核電用不銹鋼板帶專利技術發展分析

陳 瑜 韓小軍 陳學磊 劉佳玲

電力生產是目前能夠實現大規模溫室氣體減排的領域之一。發展核電不僅能夠滿足溫室氣體減排的需求，還可以帶動就業和基礎設施投資，促進經濟發展。鋼鐵材料廣泛應用于核電站中的關鍵部件，占核電機組部件采購成本的80%以上。核電用鋼國產化，是我國發展核電產業中必須選擇的途徑。在國產化戰略的指引下，核電用不銹鋼生產企業要加大不銹鋼研發力度，合理布局不銹鋼專利保護市場。本文通過收集德溫特創新索引國際專利數據庫(DII)、Proquest Dialog等專利數據庫涉及核電用不銹鋼板帶的發明專利，利用Thomson Data Analyzer（TDA）等主流情報分析工具，對全球核電用不銹鋼板帶技術研發現狀、態勢及主要技術方向，以及中國地區核電用不銹鋼板帶專利技術現狀進行分析，以期為國內鋼鐵企業的核電用不銹鋼研發及產業布局提供參考。

1.世界核電用不銹鋼板帶專利研發總體態勢

分析相關的專利數據得知，從上世紀60年代末開始，世界上就有相關的核電用不銹鋼技術研發專利申請。從圖1可以看出，至上世紀末，世界核電用不銹鋼專利申請數量相對穩定。本世紀以來，專利申請量快速增長，2019年專利申請29條，為歷年最高。

圖1 1969-2019年世界核電用不銹鋼板帶專利申請分布情況 條

1.1 主要研發國家和地區發布

世界核電用不銹鋼板帶技術研發主要集中在日本、中國和俄羅斯等國，其中核電用不銹鋼專利技術占有量最多的國家是日本（占到整個專利技術的48%，下同），其次為中國（占35%）、俄羅斯（占6%），上述三國占到了全球核電用不銹鋼專利技術的89%。另外韓國、美國等國家與地區也有少量專利申請。早在上世紀80年代，日本和俄羅斯就針對核電用不銹鋼開展了相關研發工作，90年代末快速發展。2000年以后，中國開始核電用不銹鋼工藝技術研發，2015年開始，中國的核電用不銹鋼專利申請量超過了日本。

1.2 主要研發企業分布

世界核電用不銹鋼主要研發企業包括新日鐵、日立、鞍鋼集團、舞陽鋼鐵、東芝集團、三菱重工、中國核動力研究設計院、寶武集團、JFE、神戶制鋼、中科院金屬所、俄羅斯PROMETE等，其中新日鐵專利研發數量遠高于其他企業（見表1）。

1.3 主要技術點發布

核電用不銹鋼專利技術主要分布在鐵基合金的制造技術，以及合金的熱處理等幾個方面，其中鐵基合金的制造技術主要包括含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金（專利數量為105件，占總數的27.20%，下同）、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金（102件，26.42%）、含硅的鐵基合金（87件，22.54%）、含錳的鐵基合金（79件，20.47%）、含鉻鎳釩的鐵基合金（49件，12.69%）、含鉻鎳鈮鉭的鐵基合金（49件，12.69%）等，合金的熱處理主要包括伴隨有變形的熱處理（41件，10.62%）、鐵基合金的熱處理（39件，10.10%）等。

表1 世界核電用不銹鋼主要企業專利占有量概況 %

表2 國內企業核電用不銹鋼相關專利研發概況 %

含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金制造專利技術占有量，依次為新日鐵、日立、鞍鋼、寶武集團、神戶制鋼等企業，其中新日鐵、日立和鞍鋼專利數量遠高于其他公司；含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術相關專利，各企業占有量依次為鞍鋼、新日鐵、日立、舞陽鋼鐵、南京鋼鐵、寶武集團等。中國在含鉻鎳銅的鐵基合金制造技術專利占比遙遙領先，韓國和俄羅斯總體技術研發占比較小。

2.國內核電用不銹鋼板帶專利技術概況

通過對寶武集團、鞍鋼集團、舞陽鋼鐵等國內核電用不銹鋼主要研發企業的分析可知，國內核電用不銹鋼相關專利研發起步較晚，基本上只在國內申請專利保護，從各自的專利申請量看，近三年占比較大，其中舞陽鋼鐵近三年申請的專利技術占64%、鞍鋼集團占49%、寶武集團占23%，可以看出鞍鋼和舞陽鋼鐵近三年在此技術上的專利增長率較高（見表2）。

舞陽鋼鐵從本世紀開始研發核電用不銹鋼相關專利技術，2013年起，核電用不銹鋼專利技術申請實現快速增長，2019年達歷年最高。舞陽鋼鐵申請的核電用不銹鋼專利技術，依次為含硅的鐵基合金制造技術、含錳的鐵基合金制造技術、生產鋼板或帶鋼時，伴隨有變形的熱處理技術、含鋁的鐵基合金制造技術、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術，以及含鎢、鉭、鉬、釩或鈮的鐵基合金制造技術等。

鞍鋼集團從本世紀開始研發核電用不銹鋼相關專利技術，2012年起核電用不銹鋼相關技術專利量實現快速增長，2019年達歷年最高。鞍鋼集團核電用不銹鋼專利技術占有量，依次為生產鋼板或帶鋼時伴隨有變形的熱處理技術、含硅的鐵基合金制造技術、含錳的鐵基合金制造技術、含鉻鎳鉬鎢的鐵基合金制造技術、含鉻鎳釩的鐵基合金制造技術、含鉻鎳錳（含量大于1.5）的鐵基合金制造技術等。

中國寶武集團在2008年僅產生一條核電用不銹鋼專利，2011年和2017年各兩條核電用不銹鋼專利，數量較少。

3.結論

目前，世界核電用不銹鋼板帶專利技術研發呈明顯上升趨勢，主要的專利技術集中在日本、中國和俄羅斯等國。國內核電用不銹鋼相關專利研發起步較晚，基本上只在國內申請專利保護，但近三年占比較大。

核電用鋼國產化是我國發展核電產業中必須選擇的途徑。在國產化戰略的指引下，核電用不銹鋼生產企業要加大研發力度，結合自身市場布局和新日鐵、JFE全球專利保護現狀，篩選重點市場與重點技術方向，加強技術創新，提高產品質量，拓寬產品種類，發展更適合我國鋼鐵企業的核電用不銹鋼研發及產業布局。

參考文獻略