洪群業,鄭 路*,劉亞麗,鄭新章,邱紀青,王金棒,汪志波,張仕華,鄭雪聰,李 枚
1. 中國煙草總公司鄭州煙草研究院,鄭州高新技術產業開發區楓楊街2 號 450001
2. 河南新橋煙草科技服務有限公司,鄭州高新技術產業開發區楓楊街2 號 450001
隨著全球控煙力度的持續增大,新型煙草制品以其可降低有害成分釋放量的優勢逐漸成為煙草制品的重要發展方向和研發熱點,尤其是電子煙,目前已經成為全球新型煙草制品的熱點之一,已有相關文獻對其專利進行了分析報道[1]。電子煙是通過電子加熱手段向呼吸系統傳送煙堿(尼古丁)的電子裝置[2],通常由霧化系統、電源系統、檢測與控制系統等部分組成。為使我國煙草行業相關科技人員準確把握電子煙的研發現狀,研判今后的發展趨勢,對國家知識產權局公開公告的有關電子煙的專利進行了檢索統計,并對其進行了技術分析。
研究對象為1985—2017 年國家知識產權局公開公告的8 083 件電子煙中國專利。其中,發明1 789 件,實用新型3 258 件,外觀設計3 036 件。
本研究中檢索的數據來自國家知識產權局專利檢索及分析平臺(http://www.pss-system.gov.cn)和德溫特(Derwent)專利數據庫。數據檢索策略包括國際專利分類法檢索,以及采用相關關鍵詞對專利標題、摘要、權利要求書、說明書全文等字段進行檢索。電子煙專利分類主要分布在IPC 的A24 大類(煙草、雪茄煙、紙煙、吸煙者用品)中,涉及的關鍵詞包括電子煙、電子香煙、電子卷煙、霧化器、霧化裝置、煙彈、煙液、煙油、煙膏、蒸汽煙等。采用上述方法進行檢索,并對檢索結果進行了篩選處理。
采用Microsoft Excel 2010 對涉及專利的著錄項數據進行統計,通過申請年份、專利申請人等字段的數值、數量統計,實現對專利申請趨勢、專利申請人分布情況的分析;對涉及的具體專利進行全面的技術剖析,并按照專利涉及的技術點、技術措施及其達到的技術效果進行深度標引,實現技術功效統計分析;另外,為了科學、系統、深入地分析電子煙專利,采用被引頻次和同族專利數量兩項文獻計量學指標作為專利技術分析對象的選擇依據[3-5]。
2.1.1 專利申請趨勢
電子煙專利申請數量的年份分布如圖1 所示。可以看出,1985—1993 年無電子煙專利申請。1994—2010 年,每年的電子煙專利申請數量較少,專利申請處于起步階段。數據統計表明,在這17 年里的電子煙專利總數僅有223 件,韓力、華健、北京格林世界科技發展有限公司、菲利普·莫里斯煙草公司等是主要專利申請人。從2011 年開始,電子煙專利越過了平穩增長階段,迅速進入了快速增長期,尤其在2012—2015 年的4 年時間里,電子煙專利申請總數達到了7 643 件,占電子煙專利總數的94.6%。由于發明專利從申請到公開通常需要18 個月的時間,因此2016 和2017 年申請的發明專利在檢索截止日之前并未完全公開,圖1中所統計的2016 和2017 年的專利申請量存在一定程度的滯后。預計其專利申請的增長趨勢在2017 年仍將持續。

圖1 1994—2017 年電子煙專利申請數量的年份分布Fig.1 Annual numbers of patent applications from 1994 to 2017
