李款 張磊 （國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局專(zhuān)利審查協(xié)作北京中心材料工程發(fā)明審查部，北京 100190）

我國(guó)氮氧化物（NOx）排放量占世界總排放量的10%，2015年我國(guó)燃煤電廠(chǎng)NOx排放量預(yù)測(cè)將達(dá)1310萬(wàn)噸[1]，因此加強(qiáng)對(duì)固定源的煙氣尤其是燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硝的凈化、純化處理對(duì)控制我國(guó)NOx排放總量至關(guān)重要。

在NOx排放控制技術(shù)中，選擇性催化還原（SCR）法已廣泛用于燃煤電廠(chǎng)等固定源NOx的消除。SCR技術(shù)是指在催化劑存在下，向煙氣中噴入還原劑（如氨氣、尿素、烴類(lèi)等），使催化劑不與氧氣發(fā)生非選擇性氧化，而是選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2，從而實(shí)現(xiàn)降低NOx還原溫度、提高NOx凈化效率的目的。SCR催化劑體系是SCR技術(shù)的關(guān)鍵，目前工業(yè)上普遍采用的固定源選擇性催化劑為V2O5-WO3(MoO3)/TiO2，其在中溫段（350-400℃）具有優(yōu)異的氮氧化物凈化效率和抗硫中毒的性能[2]。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)固定源煙氣脫硝的研究起步相對(duì)較晚，在使用釩基SCR催化劑體系進(jìn)行固定源煙氣脫硝時(shí)往往也存在著知識(shí)產(chǎn)權(quán)壁壘。因此，如何開(kāi)發(fā)具有高效、穩(wěn)定、抗硫中毒且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SCR催化劑成為我國(guó)煙氣脫硝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文通過(guò)分析SCR催化劑領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)狀況來(lái)總結(jié)SCR催化劑領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，以期對(duì)SCR催化劑領(lǐng)域的科研人員及知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作者提供相關(guān)的參考和啟示。

1 SCR催化劑中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)分析

在專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)催化劑的組成、制備方法進(jìn)行了檢索，主要考慮SCR催化劑與NOx消除效率之間的關(guān)系，篩選得到向我國(guó)1985-2013年提出的專(zhuān)利申請(qǐng)478件，并以此作為下述分析的數(shù)據(jù)樣本。

1.1 專(zhuān)利申請(qǐng)年代分布

圖1為1985-2014年SCR催化劑領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量分布圖，其中分別列出了國(guó)內(nèi)申請(qǐng)、國(guó)外申請(qǐng)以及總申請(qǐng)量隨申請(qǐng)年代的變化圖。從圖1可以看出，2014年的申請(qǐng)量較2013年下降較多，考慮到專(zhuān)利周期的原因，2014年申請(qǐng)的部分專(zhuān)利在目前還未公開(kāi)，因此本文采用1985-2013年篩選得出的專(zhuān)利申請(qǐng)作為分析基礎(chǔ)。圖1顯示出國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人在2005年前的申請(qǐng)量都很小，在2006年之后開(kāi)始呈持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其是在2008年后，專(zhuān)利申請(qǐng)量大幅增加，且國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量增幅遠(yuǎn)高于外國(guó)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量。2009-2013年，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的申請(qǐng)量已經(jīng)穩(wěn)定占據(jù)總申請(qǐng)量的70%以上；上述專(zhuān)利申請(qǐng)量的變化和國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度以及出臺(tái)的相關(guān)政策密不可分。2005年前，國(guó)家對(duì)火電廠(chǎng)硫氧化物、氮氧化物并沒(méi)有明確的排放規(guī)定，隨著全社會(huì)環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，在2008年，國(guó)家擬對(duì)火電廠(chǎng)的NOx污染排放出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外企業(yè)和科研單位陸續(xù)加大了對(duì)SCR催化劑的研發(fā)力度；在國(guó)家出臺(tái)的“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中，NOx減排也已經(jīng)納入污染物減排考核指標(biāo)，這與2019-2013年SCR催化劑領(lǐng)域的申請(qǐng)量的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)保持一致。今后，出于嚴(yán)格落實(shí)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)責(zé)任制，強(qiáng)化總量控制，為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和提高催化劑的脫硝效率的目的，預(yù)計(jì)2014-2016年我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域的申請(qǐng)量仍會(huì)保持較高的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)SCR催化劑生產(chǎn)技術(shù)體系正在逐漸形成。

1.2 專(zhuān)利申請(qǐng)的國(guó)別分布

圖2為1985-2013年SCR催化劑領(lǐng)域的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)人國(guó)別分布圖，從圖2中可以看出，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的專(zhuān)利申請(qǐng)量明顯高于國(guó)外申請(qǐng)人的申請(qǐng)量，而國(guó)外申請(qǐng)人主要集中在美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、日本、英國(guó)、丹麥、奧地利和法國(guó)等主要發(fā)達(dá)國(guó)家，這表明國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研單位對(duì)SCR催化劑的研發(fā)投入遠(yuǎn)高于國(guó)外企業(yè)；

