生物柴油領(lǐng)域?qū)＠畔⒎治?/h1>
2016-01-04 02:00:14李艷李宏宇
現(xiàn)代情報(bào) 2015年11期 關(guān)鍵詞：可視化分析
李艷+李宏宇
〔摘 要〕生物柴油是生物液體燃料的其中之一，作為清潔的可替代化石燃料的能源，已成為世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)，具有重要的開(kāi)發(fā)意義，同時(shí)在改善環(huán)境及能源問(wèn)題上具有戰(zhàn)略意義。本文從專(zhuān)利的角度，運(yùn)用計(jì)量分析結(jié)合可視化工具對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行分析，旨在從生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析、專(zhuān)利申請(qǐng)地域分析、競(jìng)爭(zhēng)力分析、研發(fā)熱點(diǎn)分析、核心專(zhuān)利分析方面對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行剖析，為該領(lǐng)域相關(guān)研究提供一定參考。
〔關(guān)鍵詞〕專(zhuān)利信息；生物柴油；可視化分析；CiteSpace
DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.11.020
〔中圖分類(lèi)號(hào)〕G250252 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-0821（2015）11-0114-06
Biodiesel Field of Patent Information Analysis
Li Yan Li Hongyu
（School of Economics and Management，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China）
〔Abstract〕As a clean energy alternative to fossil fuels，biodiesel is one of the bio-liquid fuels，which has aroused more and more international concern vigorously.It has an important significance of the development，while processing strategic significance in improving the environment and energy issues.Using the econometric analysis combining with visual tools，from the perspective of patent analysis，this article analyzed biodiesel in aspect of bio-diesel patent application trends analysis，regional analysis，competitive analysis，research and development hot spot analysis，the core patent analysis，which expected to provide some references in this field studies.
〔Key words〕patent information；biodiesel；visualized analysis；CiteSpace
隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)化石能源的開(kāi)采量和使用量也隨之增大，然而卻使得能源短缺和生態(tài)危機(jī)成為世界各國(guó)主要關(guān)注的焦點(diǎn)性問(wèn)題。這一現(xiàn)狀已經(jīng)使得世界各國(guó)達(dá)到了化石能源及環(huán)境承載力極限，那么如何開(kāi)發(fā)并且合理運(yùn)用清潔生物質(zhì)能源成為處理這一問(wèn)題的有效途徑和重要手段之一。生物液體燃料作為目前生物質(zhì)能源主要的利用模式，對(duì)于解決環(huán)境與能源問(wèn)題發(fā)揮著重要作用。而生物柴油是生物液體燃料的一種重要組成部分，是由植物油或動(dòng)物脂肪等可再生脂質(zhì)燃料中提取的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸（FAME）的單烷基酯混合物，通常包括烷基脂肪酸（鏈長(zhǎng)為C14-C22）的短鏈酯醇， 主要是甲醇或是乙醇。生物柴油的較高熱值（HHVs）相對(duì)較高，它的HHVs（39～41兆焦/千克）比汽油（46兆焦/千克）、石油柴油（43兆焦/千克），或石油（42兆焦/千克）略低，但比煤（32～37兆焦/千克）高[1]。它具有生物降解、無(wú)毒、低排放量等特點(diǎn)。而且能量密度較高、儲(chǔ)存運(yùn)輸較安全、潤(rùn)滑性較好、抗爆性較好、燃燒較充分等良好的使用性能和環(huán)境友好性、可再生性以及良好的可替代性[2]。生物柴油作為各國(guó)重點(diǎn)研究的生物液體燃料，在改善環(huán)境及能源問(wèn)題上具有戰(zhàn)略意義，本文從專(zhuān)利的角度對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行分析，旨在從生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析、專(zhuān)利申請(qǐng)地域分析、競(jìng)爭(zhēng)力分析、研發(fā)熱點(diǎn)分析、核心專(zhuān)利分析方面對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行剖析。
1 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析工具
本文從德溫特創(chuàng)新索引（Derwent Innovations Index，簡(jiǎn)稱(chēng)DII），按照關(guān)鍵詞結(jié)合手工代碼的檢索方法檢索到生物柴油相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)3 376項(xiàng)，檢索的結(jié)果截至日為2014年12月23日。由于發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)自申請(qǐng)日起18個(gè)月的公布周期，實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)谑跈?quán)后才能獲得公布，因此在實(shí)際數(shù)據(jù)采集過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)2011年以后的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量比實(shí)際申請(qǐng)量少的情況。反映到該論文中的歷年申請(qǐng)量的趨勢(shì)圖中，一般自2011年之后出現(xiàn)較為明顯的下降，為此本論文主要以2011年以前的數(shù)據(jù)為主，力求能夠準(zhǔn)確的反映出該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的實(shí)際情況。本文采用Excel及CiteSpace作為主要的分析軟件。
2 專(zhuān)利分析
21 全球?qū)＠厔?shì)分析
運(yùn)用時(shí)間序列分析方法，來(lái)研究生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量隨時(shí)間逐年變化的情況，從而分析該領(lǐng)域整體的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。
圖1顯示了生物柴油領(lǐng)域全球的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)?？梢钥闯?003年之前基本沒(méi)有有關(guān)生物柴油的專(zhuān)利申請(qǐng)，由于原料、設(shè)備和各國(guó)政策的影響，各國(guó)在生物柴油領(lǐng)域的發(fā)展水平有限。從2003-2008年，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量一路高漲，這與在2002年之后，美國(guó)、歐盟、巴西、日本等國(guó)家制定了一系列促進(jìn)機(jī)制和激勵(lì)政策鼓勵(lì)生物柴油在內(nèi)的生物質(zhì)燃料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相關(guān)，《2005年能源稅收政策法案》授權(quán)美國(guó)環(huán)保署全面實(shí)施RFS（可再生能源標(biāo)準(zhǔn)），要求每個(gè)汽油及柴油生產(chǎn)商和進(jìn)口商向運(yùn)輸燃料中添加可再生燃料；2002年歐盟制訂了統(tǒng)一的生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)EN14214，其推廣生物柴油的目標(biāo)是到 2010年達(dá)到800～1 000萬(wàn)噸，占柴油市場(chǎng)575%。全球?qū)＠?008年時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到最高，各國(guó)開(kāi)始大力研究生物柴油，并明顯取得了一些成效。隨后專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量雖有少量下降，但總體趨勢(shì)來(lái)看，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)一直處于增長(zhǎng)階段。endprint
22 全球?qū)＠暾?qǐng)區(qū)域分布分析