2.1.2 專利申請人分布
電子煙專利申請人的類型分布情況如表1 所示,申請人(專利數量10 件以上)及其申請專利數量如表2 所示。
由表1 和表2 可知:①以南方電子煙生產廠家為代表的國內其他單位和以劉秋明為代表的個人是電子煙專利技術研發的主體,國外煙草公司專利申請量占比2.1%,數量占比較小。②近年來,尤其是2014 年以后,國內煙草行業在電子煙專利技術研發方面取得了長足進步,但總體數量占比僅為8.6%,其中云南中煙工業有限責任公司和湖南中煙工業有限責任公司的專利數量較多。③專利總量最多的申請人是深圳市合元科技有限公司,在發明專利數量方面,吉瑞高新科技股份有限公司數量最多。

表1 專利申請人類型分布Tab.1 Statistics of applicant types (件)

表2 專利申請人及其專利數量(50 件以上)Tab.2 Statistics of applicants with more than 50 patents (件)
針對國家知識產權局公開的8 083 件電子煙專利,從國家知識產權局數據庫檢索了其專利法律狀態數據,確定法律狀態為公開或授權的有效專利6 556 件,結合從德溫特數據庫中檢索的被引頻次、同族專利數量2 項文獻計量學指標進行綜合分析,最終選擇1 238 件電子煙發明和實用新型專利,作為專利技術分析對象。
2.2.1 總體分析
根據電子煙的工作原理、結構和功能,電子煙的專利技術分支主要包括:霧化原理、總體設計、煙嘴、霧化器、煙彈、電源系統、測控技術、輔助功能、配套組件、煙油配方及添加劑、總體工藝設備共11 個方面。通過分析相關專利的權利要求和說明書,并對其技術點進行歸納統計,如圖2 所示。

圖2 專利技術點分布Fig.2 Distribution of technology branches of patents
從技術措施角度分析,針對電子煙的技術改進措施涉及霧化原理、總體設計、霧化器、電源系統、煙嘴、煙彈、測控技術、煙油配方及添加劑、輔助功能、總體工藝設備、配套組件共11 個方面。數據統計表明,技術改進措施主要集中在霧化器方面,專利數量占40.3%。其次是煙油配方及添加劑,專利數量占16.7%。然后是霧化原理和測控技術,專利數量分別占11.2%和8.2%。
從功能效果角度分析,針對電子煙進行技術改進所實現的功能效果包括提高感官質量、提高安全性、使用攜帶方便、提高霧化效果(主要指的是提高煙霧量和霧化速度、減小霧化顆粒大小)、延長產品壽命、醫療保健功能、降低生產成本、減少有害成分、提高生產效率、豐富產品功能、節約電能、提高智能化水平、降低使用成本、清潔環保、提高測控性能、改善充電效果共16 個方面;數據統計表明,技術改進所實現的功能效果主要集中在提高感官質量,專利數量占26.7%。其次是提高安全性,專利數量占22.8%。然后是提高使用的方便性和便攜性、提高霧化效果、延長產品壽命,專利數量分別占11.0%、10.5%、7.4%。
從實現的功能效果所采取的技術措施分析,提高感官質量,優先采取的技術措施是改進配方或添加劑,其次是改進霧化器;提高安全性,優先采取的技術措施是改進霧化器,其次是改進霧化原理;提高使用的方便性和便攜性,優先采取的技術措施是改進霧化器,其次是改進配套組件;提高霧化效果,優先采取的技術措施是改進霧化器,其次是改進霧化原理;延長產品壽命,優先采取的技術措施是改進霧化器,其次是改進霧化原理。
