基于專利地圖的氮氧化物控制技術分析

余萍 吳華珠

摘? ?要：本文以國家知識產權局專利信息服務（南京）中心檢索和分析系統為數據源，從氮氧化物控制領域專利的年度申請量、生命發展周期、技術領域（小類）、專利申請人、專利發明人、中國專利地區分布幾個角度進行分析，為企業和科研機構、創新活動以及開展知識產權戰略提供參考和幫助。

關鍵詞：氮氧化物;專利分析;控制技術

從全球來看，第二次工業革命以來，人類活動造成氮氧化物（NOx）排放逐步增加。大規模的開發與利用化石燃料如燃料燃燒是氮氧化物的主要人為排放源[1]。近年來，我國城市地區機動車保有量和能源消耗量都出現了顯著增長，與此同時，各類NOx排放源沒有得到有效控制，各主要城市的大氣NOx濃度居高不下。當前我國NOx引起的復合污染問題已經成為我國大氣污染控制中不可再回避的現實問題[2-4]。

為了進一步扼制氮氧化物不斷增長的趨勢，2016年，國務院關于印發“十三五”節能減排綜合工作方案的通知中明確指出，到2020年，全國萬元國內生產總值能耗比2015年下降15%，全國化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物排放總量分別控制在2 001萬t、207萬t、1 580萬t、1 574萬t以內，比2015年分別下降10%、10%、15%和15%[5]。

本課題通過對我國氮氧化物控制技術的專利文獻進行分析，揭示該技術領域的發展現狀，為我國氮氧化物控制技術發展及其創新機構的專利布局提供參考。

1? ? 研究方法

本課題選用國家知識產權局專利檢索及分析平臺的數據資源，對氮氧化物控制技術領域進行專利統計分析，采用關鍵檢索的方式，檢索式為：關鍵詞=（（氮氧化物or NOx）AND（治理 OR處理OR減排OR控制 OR 凈化））OR脫氮OR脫硝），專利申請日為2008～2018年，文獻類型為有效發明授權公告文獻，共獲得本次專利統計分析的樣本6 654項。

我國發明專利申請的審批程序包括受理、初步審查、公布、實質審查以及授權公告5個階段。就普通審查通道而言，發明專利申請從受理到授權所需的平均時間為22個月[6]。因此由于專利文本公開的滯后性，本文重點以2006～2015年的專利數據來進行分析。有效專利指的是截至報告期末，專利權處于維持狀態的專利[7]。考慮到研究的簡潔性，除特別說明以外，將以有效發明專利指標為例來進行分析。

2? ? 專利統計分析

2.1? 專利年度申請量分析

圖1為近10年氮氧化物控制技術發明專利年度申請量的趨勢?？梢钥闯?，2006年專利申請量為235項，此后兩年專利申請量緩慢增長。2009年起，專利申請量快速發展。2014年，專利申請量達到了1 142項。2015年，氮氧化物控制技術有效發明專利的申請量有較大下滑，可能原因是一部分發明專利開始失效，而新的專利的授權由于發明專利的受理流程相應滯后?？傮w看來，氮氧化物控制技術發明專利的申請呈現出穩定增長態勢。

2.2? 技術生命周期

技術生命周期的演化一般分為4個階段：萌芽期，成長期，成熟期和衰退期[8]。本課題采用技術生命周期圖法（見圖2），基于專利申請量與專利權人隨時間推移而變化的數據繪制出氮氧化物控制技術領域的技術生命周期圖。從圖2中可以看出，2006年專利申請量為170項，專利申請人數為257人，2008～2009年，專利申請量和申請人數變化不大，說明受金融危機影響，氮氧化物技術創新也出現了短暫停滯，從2010年開始，專利申請量和申請人數重新開始雙雙穩步增長，2014年專利申請量為729件，專利權人數為1 336人。說明我國的氮氧化物控制技術進入又一個新的創新發展階段，此階段很有可能出現新的技術發展方向。

2.3? 技術領域分析

由圖3可以看出，氮氧化物控制領域專利申請主要集中在B01D，申請量為 2 119件，比例達19.42%，主要為一般的物理或化學分離方法和分離裝置;其次為F01N，申請量為1 406件，比例為12.88%，主要為一般機器或發動機的氣流消音器或排氣裝置以及內燃機的氣流消音器或排氣裝置;第三為B01J，申請量為1 148件，比例為10.52%，主要為化學或物理方法，例如，催化作用、膠體化學及其有關設備。其他小類專利申請相對較少，例如F23C使用流體燃料的燃燒設備、F23D燃燒器，有效專利申請量占比不足2%。