如圖2所示，在生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)中，在中國(guó)申請(qǐng)的有1 442件，占該領(lǐng)域總申請(qǐng)數(shù)的43%，處于第一位；其次是美國(guó)，占有22%的份額。中國(guó)和美國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)總量占到總申請(qǐng)量的65%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國(guó)家，反映出這兩個(gè)國(guó)家在該領(lǐng)域有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得我國(guó)對(duì)能源的需求持續(xù)增加，我國(guó)政府以及一些企業(yè)對(duì)生物柴油越來(lái)越重視。2001年9月，由海南省和生物能源公司投資，在河北建立起我國(guó)第一家生物柴油工廠，標(biāo)志著我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的誕生。2002年8月，四川古杉油脂化學(xué)公司成功開(kāi)發(fā)利用植物油下腳料在綿陽(yáng)建立了生物柴油生產(chǎn)線(xiàn)。2003年，湖南天源生物清潔能源有限公司成立了生物柴油工業(yè)化生產(chǎn)的示范點(diǎn)。2004年，科技部開(kāi)始啟動(dòng)“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，之后實(shí)施的國(guó)家“863”計(jì)劃啟動(dòng)生物能源技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，2005年我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入高峰期，各種科研項(xiàng)目快速增加，生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)線(xiàn)也加速擴(kuò)大，生產(chǎn)力迅速提升[3]，2006年《中華人民共和國(guó)可再生能源法》正式實(shí)施，隨后國(guó)家稅務(wù)總局明確指出，消費(fèi)稅征稅不包含以動(dòng)植物油為原料而生產(chǎn)的生物柴油，但是2008年此條例被終止，直至2009年，生物柴油免征消費(fèi)稅政策才又重新出臺(tái)[3]。這一系列的科研立項(xiàng)和國(guó)家政策的扶持，使得我國(guó)生物柴油領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)，專(zhuān)利的申請(qǐng)量超過(guò)美國(guó)、日本等國(guó)家位居世界第一。
23 專(zhuān)利權(quán)人分析
按專(zhuān)利申請(qǐng)人的申請(qǐng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和排序，以此來(lái)研究相關(guān)領(lǐng)域中活躍的申請(qǐng)人，他們是該領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)者。
231 專(zhuān)利權(quán)人專(zhuān)利申請(qǐng)總量分析
對(duì)專(zhuān)利申請(qǐng)人的申請(qǐng)量進(jìn)行排名，列出前15名主要的申請(qǐng)人。通過(guò)對(duì)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的申請(qǐng)量分析，可以看出在該領(lǐng)域的主要帶頭人，他們?cè)谏锊裼皖I(lǐng)域占有重要的地位。
通過(guò)整體的分析，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利主要來(lái)自企業(yè)和大學(xué)，位居前幾名的國(guó)家主要是中國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)，其中中國(guó)石化集團(tuán)（CHINA PETROLEUM & CHEM CORP）、清華大學(xué)、昆明理工大學(xué)、法國(guó)石油研究院（INST FRANCAIS DU PETROLE）、美國(guó)?？松梨冢‥XXONMOBIL RES & ENG CO）依次排名前5名。就中國(guó)而言，排名靠前的基本上都是高校及科研院所，只有中國(guó)石化一家企業(yè)在榜首，這意味著我國(guó)需要加大產(chǎn)學(xué)研的力度，將科研工作盡可能地和產(chǎn)業(yè)結(jié)合，共同促進(jìn)生物柴油領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
232 前7名專(zhuān)利申請(qǐng)人專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量逐年趨勢(shì)分析
從圖中可以看出中國(guó)相比其他國(guó)家在生物柴油領(lǐng)域的起步較晚，中石化在2005年才擁有自己的專(zhuān)利，自此之后中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量開(kāi)始一路高漲，每一年的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量都領(lǐng)先于其他國(guó)家，在生物柴油領(lǐng)域中國(guó)占著很大的比重。中國(guó)作為申請(qǐng)量最多的國(guó)家，在生物柴油領(lǐng)域擁有的先進(jìn)的技術(shù)，成為該領(lǐng)域主要的領(lǐng)軍國(guó)家。
233 專(zhuān)利申請(qǐng)人技術(shù)領(lǐng)域分析
對(duì)生物柴油領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人的技術(shù)分布分析，可以直接關(guān)注本領(lǐng)域的主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的專(zhuān)利研發(fā)動(dòng)向以及行業(yè)的熱點(diǎn)。為了系統(tǒng)的研究生物柴油領(lǐng)域的技術(shù)研究熱點(diǎn)，本文以IPC分類(lèi)號(hào)分別對(duì)主要的申請(qǐng)人進(jìn)行分析。
中國(guó)石化集團(tuán)主要的研究重點(diǎn)在C10G3/00、C10L1/02、C10L1/04等，中國(guó)石化和石家莊煉油化工股份有限公司合作開(kāi)發(fā)了高壓醇解工藝[4]，清華大學(xué)的研究重點(diǎn)同樣放在C10G3/00上，還有C12P7/64，在生物柴油的制備方面重點(diǎn)關(guān)注淀粉酶、脂肪酶轉(zhuǎn)化、脂肪酶相結(jié)合、固體堿制備、耦合技術(shù)制備、微藻油脂、煤基甲醇與棕櫚油超臨界法、酶法催化等制備方法，昆明理工大學(xué)重點(diǎn)關(guān)注超臨界流體轉(zhuǎn)化、酯交換、高酸值油脂制備、酯交換制備、生物發(fā)酵耦合等方法上制備生物柴油以及相關(guān)的制備裝置。法國(guó)石油研究院的研究重點(diǎn)放在C07C67/03、C11C3/00、C11C3/00等，生物柴油用固體堿催化劑技術(shù)是由該研究院最早開(kāi)發(fā)出來(lái)的，而且該生物柴油固體催化制備技術(shù)后來(lái)被Axens公司推向市場(chǎng)并商業(yè)化，還建成了Esterfip-H工藝裝置，這是世界上第一套固體催化工藝的工業(yè)化裝置。美國(guó)?？松梨诘难芯恐攸c(diǎn)放在C10G3/00、C10L1/02、C10L1/19等，較為關(guān)注用生物微藻來(lái)制備生物柴油，還和美國(guó)加州的合成基因公司合作，共同研發(fā)制備生物液體燃料。韓國(guó)能源研究所的研究放在C10L1/32、C10L1/08等，荷蘭殼牌的重點(diǎn)則在C10G3/00、C10L1/00、C10G3/06等，同樣重點(diǎn)放在運(yùn)用生物海藻來(lái)制備生物柴油。
24 研發(fā)熱點(diǎn)分析
研發(fā)熱點(diǎn)是目前在生物柴油領(lǐng)域最為關(guān)注的要點(diǎn)領(lǐng)域，對(duì)各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新有著重要的意義。
CiteSpace是一款可視化的文獻(xiàn)分析軟件，能夠?qū)ξ墨I(xiàn)信息進(jìn)行聚類(lèi)分析，發(fā)掘隱藏在文獻(xiàn)背后的內(nèi)在聯(lián)系并以可視化方式表示出來(lái)，從而形成這些文獻(xiàn)所代表的學(xué)科或知識(shí)域的發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)向，形成若干前沿研究領(lǐng)域的演進(jìn)歷程[5]。將生物柴油3 376項(xiàng)專(zhuān)利數(shù)據(jù)經(jīng)處理后導(dǎo)入Citespace Ⅲ中，對(duì)數(shù)據(jù)當(dāng)中的德溫特手工代碼共現(xiàn)后進(jìn)行聚類(lèi)，并對(duì)各個(gè)聚類(lèi)以Log-likelihood Ratio（對(duì)數(shù)似然比）算法命名，如圖5所示。圖5中聚類(lèi)的序號(hào)是由聚類(lèi)的大小降序排列的，因此cluster#0最大，該聚類(lèi)以BIODIESEL（生物柴油）進(jìn)行標(biāo)記，共有200個(gè)聚類(lèi)成員，主要包含了通過(guò)產(chǎn)生脂肪酸分支醇酯降低溫度生產(chǎn)生物柴油、生產(chǎn)生物柴油過(guò)程添加新煅燒的催化劑、酯交換來(lái)制備生物柴油等生產(chǎn)生物柴油的制備方法。其次cluster#1是producing lipids（生產(chǎn)脂質(zhì)），聚類(lèi)成員主要包含生產(chǎn)脂質(zhì)和酶、植物油的制備、生產(chǎn)藻類(lèi)等有關(guān)于生物柴油原料的生產(chǎn)制備。cluster#2是reducing water content（降低水分含量），該聚類(lèi)的組成部分主要包括減少脂肪或廢棄油脂含水量、基于非均相固體堿催化劑的新甘油、加氫處理等關(guān)于生物柴油制備的工藝。cluster#3是dewaxing catalyst（脫蠟催化劑），主要的聚類(lèi)成員包含了將生物燃料異構(gòu)化或是脫蠟、氧化增加液態(tài)烴的數(shù)量、合成生物柴油的固體酸催化劑等有關(guān)生物柴油制備的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。endprint
以德溫特手工代碼為關(guān)鍵詞，結(jié)合發(fā)明名稱(chēng)中的突現(xiàn)詞繪制得到共有137個(gè)節(jié)點(diǎn)，480條連線(xiàn)的混合共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，如圖6所示。圖6的每個(gè)圓圈代表一個(gè)德溫特手工代碼，每個(gè)小方塊代表一個(gè)突現(xiàn)詞，圓圈節(jié)點(diǎn)的大小和它出現(xiàn)的頻率成正比，圓圈越大表示出現(xiàn)的頻率越高，節(jié)點(diǎn)的顏色
代表該手工代碼出現(xiàn)的時(shí)間，節(jié)點(diǎn)圓圈上彩色的年輪表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍（圖片上方的彩色條帶示出了不同年份所對(duì)應(yīng)的顏色），其中有紫色外圈的節(jié)點(diǎn)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)年輪中出現(xiàn)紅色表示該手工代碼是明顯的熱點(diǎn)（代表他們的出現(xiàn)頻次存在激增情況，即出現(xiàn)頻次曾經(jīng)急速增加或仍在急速增加）。