從研發重點和專利布局角度分析,鑒于改進霧化器和煙油配方及添加劑方面的專利數量,以及提高感官質量和安全性方面的專利數量所占比例較大,且總體呈上升趨勢,因此綜上信息可以判斷:通過改進霧化器和煙油配方及添加劑來提高感官質量,通過改進霧化器和測控技術來提高安全性,通過改進霧化器和配套組件來提高使用的方便性和便攜性,通過改進霧化器和霧化原理來提高霧化效果等方面,是電子煙專利技術的研發熱點和布局重點。
從關鍵技術角度分析,上述專利所涉及的電子煙關鍵技術涵蓋了霧化器結構及原理、煙油配方及添加劑技術、檢測與控制技術。
2.2.2 霧化器結構
霧化器是電子煙中的核心組件,主要由霧化(加熱)組件、導液、儲液組件以及連接組件組成。目前大多數電子煙采用電阻加熱霧化器,該技術發展最為成熟,專利布局比較完善。霧化器結構相關專利主要解決霧化器的安全性、感官質量、霧化效果等方面的問題。
在提高霧化器的安全性方面,主要涉及防止煙油滲漏、干燒等問題。在霧化器中采用有機棉質材質、較高硬度的塑膠、硅膠、金屬或陶瓷材質替代玻璃纖維,防止吸入玻璃纖維對人體造成的傷害[6],采用無紡布、木漿纖維、化學纖維或聚乙烯醇等非玻璃纖維的耐高溫纖維材料制作供液部件,同時實現儲存煙油及支撐固定電熱絲功能,提高電子煙安全性[7]。采用多孔陶瓷材料元件替代現有的纖維繩,避免發熱絲干燒,有效防止漏油[8]。通過增設防漏機構或開關,防止煙油滲漏。通過在霧化器內設置可旋轉的阻液開關,控制煙油與霧化元件的接觸,有效防止煙油泄漏[9]。采用單向閥門結構,防止對電子煙吹氣造成的漏液、短路問題[10]。通過改進霧化腔內進氣、注液結構,防止漏液,提高安全性。回流氣流霧化器采用頂部進氣、頂部出氣的方式,氣流內部循環,上部注油后蓋頂部螺紋時,其內部大氣壓力會把煙油經過頂部進氣的方式向上壓,從而杜絕底部漏油和二次注油漏油的風險[11]。采用側面進氣結構,避免了煙油延通孔向下滴落,有效解決底部進氣孔沉積煙油或漏油的問題[12]。
在提高感官質量及霧化效果方面,在霧化器中采用內部加熱、環繞加熱、糾纏加熱等不同的加熱接觸方式,提高霧化效果。早期的電阻加熱霧化是采用內部中心加熱方式,韓力的核心專利之一[13],就采用這種方式。該專利將厚度在0.5~5.0 mm之間的霧化芯組件中的液體滲透件直接套于電加熱體上,當電加熱體加熱時使液體滲透件中的煙油達到沸點而汽化,汽化的液滴更小更均勻,直徑可達0.04~0.80 μm,在分散度和外觀上更接近真實的卷煙煙霧,使用者在口感上更易接受,而且更容易到達肺泡而便于吸收;同時,電加熱體及儲液部件有相連通的通孔和通道,霧化大液滴在氣流的推動下吸附于儲液部件,使吸入的煙霧更符合吸煙者的口感。在該專利的另一方案中,將霧化芯組件套于儲液部件的通道內,使液體滲透件直接與儲液部件相接觸,煙液的滲透傳導更加充分快速,煙霧霧化更充足,節省了空間,減小了整個霧化電子煙的體積。韓力的這件專利被引用次數高達122 次,在其方案上進行改進的專利數量眾多,具有很大的技術影響力。該專利歷經兩次無效宣告請求,均告失敗,目前仍然維持有效。