表1為1985-2013年有關(guān)SCR催化劑領(lǐng)域向我國(guó)提出專(zhuān)利申請(qǐng)的主要申請(qǐng)人排序。從表1可以看出，SCR催化劑領(lǐng)域主要的申請(qǐng)人是巴斯夫公司和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，均有20件以上申請(qǐng)；在前13位的申請(qǐng)人中，有9位是國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人，可見(jiàn)國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研單位在SCR催化劑領(lǐng)域的研發(fā)投入很大。

此外，由圖3中可以看出，該領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)人中企業(yè)、高校和科研單位和個(gè)人申請(qǐng)量中，大致呈現(xiàn)企業(yè)、高校和科研單位均分“天下”的局面；此外，該領(lǐng)域申請(qǐng)人的數(shù)量很多、分散性較高，沒(méi)有出現(xiàn)一家或幾家突出的、具有絕對(duì)研發(fā)優(yōu)勢(shì)的企業(yè)或科研單位；企業(yè)申請(qǐng)人主要集中于發(fā)電、汽車(chē)、能源等與NOx排放控制密切相關(guān)的行業(yè)，例如：國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院、通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司、浙江天藍(lán)環(huán)保技術(shù)股份有限公司等。（見(jiàn)表1）

2 對(duì)我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)發(fā)展的建議

當(dāng)今，環(huán)境保護(hù)已成為全社會(huì)共同關(guān)心的話(huà)題，SCR催化劑的研究和開(kāi)發(fā)也越來(lái)越受到國(guó)家和各相關(guān)企業(yè)的重視，雖然相對(duì)西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚，但在國(guó)家環(huán)保政策的不斷推動(dòng)下，在短短的幾年的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)SCR催化劑研究已初具規(guī)模，但開(kāi)發(fā)一種具有低成本、高催化效率、較強(qiáng)抗中毒能力的非釩基催化劑體系仍有大量的工作要做，基于以上對(duì)我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域?qū)＠慕y(tǒng)計(jì)分析，對(duì)我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域的研發(fā)提出如下兩點(diǎn)建議：

表1 SCR催化劑領(lǐng)域中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)主要申請(qǐng)人

2.1 加強(qiáng)專(zhuān)利保護(hù)意識(shí)，打造自主專(zhuān)利品牌

選擇性還原催化還原技術(shù)是由美國(guó)Eegalhard公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，在1959年申請(qǐng)了專(zhuān)利，由日本率先在20世紀(jì)70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，可見(jiàn)，SCR領(lǐng)域無(wú)論是技術(shù)研發(fā)還是專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)外都走在了最前端，而在1985-2006年中，國(guó)內(nèi)科研單位雖然對(duì)SCR催化劑有所研究，但在該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)總量為13件，并不能形成可與國(guó)外專(zhuān)利抗衡的專(zhuān)利體系，同時(shí)也凸顯了我國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力相對(duì)較弱。近幾年來(lái)，該領(lǐng)域國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量大幅增加，國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研單位對(duì)專(zhuān)利保護(hù)的重視程度普遍得到提升，但想打破國(guó)外專(zhuān)利壁壘，占據(jù)國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外脫硝產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，仍需相關(guān)企業(yè)人員進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)利保護(hù)的意識(shí)，從技術(shù)開(kāi)發(fā)、專(zhuān)利申請(qǐng)以及專(zhuān)利授權(quán)后保護(hù)等多方面形成立體式的專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展體系，構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利品牌。

2.2 強(qiáng)化政策引導(dǎo)，構(gòu)建核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)

環(huán)境保護(hù)的成果越來(lái)越體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)和諧，國(guó)家“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中對(duì)污染物排放的要求加速了電廠(chǎng)SCR脫硝催化劑的研發(fā)進(jìn)程，使我國(guó)NOx排放控制在段時(shí)期內(nèi)躍升到了一個(gè)較高的水平，這充分顯示了國(guó)家政策引導(dǎo)的重要性。從前面的分析結(jié)果可以看出，我國(guó)對(duì)SCR催化劑的研發(fā)工作比較分散，沒(méi)有形成具有較強(qiáng)科研實(shí)力的幾個(gè)大型研發(fā)團(tuán)隊(duì)，而開(kāi)發(fā)新型高效、可工業(yè)應(yīng)用的SCR催化材料并不是短期內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的，需要大量的科研投入，因此，如能由國(guó)家出臺(tái)政策引導(dǎo)各科研單位將優(yōu)勢(shì)技術(shù)進(jìn)行整合構(gòu)建技術(shù)開(kāi)發(fā)的核心團(tuán)隊(duì)并作精細(xì)化分工，這將會(huì)短期內(nèi)大幅度提升我國(guó)SCR催化劑領(lǐng)域的研發(fā)水平，使科研成果快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

[1]中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部科技司，《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》.

[2]Busca G,Lietti L,Ramis G,Berti F.Applied Catalysis B,1998,18,1.