從圖譜中來(lái)看，最大的節(jié)點(diǎn)是H06-B04A，分類(lèi)含義是Biodiesel，表示氣體或液體燃料中的生物柴油，其次是D10-B02，表示Chemical modification of fats，oils，fatty acids，即由動(dòng)物或植物油制成的化學(xué)改性脂肪、油脂、脂肪酸，產(chǎn)品；再次是E10-G02E，表示Other aliphatic monoester，production，芳香族和脂肪族環(huán)（僅單環(huán)或雙環(huán)）脂肪酸單酯產(chǎn)品，這幾個(gè)手工代碼表達(dá)了從不同分類(lèi)角度對(duì)生物柴油產(chǎn)品給出的分類(lèi)位置。
而手工代碼H06-P節(jié)點(diǎn)為明顯熱點(diǎn)，將熱點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的激增趨勢(shì)展開(kāi)可以得到兩個(gè)手工代碼的激增情況趨勢(shì)圖7。其中手工代碼H09-F03（Municipal and agricultural waste treatment，市政和農(nóng)業(yè)廢物處理）的出現(xiàn)頻次在2010年達(dá)到最高，H06-P（Fuel preparation，氣體和液體燃料中的燃料制備，包括燃料的制造技術(shù)和裝置）的出現(xiàn)頻次在2012年達(dá)到最高。（由于發(fā)明專(zhuān)利在公開(kāi)之前有18個(gè)月的保密期，使得至檢索截止日（2014年）通過(guò)專(zhuān)利檢索系統(tǒng)獲得的專(zhuān)利公開(kāi)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確代表2013-2014年的專(zhuān)利申請(qǐng)情況。）由此，我們可以認(rèn)為，驅(qū)動(dòng)生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)目的，已經(jīng)從單純地處理廢棄油脂將其變廢為寶，轉(zhuǎn)變?yōu)橄蜣r(nóng)作物索要燃料來(lái)進(jìn)行化石燃料替代。
圖8是排名前20名的最強(qiáng)引文激增的情況，整個(gè)時(shí)間段從2000-2014年。根據(jù)激增的情況，我們將整個(gè)時(shí)間劃分為4個(gè)段。2000-2004年為一個(gè)時(shí)間段，在這期間，德溫特手工代碼主要集中在E10-G02P（Production of ester），主要是相關(guān)于生物柴油制備的酯的產(chǎn)物，由此可見(jiàn)在這一時(shí)期生產(chǎn)酯是主要的研究方向；2004-2006年為一個(gè)時(shí)間段，主要集中的MC代碼是H04-E（Other petroleum processes）、N07-K（Other chemical reactions）、H06-B04A（Biodiesel）、H04-F02E（Preparation/composition of catalysts for other petroleum processes）、N07-E03（Transesterification，ether/acetal exchange）、H04-A（Petroleum processing-treating）、E11-H01（Transesterification；ether/acetal）、D10-A（Oils and fats，perfumes）、N05-A（H，metal hydride/alkoxide，aryl-oxide，alkyl，aryl-coordination complex，organic compound catalyst），這些都是有關(guān)生物柴油的制備過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)、催化劑、酯交換、油脂等較為集中的相關(guān)技術(shù)，這一期間，從最開(kāi)始原料的生產(chǎn)加工上升到對(duì)反應(yīng)過(guò)程的定位轉(zhuǎn)變；2006-2009年為一個(gè)時(shí)間段，主要集中在N07-D07（Esterification，O-acylation，anhydride formation），A12-W11K（Catalysts and supports（polymer use）），是關(guān)于酯化和催化劑的手工分類(lèi)代碼；2009-至今為一個(gè)時(shí)間段，主要集中在H06-P（Fuel preparation）、E11-W（Environmentally friendly inventions（compositions/applications））、H06-B07（Other liquid biofuels）、H06-X01（Treatment of fuels）、D05-H08（Cell or tissue culture）、D05-H06（Newly discovered，testing of，isolation of，identification of and detection of viruses and other），在這一期間，大多數(shù)的手工代碼是關(guān)于液體燃料的準(zhǔn)備、處理，細(xì)胞培養(yǎng)等，這與第三代生物柴油的制備吻合，以藻類(lèi)為原料，從藻細(xì)胞生物質(zhì)中可以提取3種主要成分：油脂（包括三酰甘油酯和脂肪酸）、碳水化合物及蛋白質(zhì)。油脂和碳水化合物是制備藻類(lèi)生物質(zhì)能源（如汽油、生物柴油及航空燃料）的前提。
25 專(zhuān)利引證分析
通過(guò)運(yùn)用信息分析的方法對(duì)生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，來(lái)判斷該領(lǐng)域的核心技術(shù)或是基礎(chǔ)專(zhuān)利，使得研究方向更加明確，以核心專(zhuān)利為基礎(chǔ)，進(jìn)行更深層次的發(fā)明或是改進(jìn)。
專(zhuān)利的引證信息可以用來(lái)識(shí)別孤立的或是活躍的專(zhuān)利，當(dāng)專(zhuān)利被大量的在后申請(qǐng)的專(zhuān)利引用，那么則表明這些專(zhuān)利是影響力較大的專(zhuān)利，是活躍專(zhuān)利，具有很高的價(jià)值，反映了專(zhuān)利技術(shù)的重要程度。
由表3看出，專(zhuān)利被引證頻次最高的專(zhuān)利是US20050106695，是由BERZIN ISAAC在2005年申請(qǐng)的發(fā)明，該發(fā)明是一個(gè)集成的燃燒和聚合物或燃料的一部分級(jí)油（例如生物柴油）的生產(chǎn)方法和系統(tǒng)，其中該光生物反應(yīng)器內(nèi)使用光合生物體被用于至少部分地去除包含燃燒氣體中某些污染物的化合物，如CO2和NOx，然后從光生物反應(yīng)器收獲、處理并利用作為用于生成聚合物或有機(jī)分子含有副產(chǎn)物的來(lái)源（如生物柴油）或用作燃料源的燃燒裝置（例如一個(gè)發(fā)電機(jī)或焚燒爐）。該專(zhuān)利對(duì)于去除燃燒氣體并將此轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)燃料具有重大的意義。其次是專(zhuān)利號(hào)為US20060510148的專(zhuān)利申請(qǐng)，這是在2006年SUNSOURCE IND申請(qǐng)的，用于從藻類(lèi)生產(chǎn)生物柴油的方法，裝置和系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括各種機(jī)制在內(nèi)流動(dòng)的流體，如輥式機(jī)構(gòu)，并且可以提供溫度調(diào)節(jié)用的流體條塊來(lái)調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射或傳導(dǎo)放射的熱損失和增益的吸收。各種機(jī)制可被用于收集和處理藻類(lèi)或藻類(lèi)油轉(zhuǎn)化成生物柴油或是其他產(chǎn)品。排名第三的是EP20050014428，這是耐斯特石油公司在2005年申請(qǐng)的專(zhuān)利，該專(zhuān)利涉及一種用于從可再生來(lái)源的烴，如植物油和動(dòng)物油，包括加氫處理步驟和異構(gòu)化步驟的制造中的改進(jìn)方法，是一種用于柴油范圍烴的生物油和脂肪的制造方法，該方法生產(chǎn)高品質(zhì)的柴油組分，其中稀釋的新鮮進(jìn)料在加氫處理步驟中，在具有降低的反應(yīng)溫度的組合減少了不需要的副反應(yīng)，提高了反應(yīng)的選擇性，特別是當(dāng)使用含有游離脂肪酸的原料。除此之外值得注意的是在前20名里，被引用的專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)間最近的是專(zhuān)利號(hào)為US201213400358的專(zhuān)利，這是美國(guó)HERSKOWITZ MORDECHAY等申請(qǐng)人在2012年申請(qǐng)的從植物和動(dòng)物油生產(chǎn)柴油燃料的專(zhuān)利?？梢?jiàn)，如今的生物柴油的重點(diǎn)還是以植物或動(dòng)物的油脂為原料進(jìn)行的生產(chǎn)制備。endprint
從表3中看出，大部分被引用頻次排名前20名的大部分都是來(lái)自美國(guó)的專(zhuān)利，可見(jiàn)，從技術(shù)方面，美國(guó)占據(jù)著該領(lǐng)域重大的比例，擁有著先進(jìn)的制備生物柴油的技術(shù)，在該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展前景中有著很大的影響。相比中國(guó)來(lái)說(shuō)，申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)量雖然最多，但是在相關(guān)的技術(shù)方面稍稍落后于美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家。
3 結(jié) 論