2.4? 專利申請人分析

如圖4所示，氮氧化物控制技術領域中國專利申請量排名前十的申請人包括5家外國企業、3家中國企業、2所國內高校。上榜的5家外企均是來自日本或美國的汽車生產商。這說明外國企業對氮氧化物控制技術十分重視，已經在中國形成“專利圈地”，構成行業壁壘。結合文獻調研綜合分析，可以得知：豐田自動車株式會社的專利申請主要集中在蒸汽機和燃燒發動機領域，中國石油化工股份有限公司的專利申請主要集中在廢氣例如發動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化，通用汽車環球科技運作有限責任公司的專利申請主要集中在排氣處理裝置的電控以及具有凈化的、使變為無毒的或其他的排氣處理裝置。我國高校在氮氧化物控制技術方面展示出極強的創新能力，浙江大學和清華大學分別以65件和64件位居第六和第七位，這兩所高校均在廢氣例如發動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化方面進行專利布局。

2.5? 專利發明人分析

發明人是專利技術發展的主要推動力量，通過對特定領域專利申請的發明人分析，可以找出發明創新最多的技術人才。由表1可以看出，氮氧化物控制領域內有效發明專利授權量發明人前十名均來自中國或日本，其中中國第一汽車股份有限公司張克金以60件有效發明授權位列第一、豐田自動車株式會社的吉田耕平以58件屈居第二，中國第一汽車股份有限公司崔龍以56件位居第三位。

2.6? 中國專利區域分布

圖5為氮氧化物控制技術各省市專利申請量前十名。可以看出，氮氧化物污染控制技術在我國的發展并不均衡，國內專利申請主要分布在沿海經濟發達省市，北京、江蘇、上海、廣東和浙江等省市在氮氧化物控制技術專利方面均有較高產出，與這些省市擁有在該領域具備較強研發實力的企業、高校、研發機構等創新資源優勢密不可分。其中，北京以842件排名全國第一，占比12.66%。

3? ? 結語

通過對氮氧化物控制技術領域中國專利申請狀況的分析，得出結論：氮氧化物控制技術發明專利的申請量呈現出穩定增長態勢。從2010年開始，專利申請量和申請人數重新開始雙雙穩步增長，我國的氮氧化物控制技術進入又一個新的創新發展階段。從技術領域來看，氮氧化物控制技術領域專利申請主要集中在B01D（主要為一般的物理或化學分離方法和分離裝置）、F01N（主要為一般機器或發動機的氣流消音器或排氣裝置以及內燃機的氣流消音器或排氣裝置）以及B01J（主要為化學或物理方法，例如，催化作用、膠體化學及其有關設備）。從申請（專利權）人和發明人的綜合信息來看，外國企業對氮氧化物控制技術研究已經在中國形成“專利圈地”，中國專利申請量排名前十的申請人中，5家是來自日本或美國企業的汽車生產商，我國浙江大學和清華大學兩家高校均在廢氣例如發動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化方面進行了專利布局。從專利地區分布來看，氮氧化物污染控制技術在我國的發展并不均衡，國內專利申請主要分布在經濟發達省市，北京以842件排名全國第一，占比12.66%。

[參考文獻]

[1]杜? ?譞，朱留財.氮氧化物污染防治的國外經驗與國內應對措施[J].環境保護與循環經濟，2011，31（4）：6-10.

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[3]陳罕立，王金南.關于我國NOx排放總量控制的探討.環境科學研究，2005，18（5）：107-110.

[4]我國NO污染狀況與環境效應及綜合控制策略[J].北京大學學報（自然科學版），2008，44（2）：323-330.

[5]國務院.國務院關于印發”十三五”節能減排綜合工作方案[EB/OL].（2017-01-05）[2018-12-10].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-01/05/content_5156789.htm.

[6]國家知識產權局.申長雨在2018年黨組擴大會議上的報告（摘編）[EB/OL].（2018-01-17）[2018-05-16].http：//www.sipo.gov.cn/zscqgz/1110068.html.

[7]沈露威.我國有效專利區域分布與發展對策研究[D].大連：大連理工大學，2011.

[8]張海鋒，張? ?卓.技術生命周期階段特征指標構建及判定[J].技術經濟，2018，37（2）：108-112.