专利518件，占总数的21％。
    二 高强度中厚板领域分支技术专利分析
    分支技术分类分析主要围绕炼钢、连铸、轧制技术、板形控制、矫直、后期处理、超声波探伤和热处理八类分支技术进行，在各类技术分支中分别进行发展趋势分析、核心技术分析、专利申请人分析和专利发明人分析，以掌握各类技术的发展状况、获得核心技术及竞争对手所处的优势地位等方面的信息。
    在数据源中共检索到各分支技术相关专利数量如表1所示。从专利数量上来看，高强度中厚板领域技术专利主要集中在轧制技术、热处理和炼钢方面，体现出以上3方面技术对高强度中厚板工艺和产品性能影响较大，各生产企业或研发单位较为重视、研发投入较集中。
   
                 表1 分支技术相关专利数量分布表
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    分支技术    专利数量件    国内申请量件    国外申请量件
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    炼钢           452            102             350
    连铸           261             82             179
    轧制           808            251             557
    板形控制       371             86             285
    矫直           204             64             140
    后期处理       239             24             215
    超声波探伤      92             23              69
    热处理         529             88             441
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    1 炼钢
    1.1 炼钢技术发展趋势分析
    炼钢技术是高强度中厚板领域专利较为集中的环节，共452件。炼钢技术的发展进程与高强度中厚板的整体进程基本一致，即也经历了快速发展－平缓发展－再快速发展的三段式历程。首先是从1992～1997年，数量从最少的13件逐渐增加到1997年40件，增长了2倍多。其次是1997年后，逐渐进入平缓发展期，直至2004年，期间最少的年申请量为20件，最多的为30件，专利数量波动较小。从2005年开始，炼钢技术再次显现快速发展势头，专利数量先从2004年的29件迅速增加到2005年的46件，而后又继续增加到2006年的62件，说明炼钢技术出现了突破创新点，拓展了技术的应用范围。不过，从2007年的14件专利分析，这种技术创新只是局部技术点的，对整体技术水平的提高作用不明显。
    1.2 主要专利申请人分布分析
    炼钢技术相关专利共涉及专利申请人81位，包括国内外企业、科研院所和个人。在前11位申请人中，日本的专利申请人有6位，分别为新日本制铁株式会社、日本JFE株式会社、日本钢管株式会社、株式会社神户制钢所、住友金属工业株式会社和川崎制铁株式会社(Kawasaki Steel)；中国的申请人有3位，分别为宝山钢铁股份有限公司、东北大学和武汉钢铁（集团）公司；另外，还包括一家韩国的申请人浦项综合制铁株式会社和美国的埃克森美孚上游研究公司。其中，日本的6位申请人共申请专利309件，占前10位申请总数的81.1％；申请量最多的是新日本制铁株式会社，为128件，占总数的33.6％；中国的3位申请人申请量分别为24件、14件和13件。
    1.3 核心技术分布分析
    该技术最集中的前5位分类技术分别为：铁基合金、通过伴随有变形的热处理或变形后再进行热处理来改变物理性能、含大于1.5重量的锰的铁基合金、含钛或锆的铁基合金和含铝的铁基合金，各技术上集中的专利数量分别为297件、230件、142件、127件和55件。从统计数量上分析，集中程度列第4位的含钛或锆的铁基合金集中专利127件，是其后的含铝的铁基合金专利量的2倍多，而且含铝的铁基合金后的分类上的专利数量也保持在此水平，说明该技术集中程度较高，主要以前4类为主。
    2 连铸
    2.1 连铸技术发展趋势分析
    经检索，连铸技术相关专利共261件。虽然专利数量在近几年有所增加，但是从数量级和发展特点上来看，企业或科研单位在该技术领域的投入小、成果少、技术创新的推动作用不明显。
    2.2 主要专利申请人分布分析