生物柴油是替代化石能源的環(huán)保、清潔的生物液體燃料之一，本文從生物柴油的整體發(fā)展趨勢(shì)，全球的區(qū)域布局，專(zhuān)利權(quán)人分析，研發(fā)熱點(diǎn)分析，核心專(zhuān)利分析這五大方面進(jìn)行專(zhuān)利的分析，從分析可以看出來(lái)，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量基本呈逐漸走高的趨勢(shì)，這也意味著生物柴油領(lǐng)域有著很好的發(fā)展前景，各國(guó)都將生物柴油的研發(fā)看作重點(diǎn)。而且，各國(guó)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面做的也很好，包括中國(guó)在內(nèi)等國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)在逐步提升。在專(zhuān)利申請(qǐng)方面，中國(guó)遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，但從技術(shù)的發(fā)展方面來(lái)看，中國(guó)雖然專(zhuān)利的申請(qǐng)量在世界范圍內(nèi)占著很大比重，可是主要的核心專(zhuān)利基本上都是美國(guó)，日本，法國(guó)，英國(guó)等國(guó)家的專(zhuān)利申請(qǐng)，這也說(shuō)明中國(guó)的研發(fā)能力有待加強(qiáng)，但不得不說(shuō)的是，中國(guó)的改進(jìn)開(kāi)發(fā)能力很強(qiáng)，能夠借鑒他國(guó)技術(shù)，在本領(lǐng)域的研發(fā)上繼續(xù)加強(qiáng)。從專(zhuān)利的申請(qǐng)人上來(lái)看，國(guó)內(nèi)的中國(guó)石化集團(tuán)、清華大學(xué)、昆明理工大學(xué)、北京化工大學(xué)的專(zhuān)利申請(qǐng)都居前位，可見(jiàn)中國(guó)在生物柴油領(lǐng)域有著很強(qiáng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，而且絕大部分都是高等院校的研發(fā)力量，而國(guó)外比較靠前的專(zhuān)利申請(qǐng)人基本上都是各個(gè)歸屬?lài)?guó)家的石油機(jī)構(gòu)，比如法國(guó)石油研究院、韓國(guó)能源研究所、巴西國(guó)家石油公司、英國(guó)石油公司等，研發(fā)的技術(shù)力量基本上有國(guó)家強(qiáng)有力的政策和資源的支持，在研發(fā)方面有很強(qiáng)的后盾基礎(chǔ)。中國(guó)同樣需要強(qiáng)大的政策支持及資金的保障來(lái)促進(jìn)我國(guó)在生物柴油領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
近年來(lái)，第三代生物柴油的研發(fā)逐漸跟進(jìn)，即以非油脂類(lèi)生物質(zhì)或微生物油脂為原料的生物柴油制備，但是我國(guó)通過(guò)生物質(zhì)氣制備生物柴油反面還處于初級(jí)階段，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量方面并不是很多，在原料和技術(shù)方面還不是很完備。目前，大多數(shù)的國(guó)家生物柴油的制備工藝從檢索到專(zhuān)利分析可見(jiàn)，還是集中在酯交換方法和生物酶法上，加氫法制備工藝作為最新的制備方法，因?yàn)樵线m用性強(qiáng)，生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，引起了各國(guó)的高度重視[8]。
參考文獻(xiàn)
[1]Ayhan Demirbas.Progress and recent trends in biodiesel fuels[J].Energy Conversion and Management，2008.
[2]趙宗保，等.中國(guó)如何突破生物柴油產(chǎn)業(yè)的原料瓶頸[J].中國(guó)生物工程雜志，2005，25（11）：6-11.
[3]閔恩澤，姚志龍.近年生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展——特色，困境和對(duì)策[J].化學(xué)進(jìn)展，2007，19（7）：1050-1059.
[4]Chen C.Searching for intellectual turning points：Progressive knowledge domain visualization[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2004，101（1）：5303-5310.
[5]陳玉光，丁，劉盛博.基于CiteSpaceⅡ的專(zhuān)利知識(shí)可視化的實(shí)現(xiàn)機(jī)制及其應(yīng)用[J].情報(bào)學(xué)報(bào)，2010，29（4）：663-670.
[6]史國(guó)強(qiáng)，李軍，邢定峰.生物柴油生產(chǎn)工藝技術(shù)概述[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2013，（5）：29-34.
[7]劉軍鋒.第三代生物柴油的開(kāi)發(fā)研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2013.
（本文責(zé)任編輯：郭沫含）endprint
猜你喜歡
基于大數(shù)據(jù)的港口煤炭物流可視化分析平臺(tái)航海(2017年2期)2017-04-10 05:20:38 近十五年國(guó)外大學(xué)生就業(yè)研究的進(jìn)展與趨勢(shì)職業(yè)技術(shù)教育(2017年1期)2017-04-05 21:12:06 基于Citespace的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究可視化分析現(xiàn)代情報(bào)(2017年2期)2017-02-27 00:36:01 我國(guó)職業(yè)教育師資研究熱點(diǎn)可視化分析職教論壇(2016年26期)2017-01-06 19:04:59 聲波吹灰技術(shù)在SCR中的應(yīng)用研究科技傳播(2016年19期)2016-12-27 16:18:28 可視化分析技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)輿情研究中的應(yīng)用現(xiàn)代情報(bào)(2016年11期)2016-12-21 23:40:14 國(guó)內(nèi)外政府信息公開(kāi)研究的脈絡(luò)、流派與趨勢(shì)現(xiàn)代情報(bào)(2016年10期)2016-12-15 12:27:57 我國(guó)教育技術(shù)領(lǐng)域眼動(dòng)研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)分析中國(guó)遠(yuǎn)程教育(2016年10期)2016-12-12 09:43:33 可視化分析在醫(yī)院圖書(shū)館信息服務(wù)中的應(yīng)用中國(guó)中醫(yī)藥圖書(shū)情報(bào)(2016年2期)2016-06-23 16:21:01 基于中國(guó)知網(wǎng)的“和”文化研究文獻(xiàn)的可視化分析青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)(2015年1期)2015-05-22 20:39:13
- 現(xiàn)代情報(bào)的其它文章
- 基于策略網(wǎng)絡(luò)的圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)安全管理方案
- 知識(shí)碎片化：移動(dòng)社交媒體與圖書(shū)館的技術(shù)融合
- 基于AHP的專(zhuān)利轉(zhuǎn)化實(shí)施影響因素及其評(píng)價(jià)體系研究
- 大數(shù)據(jù)背景下信息服務(wù)中的用戶(hù)隱私權(quán)保護(hù)
- 互聯(lián)網(wǎng)思維環(huán)境下智慧圖書(shū)館發(fā)展的思考
- 社會(huì)化商務(wù)環(huán)境下用戶(hù)生成內(nèi)容的動(dòng)機(jī)研究
李艷+李宏宇
〔摘 要〕生物柴油是生物液體燃料的其中之一，作為清潔的可替代化石燃料的能源，已成為世界各國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)，具有重要的開(kāi)發(fā)意義，同時(shí)在改善環(huán)境及能源問(wèn)題上具有戰(zhàn)略意義。本文從專(zhuān)利的角度，運(yùn)用計(jì)量分析結(jié)合可視化工具對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行分析，旨在從生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析、專(zhuān)利申請(qǐng)地域分析、競(jìng)爭(zhēng)力分析、研發(fā)熱點(diǎn)分析、核心專(zhuān)利分析方面對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行剖析，為該領(lǐng)域相關(guān)研究提供一定參考。
〔關(guān)鍵詞〕專(zhuān)利信息；生物柴油；可視化分析；CiteSpace
DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2015.11.020
〔中圖分類(lèi)號(hào)〕G250252 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A 〔文章編號(hào)〕1008-0821（2015）11-0114-06
Biodiesel Field of Patent Information Analysis
Li Yan Li Hongyu
（School of Economics and Management，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China）
〔Abstract〕As a clean energy alternative to fossil fuels，biodiesel is one of the bio-liquid fuels，which has aroused more and more international concern vigorously.It has an important significance of the development，while processing strategic significance in improving the environment and energy issues.Using the econometric analysis combining with visual tools，from the perspective of patent analysis，this article analyzed biodiesel in aspect of bio-diesel patent application trends analysis，regional analysis，competitive analysis，research and development hot spot analysis，the core patent analysis，which expected to provide some references in this field studies.
