吳曉丹 張華
由于超急冷凝固,原子來不及有序排列結(jié)晶而得到的長程無序結(jié)構(gòu)固態(tài)合金,便是非晶合金。其具有優(yōu)異的磁性、耐蝕性、耐磨性等性能,是國家重點發(fā)展的新材料之一。我國十分重視非晶合金材料的發(fā)展,近年來產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得長足進(jìn)步,尤其是在配電變壓器、電子元器件、5G基站等領(lǐng)域越來越有競爭力。目前,我國已成為全球非晶合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展最具影響力的國家之一。
專利的質(zhì)量和數(shù)量能反映一個新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。2019年,我國非晶合金公開的專利有哪些特點呢?
答案是:數(shù)量多,但總體質(zhì)量有待提升。
據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)用分會統(tǒng)計,2019年,我國非晶合金及相關(guān)專利總數(shù)為556件,較2018年(407件)增幅達(dá)到36.6%,發(fā)明專利及實用新型專利數(shù)量均有所增長。
據(jù)公開數(shù)據(jù)比較分析,2019年我國非晶合金專利總體質(zhì)量大幅上升,圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展的專利申請數(shù)量較以往增長速度快,表明非晶合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到市場關(guān)注??蒲袉挝辉趬K體非晶材料高溫應(yīng)用、塑性調(diào)控等方面申報的國際專利,雖然有較強(qiáng)的核心競爭力,但縱觀全年專利申請情況,總體質(zhì)量還有待提高。
從產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最好,同時也是發(fā)展重點的非晶合金軟磁材料應(yīng)用領(lǐng)域來看,2019年,非晶合金行業(yè)軟磁應(yīng)用領(lǐng)域申請專利數(shù)為362件,約占非晶合金行業(yè)專利總量的65.1%。其中,在軟磁材料成分設(shè)計調(diào)整領(lǐng)域,2019年申請專利數(shù)為78件,約占非晶合金行業(yè)專利總量的13.9%;在設(shè)備制造提升領(lǐng)域,相關(guān)專利數(shù)為172件,約占非晶合金行業(yè)專利總量的30.6%。數(shù)量有明顯上升,但和日本、美國、德國等發(fā)達(dá)國家相比,我國非晶合金軟磁材料性能研究和產(chǎn)品開發(fā),拾遺補(bǔ)缺的多,原始創(chuàng)新的少,且部分產(chǎn)品形成產(chǎn)業(yè)化的價值不大,對產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的難點、痛點突破性解決方案不多,仍有一定發(fā)展空間。
目前,市場應(yīng)用最多的非晶變壓器領(lǐng)域依然是專利大戶,但和以往不同的是立體卷非晶變壓器(鐵芯)成為熱點。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2019年非晶變壓器申請專利數(shù)量為110件,在獲得公開專利中占比為19.8%,其中非晶立體卷非晶變壓器(鐵芯)申請專利數(shù)量為30件,占比為27.2%。從國家電網(wǎng)對非晶變壓器應(yīng)用評估來看,立體卷非晶變壓器在節(jié)能和減少突發(fā)短路等方面優(yōu)勢明顯,是配網(wǎng)變壓器未來發(fā)展趨勢。
同時,非晶納米晶的發(fā)展也需重點關(guān)注。2019年,在各類電感器等產(chǎn)品上應(yīng)用的納米晶相關(guān)申請專利數(shù)為222件。盡管這個數(shù)據(jù)看起來較大,但結(jié)合全國200多家生產(chǎn)企業(yè)來看,數(shù)量并不多。非晶中國數(shù)據(jù)庫顯示,國內(nèi)80多家納米晶中小企業(yè)沒有一項專利。
在非晶合金其他領(lǐng)域,涂層及其相關(guān)專利也有較大發(fā)展。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2019年,非晶涂層專利數(shù)為27件,和涂層關(guān)聯(lián)的非晶粉末專利數(shù)為32件,塊體非晶專利數(shù)為22件。從專利申請中也可以看出當(dāng)前非晶合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點,如無線充電和5G,無線充電相關(guān)公開專利數(shù)為4件,折疊屏手機(jī)用塊體非晶鉸鏈、外觀件等專利數(shù)為6件。
此外,企業(yè)創(chuàng)新開始“唱主角”,也是值得關(guān)注的一點。過去,非晶合金專利申請一直是以科研單位為主,企業(yè)參與較少。隨著產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和產(chǎn)學(xué)研逐步推進(jìn),企業(yè)申請非晶合金相關(guān)專利數(shù)量逐年增多,特別是自2014年以來,企業(yè)逐漸成為非晶專利申請的主角。
企業(yè)成為創(chuàng)新主體對非晶合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。2019年,企業(yè)申請專利數(shù)為321件,有114家企業(yè)申請公開專利,其中青島云路公開數(shù)量最多(14件);科研單位申請專利數(shù)為210件,有93家科研單位申請公開專利,中科院金屬研究所公開專利最多(18件);個人申請專利數(shù)為25件。
通常情況下,地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與專利申請數(shù)量是成正比的,在非晶合金領(lǐng)域也是如此。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),華東、華南等地區(qū)是非晶合金領(lǐng)域?qū)@暾埖募袇^(qū)域。江蘇省、廣東省、北京市這3個省市的申請專利數(shù)量最多,分別占專利總量的20.7%、16%、7.7%。
(張華系中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)用分會秘書長)
《中國冶金報》(2020年05月21日 03版三版)