菲利普·莫里斯煙草公司則采用加熱體環繞導液件加熱的結構,實現了外部加熱,優化了霧化過程,提高了霧化效果[14-15];另外比較常用的是采用加熱體與導液體互相纏繞的方式進行全面接觸加熱,如將電熱絲纏繞在玻璃纖維絲上,對玻璃纖維絲內的煙油進行高效霧化,解決現有電子煙煙霧量小的問題[16],將加熱元件和導液毛細管主體彼此纏繞,提高了霧化效果[17]。通過增大加熱元件與導液元件的表面接觸面積,提高霧化效果。菲利普·莫里斯煙草公司設計了多種平面、片狀、板狀加熱元件,增加了加熱接觸面積,提高了加熱效率,使煙油霧化更均勻,提高了霧化效果,改善了感官質量[18-20]。奧馳亞客戶服務有限責任公司采用顆粒狀、網狀、泡沫狀電阻發熱材料,利用毛細原理吸取煙油,從而擴大加熱面積,提高霧化效果[21-22]。通過采用納米材料、PTC 材料、陶瓷材料、碳纖維材料等新型電阻材料,提高加熱霧化效果。傳統電阻加熱霧化方案是接觸加熱,加熱效率尚未發揮到最大程度。利用納米電阻材料作為加熱元件,其加熱器采用了微納米管束電阻,或納米級微孔道絲網式電阻,這些加熱材料中內部流通空間尺寸極小,可在加熱腔內形成納米級液體煙堿流體,實現了煙油在納米尺度超精細空間的加熱霧化,使用者在抽吸過程中能獲得極大的滿足感[23]。將多個導電顆粒作為加熱元件,氣溶膠基質與導電顆粒的表面接觸,通電后的導電顆粒的熱量可對氣溶膠基質進行均勻穩定加熱,提高了導電顆粒對氣溶膠基質的加熱效率[24]。將納米鈦金屬發熱材料膜包裹在陶瓷座的外側,發熱面積大,霧化能力強[25]。PTC 加熱材料在設定工作溫度(即居里溫度)附近具有恒溫加熱的特性,發熱快、無明火、熱轉換率高、受電源電壓影響小、自然壽命長,在霧化器中采用專門定制的特定工作溫度特性的PTC 發熱體,其工作溫度與某一規格、品種的電子煙油的氣化發煙溫度相適應,具有發熱快、熱轉換率高、自然壽命長等優點[26]。雙面陶瓷發熱體,升溫速率快,溫度分布均勻,且兩面的電阻值差異小,解決了因兩面升溫速率和溫度不一致而造成的曲翹甚至發生斷裂的問題[27]。采用碳纖維加熱體作為加熱元件,因其不與煙油直接接觸,解決了煙油在發熱體上燒結粘附等問題,熱量利用效率高,煙油霧化效果好[28]。采用多發熱絲、多霧化芯、多霧化片等多個霧化組件,提高霧化效果,豐富電子煙口味。采用雙霧化器結構,提高了煙油霧化速率和煙霧量[29]。在電子煙中采用兩個或多個霧化組件,同軸、串聯、并聯設置,每個霧化組件均可獨立替換使用,使用者可自行選擇不同數量的霧化組件,以達到調節煙霧量及口味的效果,從而滿足使用者的個性化需求[30-32]。采用香味和煙堿兩級霧化器,可生成兩種不同粒度氣霧,第一霧化器產生香味氣霧,第二霧化器產生含煙堿氣霧,較好滿足了消費者需求[33]。
2.2.3 霧化原理
目前市場主流霧化器采用電阻加熱煙油的方式,存在發熱絲過熱導致的煙油異味、碳化、熱解等問題,且功耗較大。為此,一些專利采用其他方式對煙油進行霧化,試圖解決上述問題。這些霧化方式主要包括電磁感應加熱霧化、超聲振動霧化、激光加熱霧化、噴射霧化、隨振霧化、離心霧化、聲表面波霧化等。