〔Key words〕patent information；biodiesel；visualized analysis；CiteSpace
隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)化石能源的開(kāi)采量和使用量也隨之增大，然而卻使得能源短缺和生態(tài)危機(jī)成為世界各國(guó)主要關(guān)注的焦點(diǎn)性問(wèn)題。這一現(xiàn)狀已經(jīng)使得世界各國(guó)達(dá)到了化石能源及環(huán)境承載力極限，那么如何開(kāi)發(fā)并且合理運(yùn)用清潔生物質(zhì)能源成為處理這一問(wèn)題的有效途徑和重要手段之一。生物液體燃料作為目前生物質(zhì)能源主要的利用模式，對(duì)于解決環(huán)境與能源問(wèn)題發(fā)揮著重要作用。而生物柴油是生物液體燃料的一種重要組成部分，是由植物油或動(dòng)物脂肪等可再生脂質(zhì)燃料中提取的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸（FAME）的單烷基酯混合物，通常包括烷基脂肪酸（鏈長(zhǎng)為C14-C22）的短鏈酯醇， 主要是甲醇或是乙醇。生物柴油的較高熱值（HHVs）相對(duì)較高，它的HHVs（39～41兆焦/千克）比汽油（46兆焦/千克）、石油柴油（43兆焦/千克），或石油（42兆焦/千克）略低，但比煤（32～37兆焦/千克）高[1]。它具有生物降解、無(wú)毒、低排放量等特點(diǎn)。而且能量密度較高、儲(chǔ)存運(yùn)輸較安全、潤(rùn)滑性較好、抗爆性較好、燃燒較充分等良好的使用性能和環(huán)境友好性、可再生性以及良好的可替代性[2]。生物柴油作為各國(guó)重點(diǎn)研究的生物液體燃料，在改善環(huán)境及能源問(wèn)題上具有戰(zhàn)略意義，本文從專(zhuān)利的角度對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行分析，旨在從生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)趨勢(shì)分析、專(zhuān)利申請(qǐng)地域分析、競(jìng)爭(zhēng)力分析、研發(fā)熱點(diǎn)分析、核心專(zhuān)利分析方面對(duì)生物柴油領(lǐng)域進(jìn)行剖析。
1 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析工具
本文從德溫特創(chuàng)新索引（Derwent Innovations Index，簡(jiǎn)稱(chēng)DII），按照關(guān)鍵詞結(jié)合手工代碼的檢索方法檢索到生物柴油相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)3 376項(xiàng)，檢索的結(jié)果截至日為2014年12月23日。由于發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)自申請(qǐng)日起18個(gè)月的公布周期，實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)谑跈?quán)后才能獲得公布，因此在實(shí)際數(shù)據(jù)采集過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)2011年以后的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量比實(shí)際申請(qǐng)量少的情況。反映到該論文中的歷年申請(qǐng)量的趨勢(shì)圖中，一般自2011年之后出現(xiàn)較為明顯的下降，為此本論文主要以2011年以前的數(shù)據(jù)為主，力求能夠準(zhǔn)確的反映出該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的實(shí)際情況。本文采用Excel及CiteSpace作為主要的分析軟件。
2 專(zhuān)利分析
21 全球?qū)＠厔?shì)分析
運(yùn)用時(shí)間序列分析方法，來(lái)研究生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量隨時(shí)間逐年變化的情況，從而分析該領(lǐng)域整體的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。
圖1顯示了生物柴油領(lǐng)域全球的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)?？梢钥闯?003年之前基本沒(méi)有有關(guān)生物柴油的專(zhuān)利申請(qǐng)，由于原料、設(shè)備和各國(guó)政策的影響，各國(guó)在生物柴油領(lǐng)域的發(fā)展水平有限。從2003-2008年，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量一路高漲，這與在2002年之后，美國(guó)、歐盟、巴西、日本等國(guó)家制定了一系列促進(jìn)機(jī)制和激勵(lì)政策鼓勵(lì)生物柴油在內(nèi)的生物質(zhì)燃料的產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密相關(guān)，《2005年能源稅收政策法案》授權(quán)美國(guó)環(huán)保署全面實(shí)施RFS（可再生能源標(biāo)準(zhǔn)），要求每個(gè)汽油及柴油生產(chǎn)商和進(jìn)口商向運(yùn)輸燃料中添加可再生燃料；2002年歐盟制訂了統(tǒng)一的生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)EN14214，其推廣生物柴油的目標(biāo)是到 2010年達(dá)到800～1 000萬(wàn)噸，占柴油市場(chǎng)575%。全球?qū)＠?008年時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到最高，各國(guó)開(kāi)始大力研究生物柴油，并明顯取得了一些成效。隨后專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量雖有少量下降，但總體趨勢(shì)來(lái)看，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)一直處于增長(zhǎng)階段。endprint
22 全球?qū)＠暾?qǐng)區(qū)域分布分析
如圖2所示，在生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)中，在中國(guó)申請(qǐng)的有1 442件，占該領(lǐng)域總申請(qǐng)數(shù)的43%，處于第一位；其次是美國(guó)，占有22%的份額。中國(guó)和美國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)總量占到總申請(qǐng)量的65%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他國(guó)家，反映出這兩個(gè)國(guó)家在該領(lǐng)域有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得我國(guó)對(duì)能源的需求持續(xù)增加，我國(guó)政府以及一些企業(yè)對(duì)生物柴油越來(lái)越重視。2001年9月，由海南省和生物能源公司投資，在河北建立起我國(guó)第一家生物柴油工廠，標(biāo)志著我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的誕生。2002年8月，四川古杉油脂化學(xué)公司成功開(kāi)發(fā)利用植物油下腳料在綿陽(yáng)建立了生物柴油生產(chǎn)線(xiàn)。2003年，湖南天源生物清潔能源有限公司成立了生物柴油工業(yè)化生產(chǎn)的示范點(diǎn)。2004年，科技部開(kāi)始啟動(dòng)“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，之后實(shí)施的國(guó)家“863”計(jì)劃啟動(dòng)生物能源技術(shù)開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，2005年我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)開(kāi)始進(jìn)入高峰期，各種科研項(xiàng)目快速增加，生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)線(xiàn)也加速擴(kuò)大，生產(chǎn)力迅速提升[3]，2006年《中華人民共和國(guó)可再生能源法》正式實(shí)施，隨后國(guó)家稅務(wù)總局明確指出，消費(fèi)稅征稅不包含以動(dòng)植物油為原料而生產(chǎn)的生物柴油，但是2008年此條例被終止，直至2009年，生物柴油免征消費(fèi)稅政策才又重新出臺(tái)[3]。這一系列的科研立項(xiàng)和國(guó)家政策的扶持，使得我國(guó)生物柴油領(lǐng)域的發(fā)展突飛猛進(jìn)，專(zhuān)利的申請(qǐng)量超過(guò)美國(guó)、日本等國(guó)家位居世界第一。
