苗盈

摘? 要：利用德溫特專利數據庫從時間、地域、技術領域、專利權人等多個角度對鋼結構行業(yè)的現狀進行了分析。具體分析了鋼結構專利的申請趨勢，對比了國內外鋼結構技術的側重點，探析了全球專利分布和主要專利權人的情況，為促進我國鋼結構的技術研發(fā)和產業(yè)發(fā)展提供技術參考。

關鍵詞：鋼結構;德溫特專利數據庫;鋼鐵冶金;建筑結構

中圖分類號：TU391? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）08-0005-03

Abstract： Based on Derwent Innovations Index， the current situation of steel structure industry is analyzed from the perspectives of time， region， technical field and patentee. The trend of applying for steel structure patents， the emphases of steel structure technology at home and abroad， the global patent distribution and the situation of major patentees are analyzed， in order to provide technical reference for promoting the technical research and industrial development of steel structure in China.

Keywords： steel structure; Derwent Innovations Index; iron and steel metallurgy; building construction

引言

鋼結構是由特定的鋼制材料組成的結構，主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成[1]，各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接[2]。鋼結構是主要的建筑結構類型之一，鋼結構行業(yè)是消耗鋼材較大的產業(yè)之一[3]。德溫特專利數據庫隸屬科睿唯安（Clarivate Analytics）公司，收錄了全世界自1963年以來的二千多萬件專利，提供了較為綜合、全面的專利信息[4]。為了解鋼結構領域近年來的技術分布和發(fā)展現狀，本文基于德溫特專利數據庫對1990-2019年這三十年來鋼結構的國內外專利情況進行了檢索和分析，有助于把握鋼結構領域的研究熱點和未來發(fā)展方向。

1 鋼結構專利申請時間分布

1990-2019年這30年期間，鋼結構專利申請量為477，272件，其歷年專利申請量分布如圖1所示。從變化趨勢來看，鋼結構技術的發(fā)展可以分為2個階段。

第1階段為緩慢發(fā)展期（1990-2006年），這一時期的鋼結構專利申請量保持在一個相對較低的水平，專利數量從1990年的954件緩慢增長到2006年的4，258件。這一階段的研究和應用領域主要為鋼鐵冶金和建筑結構。

第2階段為快速發(fā)展期（2007-2019年），這一時期鋼結構專利數量急劇上升，從2007年的8，508件快速增長到2019年的56，052件，其中2018年的申請量達到62，347件。說明這一時期有越來越多的企業(yè)和科研院所投入到鋼結構技術的研發(fā)中，鋼結構的市場不斷擴大，技術吸引力凸顯。這一階段的研究和應用領域主要為建筑結構、水利工程、橋梁建設等。

2 鋼結構專利國家/地區(qū)分布

一個專利可以在多個國家和地區(qū)進行申請，也就是說，同一個專利可能具有多個國家和地區(qū)的專利號。因此，某一國家或地區(qū)的專利申請量，一方面體現了該國家或地區(qū)的技術發(fā)展程度，另一方面也體現了該國家或地區(qū)在本行業(yè)中的市場地位。為了解各個國家或地區(qū)在鋼結構方面的技術實力和市場地位，根據專利代碼對不同國家和地區(qū)的鋼結構專利申請量進行了統(tǒng)計，如圖2所示。從圖中可以看出，在中國申請的鋼結構專利數量多達393，000件，占據絕對多數。其次為日本，專利數量為46，716件。美國和韓國緊隨其后，專利數量分別為20，863件和19，059件。由此可見，鋼結構技術的研究熱點主要集中在亞洲地區(qū)的中、日、韓三國，美國、德國等歐美國家也有一定數量的專利，但是相對較少。

進一步分析專利申請量排名前2位的國家，申請趨勢如圖3所示。從圖中可以看出，中國在2006年之前鋼結構方面的專利申請量較少，其中1991年和1992年申請量僅為19件。2006年之后，申請量迅速上升，2018年申請量高達58，655件，占全球專利的比例達到94.1%，說明中國越來越重視鋼結構技術的研發(fā)。