在電磁感應加熱霧化方面,菲利普·莫里斯煙草公司設計了基于電磁感應原理的加熱裝置,其內部配置了扁平螺旋感應線圈,抽吸時,控制元件使感應線圈生成振蕩磁場,感應元件因電磁感應產生渦流而發熱,加熱發煙基質形成煙氣,該裝置擴大了加熱面積,提高了霧化效果,避免了加熱元件與煙油的直接接觸,使用更加清潔[34-35]。電磁感應加熱電子煙,在煙具內設置了電磁感應線圈,在一次性煙彈內密封設置了渦流發熱金屬元件和煙油,避免了結焦,改善了電子煙的抽吸口感[36]。在霧化器的金屬加熱管外包裹了隔熱層,隔熱層外纏繞了電磁感應線圈,通過電磁感應方式實現整體面加熱,加熱速度快,加熱效率高,避免了加熱點過于集中造成的干燒現象[37]。
在激光加熱霧化方面,將電能轉化成光能發射至能量聚集點,使聚集點處的煙液霧化,產生氣溶膠,不僅提高了霧化效率,而且顯著降低了耗電量,與采用發熱絲進行霧化相比,耗電量降低了40%左右[38]。激光熱源霧化的電子煙,通過激光發生模塊產生激光,并可調整加熱器的溫度,實現霧化速率的調節[39]。采用激光器作為熱源,將光能聚集到集熱罩錐端,使導油繩上的煙油直接氣化形成煙氣,具有較高的穩定性和耐用性[40]。
在超聲霧化方面,韓力最早發明的電子煙采用了超聲霧化方式,并輔以電阻加熱霧化,可模擬傳統吸煙方式和效果[41-42],但裝置結構復雜、體積較大、功耗較高,氣溶膠粒徑不易控制,抽吸體驗較差。湖南中煙工業有限責任公司研發的超聲霧化電子煙,通過壓電陶瓷產生的超聲波振動霧化煙油,通過霧化片、導液、儲油片、進氣口等元件的材料、結構設計改進及創新,解決了超聲霧化器存在的誤吸煙油、干燒、漏油等安全性問題,改善了吸煙口感[43-44],另外通過雙超聲霧化、超聲加熱組合霧化等方式,減小了氣溶膠粒徑,提高了超聲霧化效果[45-46]。
在噴射霧化方面,主要通過壓力驅動液體噴射的方式產生霧化液滴,以模擬傳統卷煙的抽吸感覺,提高感官質量。通過驅動制動器使填充有香味液體的腔室內的壓力發生變化,使噴頭以流體噴射方式(類似噴墨方式)噴出香味液體[47]。基于MEMS(微機電系統)霧化芯片的電子煙,采用主動式壓力驅動導油方式和微噴孔陣列,實現定向定量導油和霧化,精確控制霧化量和氣溶膠粒徑,改善了感官品質[48]。
在振動霧化方面,主要采用隨振型高速機械振動霧化裝置,提高霧化效果。電子煙隨振型霧化器(包括滴油型、儲油型),利用磁懸浮振動器高速旋轉(高于30 000 次/min),實現振動器的高頻振動并帶動隨振型霧化器中的多孔振動件(儲油式霧化器)或振動膜片(滴油式霧化器)發生振動,從而將煙油碎裂為微小液滴,避免了普通加熱霧化造成的干燒、分解變質、煙油滲漏等安全問題,提高了霧化效果和安全性[49-50]。
在離心霧化方面,磁懸浮離心霧化電子煙,通過低功耗磁懸浮轉子高速旋轉,實現煙油的離心霧化和煙霧驅動噴出,避免了電阻加熱霧化電子煙因高溫造成的干燒、糊芯、產生潛在有害物質、致香成分高溫分解以及抽吸品質下降等問題,提高了安全性[51]。
在聲表面波霧化方面,滴油型聲表面波霧化器,通過逆壓電效應在基片內激發相應的彈性聲場,將電信號轉變為聲信號,形成與外加信號同頻率并沿基片表面傳播的聲表面波,對位于聲表面波傳播路徑上的煙油液滴進行霧化形成氣溶膠,結構簡單,并可定量控制煙油霧化量,保證了感官一致性,改善了用戶體驗[52]。
2.2.4 煙油配方及添加劑技術
煙油配方及添加劑相關專利,主要通過在煙油中添加煙草提取物、非煙草植物提取物、酒類和多種溶劑、研發中式卷煙風格煙油等手段,解決電子煙抽吸的甜膩感問題,使煙氣感官更接近傳統卷煙,實現口味多樣化。