23 專(zhuān)利權(quán)人分析
按專(zhuān)利申請(qǐng)人的申請(qǐng)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和排序，以此來(lái)研究相關(guān)領(lǐng)域中活躍的申請(qǐng)人，他們是該領(lǐng)域的主要競(jìng)爭(zhēng)者。
231 專(zhuān)利權(quán)人專(zhuān)利申請(qǐng)總量分析
對(duì)專(zhuān)利申請(qǐng)人的申請(qǐng)量進(jìn)行排名，列出前15名主要的申請(qǐng)人。通過(guò)對(duì)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的申請(qǐng)量分析，可以看出在該領(lǐng)域的主要帶頭人，他們?cè)谏锊裼皖I(lǐng)域占有重要的地位。
通過(guò)整體的分析，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利主要來(lái)自企業(yè)和大學(xué)，位居前幾名的國(guó)家主要是中國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)，其中中國(guó)石化集團(tuán)（CHINA PETROLEUM & CHEM CORP）、清華大學(xué)、昆明理工大學(xué)、法國(guó)石油研究院（INST FRANCAIS DU PETROLE）、美國(guó)?？松梨冢‥XXONMOBIL RES & ENG CO）依次排名前5名。就中國(guó)而言，排名靠前的基本上都是高校及科研院所，只有中國(guó)石化一家企業(yè)在榜首，這意味著我國(guó)需要加大產(chǎn)學(xué)研的力度，將科研工作盡可能地和產(chǎn)業(yè)結(jié)合，共同促進(jìn)生物柴油領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
232 前7名專(zhuān)利申請(qǐng)人專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量逐年趨勢(shì)分析
從圖中可以看出中國(guó)相比其他國(guó)家在生物柴油領(lǐng)域的起步較晚，中石化在2005年才擁有自己的專(zhuān)利，自此之后中國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)量開(kāi)始一路高漲，每一年的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量都領(lǐng)先于其他國(guó)家，在生物柴油領(lǐng)域中國(guó)占著很大的比重。中國(guó)作為申請(qǐng)量最多的國(guó)家，在生物柴油領(lǐng)域擁有的先進(jìn)的技術(shù)，成為該領(lǐng)域主要的領(lǐng)軍國(guó)家。
233 專(zhuān)利申請(qǐng)人技術(shù)領(lǐng)域分析
對(duì)生物柴油領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人的技術(shù)分布分析，可以直接關(guān)注本領(lǐng)域的主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的專(zhuān)利研發(fā)動(dòng)向以及行業(yè)的熱點(diǎn)。為了系統(tǒng)的研究生物柴油領(lǐng)域的技術(shù)研究熱點(diǎn)，本文以IPC分類(lèi)號(hào)分別對(duì)主要的申請(qǐng)人進(jìn)行分析。
中國(guó)石化集團(tuán)主要的研究重點(diǎn)在C10G3/00、C10L1/02、C10L1/04等，中國(guó)石化和石家莊煉油化工股份有限公司合作開(kāi)發(fā)了高壓醇解工藝[4]，清華大學(xué)的研究重點(diǎn)同樣放在C10G3/00上，還有C12P7/64，在生物柴油的制備方面重點(diǎn)關(guān)注淀粉酶、脂肪酶轉(zhuǎn)化、脂肪酶相結(jié)合、固體堿制備、耦合技術(shù)制備、微藻油脂、煤基甲醇與棕櫚油超臨界法、酶法催化等制備方法，昆明理工大學(xué)重點(diǎn)關(guān)注超臨界流體轉(zhuǎn)化、酯交換、高酸值油脂制備、酯交換制備、生物發(fā)酵耦合等方法上制備生物柴油以及相關(guān)的制備裝置。法國(guó)石油研究院的研究重點(diǎn)放在C07C67/03、C11C3/00、C11C3/00等，生物柴油用固體堿催化劑技術(shù)是由該研究院最早開(kāi)發(fā)出來(lái)的，而且該生物柴油固體催化制備技術(shù)后來(lái)被Axens公司推向市場(chǎng)并商業(yè)化，還建成了Esterfip-H工藝裝置，這是世界上第一套固體催化工藝的工業(yè)化裝置。美國(guó)?？松梨诘难芯恐攸c(diǎn)放在C10G3/00、C10L1/02、C10L1/19等，較為關(guān)注用生物微藻來(lái)制備生物柴油，還和美國(guó)加州的合成基因公司合作，共同研發(fā)制備生物液體燃料。韓國(guó)能源研究所的研究放在C10L1/32、C10L1/08等，荷蘭殼牌的重點(diǎn)則在C10G3/00、C10L1/00、C10G3/06等，同樣重點(diǎn)放在運(yùn)用生物海藻來(lái)制備生物柴油。
24 研發(fā)熱點(diǎn)分析
研發(fā)熱點(diǎn)是目前在生物柴油領(lǐng)域最為關(guān)注的要點(diǎn)領(lǐng)域，對(duì)各個(gè)研發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新有著重要的意義。
CiteSpace是一款可視化的文獻(xiàn)分析軟件，能夠?qū)ξ墨I(xiàn)信息進(jìn)行聚類(lèi)分析，發(fā)掘隱藏在文獻(xiàn)背后的內(nèi)在聯(lián)系并以可視化方式表示出來(lái)，從而形成這些文獻(xiàn)所代表的學(xué)科或知識(shí)域的發(fā)展趨勢(shì)與動(dòng)向，形成若干前沿研究領(lǐng)域的演進(jìn)歷程[5]。將生物柴油3 376項(xiàng)專(zhuān)利數(shù)據(jù)經(jīng)處理后導(dǎo)入Citespace Ⅲ中，對(duì)數(shù)據(jù)當(dāng)中的德溫特手工代碼共現(xiàn)后進(jìn)行聚類(lèi)，并對(duì)各個(gè)聚類(lèi)以Log-likelihood Ratio（對(duì)數(shù)似然比）算法命名，如圖5所示。圖5中聚類(lèi)的序號(hào)是由聚類(lèi)的大小降序排列的，因此cluster#0最大，該聚類(lèi)以BIODIESEL（生物柴油）進(jìn)行標(biāo)記，共有200個(gè)聚類(lèi)成員，主要包含了通過(guò)產(chǎn)生脂肪酸分支醇酯降低溫度生產(chǎn)生物柴油、生產(chǎn)生物柴油過(guò)程添加新煅燒的催化劑、酯交換來(lái)制備生物柴油等生產(chǎn)生物柴油的制備方法。其次cluster#1是producing lipids（生產(chǎn)脂質(zhì)），聚類(lèi)成員主要包含生產(chǎn)脂質(zhì)和酶、植物油的制備、生產(chǎn)藻類(lèi)等有關(guān)于生物柴油原料的生產(chǎn)制備。cluster#2是reducing water content（降低水分含量），該聚類(lèi)的組成部分主要包括減少脂肪或廢棄油脂含水量、基于非均相固體堿催化劑的新甘油、加氫處理等關(guān)于生物柴油制備的工藝。cluster#3是dewaxing catalyst（脫蠟催化劑），主要的聚類(lèi)成員包含了將生物燃料異構(gòu)化或是脫蠟、氧化增加液態(tài)烴的數(shù)量、合成生物柴油的固體酸催化劑等有關(guān)生物柴油制備的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。endprint
以德溫特手工代碼為關(guān)鍵詞，結(jié)合發(fā)明名稱(chēng)中的突現(xiàn)詞繪制得到共有137個(gè)節(jié)點(diǎn)，480條連線(xiàn)的混合共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，如圖6所示。圖6的每個(gè)圓圈代表一個(gè)德溫特手工代碼，每個(gè)小方塊代表一個(gè)突現(xiàn)詞，圓圈節(jié)點(diǎn)的大小和它出現(xiàn)的頻率成正比，圓圈越大表示出現(xiàn)的頻率越高，節(jié)點(diǎn)的顏色
