光伏產業用膠黏劑中國專利分析

摘? 要：光伏產業中膠黏劑是光伏組件封裝不可或缺的材料，同時光伏產業中膠黏劑專利申請量在整個膠黏劑領域中占比較高。以2020年以前公開的光伏產業用膠黏劑中國專利申請數據為分析樣本，從地區分布、時間分布、申請人、技術構成等多角度詳細剖析了國內光伏產業用膠黏劑專利技術的發展狀況。以期為我國光伏產業用膠黏劑的發展以及該領域的知識產權管理提供借鑒，同時提高該領域技術人員的站位能力和對專利申請的審查能力。

關鍵詞：光伏;太陽能膠黏劑;專利分析

Abstract：Adhesives in the photovoltaic industry are indispensable materials for photovoltaic module packaging. At the same time，patent applications for adhesives in the photovoltaic industry account for a relatively high proportion in the entire adhesive field. Taking the Chinese patent application data of adhesives for photovoltaic industry published before 2020 as an analysis sample，the development status of domestic patent technology for adhesives for photovoltaic industry is analyzed in detail from the perspectives of regional distribution，time distribution，applicants，and technical composition. With a view to providing reference for the development of adhesives for Chinas photovoltaic industry and intellectual property management in this field，and at the same time improve the standing ability of technical personnel in this field and the ability to examine patent applications.

Keywords：photovoltaic;solar adhesive;patent analysis

0? 引? 言

光伏組件也稱為太陽能電池板，簡稱PV組件，是太陽能光伏發電系統中的核心部分之一。膠/膠膜在太陽能電池中的應用有兩個主要方面：一方面是太陽能電池組件封裝，用于粘合電池片與玻璃、背板;另一方面是太陽能背板制造。此外膠/膠膜還可用于光伏組件的修復以及作為太陽能光伏的夾層結構的導電膠使用。

中國光伏產業關鍵技術受制于人，導致產品質量良莠不齊[1]，而封裝膠膜作為輔料卻是光伏組件封裝不可或缺的材料，高品質的膠膜供不應求。其中乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）膠膜是最廣泛使用的一類材料[2]，EVA膠膜也一度成為制約組件廠生產的瓶頸。光伏產業用膠黏劑是筆者從事的專利實質審查工作中的一個重要領域。本文從申請量、申請人、技術分析多角度分析了該領域中國專利申請的發展狀況，理清了該領域發展概況，再有意識地將專利分析的成果應用到審查實踐，有效提高該領域專利申請的審查能力。

1? 光伏產業用膠黏劑中國專利技術現狀分析

本文采用分類號和關鍵詞作為主要檢索要素、以CPC分類號C09J2203/322（膠黏劑的應用分類用于太陽能電池板的生產）作為補充要素在中國專利文摘數據庫（CNABS）進行檢索。簡單合并同族后共檢索到相關專利885件，以此作為分析的數據樣本。

1.1? 申請量趨勢

從圖1可以看出，光伏產業用膠黏劑中國專利申請趨勢可大致分為幾個階段。技術萌芽階段（2003年—2010年），專利申請量不高;快速發展期（2011年—2012年），專利申請量穩步提升;從2013年開始申請量稍有減少，但是仍然維持在較高的水平。在科技創新的驅動和經濟發展的趨勢下，相關申請量在2016年迅速回升。由于發明專利申請通常自申請日起18個月內公開，2018年—2019年的部分專利申請截至2019年底并未公開，該時間區段的申請量僅供參考。

1.2? 申請量區域分布分析

圖2反映了在中國范圍內，光伏產業用膠黏劑中國專利申請量最多的省份是江蘇，申請量為283件，遠遠超過其他省份。浙江、廣東、上海緊隨其后。由此可見，國內光伏產業用膠黏劑研發比較活躍的地域主要集中在經濟發達的、研發投入較多的東部沿海地區，而非技術力量比較薄弱的中西部地區。

圖3反映了國內光伏產業用膠黏劑專利申請量前十省市的申請趨勢。從前述專利申請趨勢來看，光伏產業用膠黏劑專利申請最早起步于2003年，而國內主要地域的起步并不是最早的，江蘇、浙江、廣東、上海均是在2008年開始申請該領域專利。江蘇在申請量上一直獨占鰲頭，并在2016年到達峰值。其他省份的申請量也在近年平穩提升。