在煙草提取物應用方面,主要涉及研發煙草提取物提取方法并應用到煙油配方設計中,使電子煙抽吸口感更接近卷煙。利用溶劑捕集加熱堿處理過的煙草氣相物,獲得煙草香味成分[53]。研發煙草提取物提取方法并應用到煙油配方設計中,使電子煙抽吸口感更接近卷煙。這些提取物包括各種香型的煙葉、煙花蕾,各種制絲原料如煙絲、煙梗,各種煙草廢棄物料如煙末、煙杈等,既賦予了煙油傳統煙草的口味,也充分利用了煙草資源。將煙葉浸膏的熱裂解處理產物作為煙油添加劑使用[54],將煙末、煙絲加熱干餾得到的煙草致香物添加于煙油,均可使電子煙的口感接近傳統卷煙[55]。從煙葉大田打頂時廢棄的煙花、煙杈中提取煙花精油,并以此設計煙油配方,使其抽吸時具有傳統烤煙特征風格[56]。制備烤煙、白肋煙、香料煙的提取物作為電子煙煙油,將煙草粉末涂布到煙油吸附材料上,以此增加電子煙的特殊風味[57]。
在非煙草植物提取物、酒類的應用方面,主要利用水果、中草藥、茶等非煙草植物以及酒類作為原料,研發非煙草口味煙油配方,提供多種口味煙油,滿足用戶需求。將各種香型的酒類加入到煙油中,制備了酒香型、國酒香型、醬香型、濃香型、清香型等不同口味的煙油[58-60]。將紅茶、綠茶、黑茶、白茶、黃茶、普洱茶等各種茶葉的提取物添加到煙油中,制備各種茶香煙油[61-66]。
在煙油溶劑應用方面,目前丙二醇和丙三醇是煙油中最常用的溶劑,由其配制的電子煙煙油形成的煙霧具有甜膩感,且與香精香氣的諧調性較差,香氣分層較明顯,余味有殘留,煙霧較油膩。此外,丙三醇具有吸水特性,容易使吸用者喉嚨干燥,感官體驗不佳。為此,一些專利中嘗試將各種醇類及植物提取物,如聚丙二醇、聚丙三醇[67-68],丁二醇、三乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯、單乙酸甘油酯1,3-丁二醇、碳酸丙烯酯[69-70],二甘油、二丙二醇[71-72],煙酸和煙酰胺[73]等用作煙油溶劑或調節劑,取得了良好效果,有效消減了甜膩感。
在中式卷煙風格煙油研制方面,湖北中煙工業有限責任公司研制了淡雅香型電子煙霧化煙油,煙草本香與淡雅的天然植物香氣互為補充,其中的中藥成分還具有清熱潤肺、止咳祛痰、提神醒腦、理氣開郁等功效[74];將烤煙、白肋煙、香料煙等不同香型的煙葉、煙絲或煙末混配,施加特色風味的煙用香精香料或食用香精香料提取物,分溫度段干餾,將收集到的餾分直接作為煙油使用,具有類似于中式卷煙的風格和口味,如中式烤煙香型、中式混合香型、焦甜香型等,滿足感好,香氣協調,吸味醇和[75-77]。
2.2.5 檢測與控制技術
電子煙檢測與控制技術專利,主要涉及檢測與控制電路、傳感器、芯片等方面的改進和創新,從而防止誤操作、防止過熱,提高使用的安全性和智能化水平。
在防止誤操作方面,通過電路芯片設計,防止用戶錯誤操作或觸發。微創高科有限公司設計的電路,包含了吸氣檢測器和吸煙效果生成電路,可確定氣流流量和流向并觸發霧化器,解決了因環境振動、噪聲或者小孩玩耍時向該裝置吹氣而導致的誤觸發問題[78]。帶鎖定功能的電子煙控制芯片,能夠有效防止用戶在使用過程中的吹氣錯誤動作導致電子煙驅動裝置的錯誤觸發[79]。在電子煙殼體外表面設置了第一和第二觸敏開關,只有當兩者都被激活時才供電加熱,降低了系統被意外激活的風險[80]。采用多個氣流傳感器,降低了因氣流傳感器失效導致的錯誤率[81]。