代表該手工代碼出現(xiàn)的時(shí)間，節(jié)點(diǎn)圓圈上彩色的年輪表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍（圖片上方的彩色條帶示出了不同年份所對(duì)應(yīng)的顏色），其中有紫色外圈的節(jié)點(diǎn)是轉(zhuǎn)折點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)年輪中出現(xiàn)紅色表示該手工代碼是明顯的熱點(diǎn)（代表他們的出現(xiàn)頻次存在激增情況，即出現(xiàn)頻次曾經(jīng)急速增加或仍在急速增加）。
從圖譜中來(lái)看，最大的節(jié)點(diǎn)是H06-B04A，分類(lèi)含義是Biodiesel，表示氣體或液體燃料中的生物柴油，其次是D10-B02，表示Chemical modification of fats，oils，fatty acids，即由動(dòng)物或植物油制成的化學(xué)改性脂肪、油脂、脂肪酸，產(chǎn)品；再次是E10-G02E，表示Other aliphatic monoester，production，芳香族和脂肪族環(huán)（僅單環(huán)或雙環(huán)）脂肪酸單酯產(chǎn)品，這幾個(gè)手工代碼表達(dá)了從不同分類(lèi)角度對(duì)生物柴油產(chǎn)品給出的分類(lèi)位置。
而手工代碼H06-P節(jié)點(diǎn)為明顯熱點(diǎn)，將熱點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的激增趨勢(shì)展開(kāi)可以得到兩個(gè)手工代碼的激增情況趨勢(shì)圖7。其中手工代碼H09-F03（Municipal and agricultural waste treatment，市政和農(nóng)業(yè)廢物處理）的出現(xiàn)頻次在2010年達(dá)到最高，H06-P（Fuel preparation，氣體和液體燃料中的燃料制備，包括燃料的制造技術(shù)和裝置）的出現(xiàn)頻次在2012年達(dá)到最高。（由于發(fā)明專(zhuān)利在公開(kāi)之前有18個(gè)月的保密期，使得至檢索截止日（2014年）通過(guò)專(zhuān)利檢索系統(tǒng)獲得的專(zhuān)利公開(kāi)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確代表2013-2014年的專(zhuān)利申請(qǐng)情況。）由此，我們可以認(rèn)為，驅(qū)動(dòng)生物柴油領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)目的，已經(jīng)從單純地處理廢棄油脂將其變廢為寶，轉(zhuǎn)變?yōu)橄蜣r(nóng)作物索要燃料來(lái)進(jìn)行化石燃料替代。
圖8是排名前20名的最強(qiáng)引文激增的情況，整個(gè)時(shí)間段從2000-2014年。根據(jù)激增的情況，我們將整個(gè)時(shí)間劃分為4個(gè)段。2000-2004年為一個(gè)時(shí)間段，在這期間，德溫特手工代碼主要集中在E10-G02P（Production of ester），主要是相關(guān)于生物柴油制備的酯的產(chǎn)物，由此可見(jiàn)在這一時(shí)期生產(chǎn)酯是主要的研究方向；2004-2006年為一個(gè)時(shí)間段，主要集中的MC代碼是H04-E（Other petroleum processes）、N07-K（Other chemical reactions）、H06-B04A（Biodiesel）、H04-F02E（Preparation/composition of catalysts for other petroleum processes）、N07-E03（Transesterification，ether/acetal exchange）、H04-A（Petroleum processing-treating）、E11-H01（Transesterification；ether/acetal）、D10-A（Oils and fats，perfumes）、N05-A（H，metal hydride/alkoxide，aryl-oxide，alkyl，aryl-coordination complex，organic compound catalyst），這些都是有關(guān)生物柴油的制備過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)、催化劑、酯交換、油脂等較為集中的相關(guān)技術(shù)，這一期間，從最開(kāi)始原料的生產(chǎn)加工上升到對(duì)反應(yīng)過(guò)程的定位轉(zhuǎn)變；2006-2009年為一個(gè)時(shí)間段，主要集中在N07-D07（Esterification，O-acylation，anhydride formation），A12-W11K（Catalysts and supports（polymer use）），是關(guān)于酯化和催化劑的手工分類(lèi)代碼；2009-至今為一個(gè)時(shí)間段，主要集中在H06-P（Fuel preparation）、E11-W（Environmentally friendly inventions（compositions/applications））、H06-B07（Other liquid biofuels）、H06-X01（Treatment of fuels）、D05-H08（Cell or tissue culture）、D05-H06（Newly discovered，testing of，isolation of，identification of and detection of viruses and other），在這一期間，大多數(shù)的手工代碼是關(guān)于液體燃料的準(zhǔn)備、處理，細(xì)胞培養(yǎng)等，這與第三代生物柴油的制備吻合，以藻類(lèi)為原料，從藻細(xì)胞生物質(zhì)中可以提取3種主要成分：油脂（包括三酰甘油酯和脂肪酸）、碳水化合物及蛋白質(zhì)。油脂和碳水化合物是制備藻類(lèi)生物質(zhì)能源（如汽油、生物柴油及航空燃料）的前提。
25 專(zhuān)利引證分析
通過(guò)運(yùn)用信息分析的方法對(duì)生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，來(lái)判斷該領(lǐng)域的核心技術(shù)或是基礎(chǔ)專(zhuān)利，使得研究方向更加明確，以核心專(zhuān)利為基礎(chǔ)，進(jìn)行更深層次的發(fā)明或是改進(jìn)。
專(zhuān)利的引證信息可以用來(lái)識(shí)別孤立的或是活躍的專(zhuān)利，當(dāng)專(zhuān)利被大量的在后申請(qǐng)的專(zhuān)利引用，那么則表明這些專(zhuān)利是影響力較大的專(zhuān)利，是活躍專(zhuān)利，具有很高的價(jià)值，反映了專(zhuān)利技術(shù)的重要程度。
由表3看出，專(zhuān)利被引證頻次最高的專(zhuān)利是US20050106695，是由BERZIN ISAAC在2005年申請(qǐng)的發(fā)明，該發(fā)明是一個(gè)集成的燃燒和聚合物或燃料的一部分級(jí)油（例如生物柴油）的生產(chǎn)方法和系統(tǒng)，其中該光生物反應(yīng)器內(nèi)使用光合生物體被用于至少部分地去除包含燃燒氣體中某些污染物的化合物，如CO2和NOx，然后從光生物反應(yīng)器收獲、處理并利用作為用于生成聚合物或有機(jī)分子含有副產(chǎn)物的來(lái)源（如生物柴油）或用作燃料源的燃燒裝置（例如一個(gè)發(fā)電機(jī)或焚燒爐）。該專(zhuān)利對(duì)于去除燃燒氣體并將此轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)燃料具有重大的意義。其次是專(zhuān)利號(hào)為US20060510148的專(zhuān)利申請(qǐng)，這是在2006年SUNSOURCE IND申請(qǐng)的，用于從藻類(lèi)生產(chǎn)生物柴油的方法，裝置和系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括各種機(jī)制在內(nèi)流動(dòng)的流體，如輥式機(jī)構(gòu)，并且可以提供溫度調(diào)節(jié)用的流體條塊來(lái)調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射或傳導(dǎo)放射的熱損失和增益的吸收。各種機(jī)制可被用于收集和處理藻類(lèi)或藻類(lèi)油轉(zhuǎn)化成生物柴油或是其他產(chǎn)品。排名第三的是EP20050014428，這是耐斯特石油公司在2005年申請(qǐng)的專(zhuān)利，該專(zhuān)利涉及一種用于從可再生來(lái)源的烴，如植物油和動(dòng)物油，包括加氫處理步驟和異構(gòu)化步驟的制造中的改進(jìn)方法，是一種用于柴油范圍烴的生物油和脂肪的制造方法，該方法生產(chǎn)高品質(zhì)的柴油組分，其中稀釋的新鮮進(jìn)料在加氫處理步驟中，在具有降低的反應(yīng)溫度的組合減少了不需要的副反應(yīng)，提高了反應(yīng)的選擇性，特別是當(dāng)使用含有游離脂肪酸的原料。除此之外值得注意的是在前20名里，被引用的專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)間最近的是專(zhuān)利號(hào)為US201213400358的專(zhuān)利，這是美國(guó)HERSKOWITZ MORDECHAY等申請(qǐng)人在2012年申請(qǐng)的從植物和動(dòng)物油生產(chǎn)柴油燃料的專(zhuān)利?？梢?jiàn)，如今的生物柴油的重點(diǎn)還是以植物或動(dòng)物的油脂為原料進(jìn)行的生產(chǎn)制備。endprint