日本從1990年到1999年專利申請量保持較快的增長趨勢，這一時期日本鋼結構專利占全球的比例在54.4%到72.0%之間，說明日本在鋼結構方面起步較早，在早期就已經形成了雄厚的技術積累。1999年之后專利量出現波動，2007年專利量為2，326件，是近30年的最高值，但是整體呈現下降的趨勢，并且占全球專利比例急劇下降，到2019年僅占全球專利的2.0%。

3 鋼結構專利技術領域分布

鋼結構的上游產業(yè)為鋼鐵、焊材和設備制造業(yè)，下游產業(yè)為房屋建筑、橋梁基建等。德溫特分類代碼M27（Ferrous alloys - including alloy production and composition）表示鐵基合金的生產和成分，M24（Metallurgy of iron and steel）表示鋼鐵冶金，P55（Soldering， welding metal）表示焊接，對應鋼結構上游產業(yè)的相關技術領域;Q43（General building constructions）表示一般建筑結構，Q41（Road， rail， bridge construction）表示公路、鐵路、橋梁建設，對應鋼結構下游產業(yè)的相關技術領域。如圖4所示為鋼結構相關技術近30年的專利申請趨勢。從圖中可以看出，在上世紀90年代初期，鋼結構技術的研究重點為鐵基合金、鋼鐵冶煉、焊接等上游產業(yè)的相關技術，并呈現穩(wěn)步增長的趨勢。隨著鋼結構上游產業(yè)技術的發(fā)展，2010年以后鋼結構下游產業(yè)的相關技術呈現爆炸式增長的趨勢。

4 鋼結構專利權人分布

鋼結構領域全球排名前十的專利權人如表1所示，從表中可以看出，鋼結構領域申請專利最多的公司為日本的新日鐵和JFE公司，這兩家公司在鋼結構領域具有明顯優(yōu)勢。中國的國家電網、日本的神戶制鋼和韓國的浦項鋼鐵，分別位列第3～5名。全球專利申請量的前十位中有五位來自日本，占前十位專利總量的69.1%，可見在全球鋼結構領域內日本具有極強的技術水平，主要技術為鋼結構上游產業(yè)中的鋼鐵冶煉。中國緊隨其后，在前十位中占據四位，占前十位專利總量的25.2%，主要技術為鋼結構下游產業(yè)中的電力行業(yè)和建筑行業(yè)。

5 結論

全球鋼結構專利申請量整體呈現快速增長的趨勢。中國雖然起步相對較晚但是發(fā)展迅速，專利申請量位居全球首位，研究熱點為建筑鋼結構、橋梁鋼結構等鋼結構下游產業(yè)的相關技術;日本起步較早，專利申請量位居全球第二，研究熱點為鋼鐵冶煉等鋼結構上游產業(yè)的相關技術。鋼鐵冶煉是鋼結構發(fā)展的基石，我國鋼鐵行業(yè)還需增強在金屬冶煉方面的核心競爭力，開發(fā)高技術含量的鋼鐵品種，拓寬我國鋼結構行業(yè)的產業(yè)鏈。

參考文獻：

[1]何建中.鋼結構用鋼及鋼結構產品的發(fā)展與應用[J].包鋼科技，2018，44（03）：1-8，12.

[2]段斌，孫少忠.我國建筑鋼結構焊接技術的發(fā)展現狀和發(fā)展趨勢[J].焊接技術，2012，41（05）：1-7.

[3]姜繼興.我國建筑鋼結構產業(yè)發(fā)展現狀的思考[J].中國工程咨詢，2013（08）：39-40.

[4]房夢雅，王青華，徐來，等.基于德溫特專利數據庫近10年組織工程支架、技術、假體領域的專利分析[J].中國組織工程研究，2019，23（18）：2894-2899.