在防止過加熱方面,主要通過電阻、電壓、功率等參數的檢測與控制,提高溫度測控水平,防止過熱,提高安全性。利用熱電偶材料制成發熱元件,利用元件的熱電效應測量溫度,不需另外設置溫度傳感器,提高了溫度檢測精度[82]。利用熱敏性材料作為發熱體及其引線的材料,其電阻值可隨溫度變化而變化,電源管理模塊可通過發熱體及其引線的阻值來檢測溫度,并發出相應的控制信號,避免了電子煙在無煙油或煙油不足時發熱體過熱干燒的問題[83-84]。通過監測加熱元件的電阻值的一階時間導數或二階時間導數(或相關參數,如電導、電流消耗、功耗或電壓降等),判斷電子煙是否出現加熱元件局部過熱狀況,提高了故障檢測率[85]。電子煙控制電路可測定煙油的剩余量,當煙油余量低于極限值時會發出停止加熱信號,避免煙油高溫生成有害成分[86],另外可根據加熱元件功率和加熱元件溫度變化之間的關系確定煙油消耗量,避免煙油過度加熱[87]。提高電子煙的智能化水平方面,主要通過無線通信、信息識別、遠程控制、行為檢測等技術的應用,以及采用各種信息認證、識別技術、智能檢測匹配等技術,提高電子煙的智能化水平和使用的安全性。智能電子煙,其無線通信模塊和控制模塊可計算消費者的吸煙參數,并通過無線通信模塊與智能終端實時或者定時進行數據傳輸,實時監測用戶使用情況,建立完善的使用日志[88]。在電子煙主體內設有電子標簽芯片和電子標簽信號接收線圈,能夠即時識別電子煙的各種信息,具有較強的防偽效果,同時方便企業采集產品信息,為產品開發提供數據支撐[89]。
在電子煙技術領域,近年來專利數量增速迅猛,2011 年以后,電子煙國內專利申請進入快速增長時期。以我國南方地區電子煙生產廠家為代表的企業和以劉秋明為代表的個人,是電子煙領域專利技術研發的主體。
在專利技術方面,電阻加熱霧化是電子煙的主流霧化技術,發展最為成熟,專利布局比較完善。電子煙專利研發熱點聚焦于霧化器、煙油配方及添加劑和測控技術等方面的改進和創新,旨在提高煙氣的感官質量、使用的安全性。煙油方面,旨在提高電子煙抽吸的感官質量,如消除甜膩感,使煙氣感官更接近傳統卷煙,或實現多樣化口味。除電阻加熱霧化技術外,電磁感應加熱霧化、超聲振動霧化、激光加熱霧化、噴射霧化、隨振霧化、離心霧化、聲表面波霧化等屬于電子煙領域的新型霧化原理和技術,具有較大的發展和創新空間,但這些技術尚屬于初級發展階段,有待進一步對其產品穩定性、安全性、用戶體驗等方面進行科學、全面的綜合評估。
隨著電子煙市場的進一步發展,以及消費者對健康和趣味性的日益重視,未來電子煙將在霧化新技術、控制智能化領域迎來專利布局的良機,可關注納米材料、石墨烯、新型復合材料、新型陶瓷材料等新型加熱霧化材料在霧化器領域的應用,新型大功率、高容量電池技術,以及大數據技術、人工智能技術在電子煙智能化方面的應用和專利布局。
目前我國電子煙專利數量呈現快速增長趨勢,但專利質量堪憂,發明占比較少,專利含金量不足。相關企業應當更加重視發明專利的申請,有針對性地申請PCT 專利,形成有效的電子煙專利國際布局。另外,要重視電子煙專利技術的轉讓和實施許可,促進電子煙專利技術的成果轉化。