1.3? 申請人概況

從圖4可以看出，光伏產業用膠黏劑中國專利申請人主要集中在企業，這與光伏產業用膠黏劑較強的行業應用性有關。個人、大專院校、科研單位分布少量申請。

圖5反映了光伏產業用膠黏劑專利的主要申請人，申請量最大的為常州斯威克光伏新材料有限公司。但由于該領域申請人比較分散，最大申請量也僅為33件。煙臺德邦科技有限公司、杭州福斯特應用材料股份有限公司、樂凱膠片股份有限公司并列第二位。國外申請人方面，漢高股份有限及兩合公司、日東電工株式會社、3M創新有限公司也在該領域占有一席之地。

從圖6可以看出，該領域中國專利申請起步最早的是3M創新有限公司，其次是日東電工株式會社，均為國外申請人，可見國外申請人在該領域的研發布局具有前瞻性。國內申請人中起步最早的是廣州鹿山新材料股份有限公司。杭州福斯特光伏材料股份有限公司成立于2003年，目前已成為國際光伏EVA行業龍頭。常州斯威克光伏新材料有限公司成立于2005年，主要從事太陽能EVA膠膜的研發。由此可見，國內該行業龍頭企業雖起步較晚，但是近年來呈現了強勁的發展態勢。

1.4? 技術概況

圖7反映了光伏產業的主要技術主題，可見光伏產業用膠黏劑涉及到的材料分支繁多，其中，主要是將烯烴/改性烯烴聚合物作為主體材料（烯烴共聚物中，鑒于EVA是最典型的，技術分支中單獨列出），其次是對于膠膜結構或者材料的整體改進/使用了除表中的其他材料，丙烯酸酯類、有機硅類、聚氨酯類、環氧樹脂類緊隨其后。該領域的技術主題對聚酯、POE、橡膠/嵌段共聚物、助劑的改進、無機材料、PVC、PVB、淀粉/纖維素類材料均有涉及。

在眾多的高分子聚合物中，EVA因其價格便宜、透明度高、電絕緣性能好、加工性能好，成為使用最為廣泛的太陽能電池封裝膠膜材料。據報道，截至2017年其市場占有率約為90.40%。但是EVA膠膜易受到光、熱、氧、水分等因素影響，黃變老化現象較為嚴重，進而會造成太陽能光伏組件光電轉化效率降低。因此，很多技術研究著力于改進EVA膠膜的耐濕熱老化性能。

通過篩選被引用次數20次以上、處于有效狀態的重點專利可知，針對EVA膠膜不耐濕熱老化的問題，行業中采用有機硅材料作為基體樹脂來改進的不在少數，這得益于有機硅材料優異的耐氣候、抗黃變性能、較低的水蒸氣透過率及良好的儲存穩定性。

1.5? 中國專利申請類型和法律狀態

經過統計，中國專利申請類型中，發明申請占比95.89%，實用新型占比4.11%。再進一步分析專利的有效性，如圖8所示，有效專利占比為34.69%，失效專利為34.91%，可以看出該行業對專利維護的重視程度一般。

2? 結? 論

光伏產業用膠黏劑中國專利申請技術主要集中在東南沿海地區，國內企業起步較晚，但是近年來保持了強勁的發展勢頭。技術主題方面，該領域所用材料分支繁多，EVA由于產品性能均衡、性價比較高的優勢，是主要的技術分支。

根據上文的分析，對光伏產業用膠黏劑行業的建議如下：

目前研發主體主要是企業，擁有較強研發實力的大專院校和科研單位需要進一步加大研發力度。注重企業和大專院校、科研機構的合作，可以提升該行業的技術發展水平，并提高專利申請成果轉化率，實現產學研結合，開發成本低且高性能的產品，實現產品質量價值的飛躍。

雖然國內主要申請人的申請量較大，但是整個領域專利有效性維護率不高。企業主體應當提高知識產權保護意識、重視知識產權管理、重視相關人才引進培養，不同企業之間可以通過開展專利技術合作取得共贏。

參考文獻：

[1] 周馮琦，劉新宇，陳寧.中國新能源發展戰略與新能源產業制度建設研究 [M].上海：上海社會科學院出版社，2016：138-143.

[2] 申明霞，李紅香，何輝.光伏組件用密封劑研究進展 [J].粘接，2008（7）：29-32.

作者簡介：孟凡娜（1986—），女，漢族，山東濟寧人，助理研究員，碩士，研究方向：高分子化學。