從表3中看出，大部分被引用頻次排名前20名的大部分都是來(lái)自美國(guó)的專(zhuān)利，可見(jiàn)，從技術(shù)方面，美國(guó)占據(jù)著該領(lǐng)域重大的比例，擁有著先進(jìn)的制備生物柴油的技術(shù)，在該領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展前景中有著很大的影響。相比中國(guó)來(lái)說(shuō)，申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)量雖然最多，但是在相關(guān)的技術(shù)方面稍稍落后于美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家。
3 結(jié) 論
生物柴油是替代化石能源的環(huán)保、清潔的生物液體燃料之一，本文從生物柴油的整體發(fā)展趨勢(shì)，全球的區(qū)域布局，專(zhuān)利權(quán)人分析，研發(fā)熱點(diǎn)分析，核心專(zhuān)利分析這五大方面進(jìn)行專(zhuān)利的分析，從分析可以看出來(lái)，生物柴油領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量基本呈逐漸走高的趨勢(shì)，這也意味著生物柴油領(lǐng)域有著很好的發(fā)展前景，各國(guó)都將生物柴油的研發(fā)看作重點(diǎn)。而且，各國(guó)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面做的也很好，包括中國(guó)在內(nèi)等國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)在逐步提升。在專(zhuān)利申請(qǐng)方面，中國(guó)遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家，但從技術(shù)的發(fā)展方面來(lái)看，中國(guó)雖然專(zhuān)利的申請(qǐng)量在世界范圍內(nèi)占著很大比重，可是主要的核心專(zhuān)利基本上都是美國(guó)，日本，法國(guó)，英國(guó)等國(guó)家的專(zhuān)利申請(qǐng)，這也說(shuō)明中國(guó)的研發(fā)能力有待加強(qiáng)，但不得不說(shuō)的是，中國(guó)的改進(jìn)開(kāi)發(fā)能力很強(qiáng)，能夠借鑒他國(guó)技術(shù)，在本領(lǐng)域的研發(fā)上繼續(xù)加強(qiáng)。從專(zhuān)利的申請(qǐng)人上來(lái)看，國(guó)內(nèi)的中國(guó)石化集團(tuán)、清華大學(xué)、昆明理工大學(xué)、北京化工大學(xué)的專(zhuān)利申請(qǐng)都居前位，可見(jiàn)中國(guó)在生物柴油領(lǐng)域有著很強(qiáng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，而且絕大部分都是高等院校的研發(fā)力量，而國(guó)外比較靠前的專(zhuān)利申請(qǐng)人基本上都是各個(gè)歸屬?lài)?guó)家的石油機(jī)構(gòu)，比如法國(guó)石油研究院、韓國(guó)能源研究所、巴西國(guó)家石油公司、英國(guó)石油公司等，研發(fā)的技術(shù)力量基本上有國(guó)家強(qiáng)有力的政策和資源的支持，在研發(fā)方面有很強(qiáng)的后盾基礎(chǔ)。中國(guó)同樣需要強(qiáng)大的政策支持及資金的保障來(lái)促進(jìn)我國(guó)在生物柴油領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
近年來(lái)，第三代生物柴油的研發(fā)逐漸跟進(jìn)，即以非油脂類(lèi)生物質(zhì)或微生物油脂為原料的生物柴油制備，但是我國(guó)通過(guò)生物質(zhì)氣制備生物柴油反面還處于初級(jí)階段，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量方面并不是很多，在原料和技術(shù)方面還不是很完備。目前，大多數(shù)的國(guó)家生物柴油的制備工藝從檢索到專(zhuān)利分析可見(jiàn)，還是集中在酯交換方法和生物酶法上，加氫法制備工藝作為最新的制備方法，因?yàn)樵线m用性強(qiáng)，生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，引起了各國(guó)的高度重視[8]。
參考文獻(xiàn)
[1]Ayhan Demirbas.Progress and recent trends in biodiesel fuels[J].Energy Conversion and Management，2008.
[2]趙宗保，等.中國(guó)如何突破生物柴油產(chǎn)業(yè)的原料瓶頸[J].中國(guó)生物工程雜志，2005，25（11）：6-11.
[3]閔恩澤，姚志龍.近年生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展——特色，困境和對(duì)策[J].化學(xué)進(jìn)展，2007，19（7）：1050-1059.
[4]Chen C.Searching for intellectual turning points：Progressive knowledge domain visualization[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2004，101（1）：5303-5310.
[5]陳玉光，丁，劉盛博.基于CiteSpaceⅡ的專(zhuān)利知識(shí)可視化的實(shí)現(xiàn)機(jī)制及其應(yīng)用[J].情報(bào)學(xué)報(bào)，2010，29（4）：663-670.
[6]史國(guó)強(qiáng)，李軍，邢定峰.生物柴油生產(chǎn)工藝技術(shù)概述[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2013，（5）：29-34.
[7]劉軍鋒.第三代生物柴油的開(kāi)發(fā)研究[D].北京：北京化工大學(xué)，2013.
（本文責(zé)任編輯：郭沫含）endprint
猜你喜歡
航海(2017年2期)2017-04-10 05:20:38
職業(yè)技術(shù)教育(2017年1期)2017-04-05 21:12:06
現(xiàn)代情報(bào)(2017年2期)2017-02-27 00:36:01
職教論壇(2016年26期)2017-01-06 19:04:59
科技傳播(2016年19期)2016-12-27 16:18:28
現(xiàn)代情報(bào)(2016年11期)2016-12-21 23:40:14
現(xiàn)代情報(bào)(2016年10期)2016-12-15 12:27:57
中國(guó)遠(yuǎn)程教育(2016年10期)2016-12-12 09:43:33
中國(guó)中醫(yī)藥圖書(shū)情報(bào)(2016年2期)2016-06-23 16:21:01
青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)(2015年1期)2015-05-22 20:39:13
- 現(xiàn)代情報(bào)的其它文章
- 基于策略網(wǎng)絡(luò)的圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)安全管理方案
- 知識(shí)碎片化：移動(dòng)社交媒體與圖書(shū)館的技術(shù)融合
- 基于AHP的專(zhuān)利轉(zhuǎn)化實(shí)施影響因素及其評(píng)價(jià)體系研究
- 大數(shù)據(jù)背景下信息服務(wù)中的用戶(hù)隱私權(quán)保護(hù)
- 互聯(lián)網(wǎng)思維環(huán)境下智慧圖書(shū)館發(fā)展的思考
- 社會(huì)化商務(wù)環(huán)境下用戶(hù)生成內(nèi)容的動(dòng)機(jī)研究