    连铸技术相关专利共涉及专利申请人116人。在共计13位申请人中，日本的专利申请人数量最多，为6位；中国的申请人有4位；另外，还包括3家德国申请人，另外，从专利申请人数量和专利数量上来看，连续铸造领域技术的集中度没有炼钢领域高。
    2.3 核心技术分布分析
    该技术最集中的前5位分类技术分别为：用于流入到连铸结晶器里的钢溶液的电磁制动装置、连铸结晶器保护渣自动给料机、不易附着氧化铝的连续铸造用浸渍水口的制造方法、注入底部开口铸模和利用加速冷却处理熔融金属、金属连续铸造操作或运行的控制或调节。从专利数量分布上看，该技术最为集中的为前3类，分别集中专利126件、116件和114件。
    3 轧制
    3.1 轧制技术发展趋势分析
    轧制技术是保证高强度中厚板性能的关键技术，在该技术上共申请相关专利808件，居各分支技术之首。轧制技术的发展进程与高强度中厚板整体的发展进程略有不同，除了保持在1997年和2005年后快速发展的特征外，在1992～1993年间轧制技术也略有突破。尽管1997年专利数量骤然增加，但并未延续。从2003年起，轧制技术相关专利再次出现增长趋势。2003年专利数量达到70件，2006年又增加到98件，截止2007年7月，专利数量已达到101件，超过2006年全年申请量。2003年以来的持续增长说明，在生产高强度中厚板的轧制技术方面出现了新理念、新工艺，从根本上缓解了原有工艺或产品性能上的不足，正在受到广泛关注和推广应用。
    3.2 主要专利申请人分布分析
    轧制技术相关专利共涉及专利申请人308位，包括国内外企业、科研院所和个人。在前十位申请人中，日本的专利申请人占7位，分别为新日本制铁株式会社、川崎制铁株式会社、住友金属工业株式会社、株式会社神户制钢所、日本JFE株式会社、日本钢管株式会社和株式会社日立制作所；中国的申请人有2位，分别为宝山钢铁股份有限公司和东北大学；另外，还包括1家韩国申请人，浦项综合制铁株式会社。其中，申请量最多的是新日本制铁株式会社，为138件，占前10位申请总数的27.7％；中国的2位申请人申请量分别为22件和14件。另外，韩国浦项综合制铁株式会社在此技术上的实力也很雄厚，其申请了70件专利，除新日本制铁株式会社外，位于其他日本大型钢铁企业之上。
    3.3 核心技术分布分析
    该技术最集中的前5位分类技术分别为：B21B37/00（专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法）、C21D8/02（通过伴随有变形的热处理或变形后再进行热处理来改变物理性能）、B21B1/00（金属轧制的方法或制造实心半成品或成型截面的轧机；轧机机列内的加工序列；轧制车间的布置，如机座的分组，轧道的顺序或分轧道变换的顺序）、B21B3/00（需要或允许专门轧制方法或程序的特殊成分合金材料的轧制）和C22C38/00（铁基合金）、B21B1/38（用于轧制长度限定的板，如折叠板、叠合板），申请量分别为129件、125件、100件、92件和86件。从统计上看，在前十位技术分类中，申请量最少的为B21B1/26（在连续过程中用热轧方法轧制长度不定的带或板），62件专利，不过，与其他技术相比，其与居首位的B21B37/00（专门适用于金属轧机或其加工产品的控制设备或方法）上的申请量129件相差不大，这说明轧制技术研发较分散，涉及的范围较宽，而且在多个技术点上技术创新成果显著。
   

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4 热处理
    4.1热处理领域发展趋势分析
    热处理技术是继轧制技术之后，专利数量最为集中的领域，共有专利529件。与轧制技术相比，热处理技术相关专利虽然也是在1997年增加到39件，但是从1993年开始该技术即保持了这一高水平，说明这一时期的技术改进或发明对整体的影响较大。另外，从2005年开始，热处理技术再次进入快速发展期，2005年即从上年的22件增加到50件，而后专利数量逐年递增，到2007年已增加到64件，达到历年最多，这说明热处理技术的应用正受到广泛重视，近几年的研发成果颇多，而且该研发对技术整体提高影响巨大。
    4.2核心技术分布分析
    该技术核心研发主要集中在以下5方面：C21D8/02（通过伴随有变形的热处理或变形后再进行热处理来改变物理性能）、C22C38/00（铁基合金）、C22C38/58（含大于1.5重量的锰的铁基合金）、C22C38/14（含钛或锆的铁基合金）和C21D9/46（用于金属薄板热处理），相关专利数量分别为347件、301件、131件、120件和86件。

游戏鱼

还是小日本在这方面强，以后一定要超过他们