2020年觸頭材料領(lǐng)域?qū)＠治?/h1>
2021-09-09 08:09:32趙浩融崔得鋒蔣明周謝永忠
電工材料 2021年4期
趙浩融，崔得鋒，蔣明周，謝永忠，王 沖
（桂林電器科學(xué)研究院有限公司，廣西桂林 541004）
引言
電觸頭是高壓、低壓開關(guān)電器的核心元件，其作用是接通和斷開電路和負(fù)載電流，電觸頭的失效是導(dǎo)致開關(guān)電器失效的主要原因之一。通常，高壓電觸頭材料采用銅基復(fù)合材料，低壓電觸頭材料采用銀基復(fù)合材料制成，由于銀的成本高、易消耗，造成了大量銀資源的浪費(fèi)，因此觸頭材料領(lǐng)域一直致力于研究具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、延展性和可焊性的低成本環(huán)保觸頭材料[1-7]。通過檢索“企業(yè)查”數(shù)據(jù)庫，主營業(yè)務(wù)中含觸頭材料相關(guān)的企業(yè)共有200余家，其中27%的企業(yè)位于浙江省，17%的企業(yè)位于廣東省，12%的企業(yè)位于上海市。63%的企業(yè)屬于觸頭材料的生產(chǎn)制造企業(yè)，27%的企業(yè)為批發(fā)零售企業(yè)，科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)相關(guān)企業(yè)僅占7%，說明專門從事觸頭材料相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)較少，主要集中在生產(chǎn)制造企業(yè)中。注冊資本在5000萬元以上的企業(yè)占17%，3000～5000萬元的企業(yè)占7%，1000～3000萬元的企業(yè)占9%，500～1000萬元的企業(yè)占9%，低于500萬元的企業(yè)占比高達(dá)50%。
專利分析對企業(yè)發(fā)展具有重要的意義和作用，通過專利分析可以了解技術(shù)的發(fā)展方向，還可以進(jìn)行專利布局，規(guī)避知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)競爭力。本研究以觸頭材料技術(shù)的相關(guān)專利為研究對象，對該領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成、技術(shù)分布、申請人、發(fā)明人等進(jìn)行了分析，并對比分析了相關(guān)優(yōu)勢企業(yè)的專利布局。
1 數(shù)據(jù)來源及工具
本研究以Incopat為數(shù)據(jù)來源，通過文獻(xiàn)調(diào)研并結(jié)合IPC國際專利分類表，利用Incopat數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，以觸頭材料、觸點(diǎn)材料、電接觸材料作為檢索關(guān)鍵詞，檢索申請日在2020年1月1日至2020年12月31日的專利，采用人工判讀檢索結(jié)果，并利用Ex‐cel等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果分析
2.1 技術(shù)分布
通過分析公司申請的專利在各技術(shù)方向的數(shù)量分布情況，可以了解分析對象覆蓋的技術(shù)類別，以及各技術(shù)分支的創(chuàng)新熱度。表1為2020年觸頭材料專利申請量的全球分布情況。從表1可以看出，在2020年，全球主要經(jīng)濟(jì)體觸頭材料專利申請量近百件，其中，中國的專利數(shù)量最多，專利申請量為90余件，占全球申請量的90%以上。說明中國在觸頭材料的研究處于世界的前列，其中繼電器、開關(guān)的專利申請量最多，合金處理方面的專利居于第二，說明中國的觸頭材料研究偏向于電開關(guān)、繼電器等電器領(lǐng)域的應(yīng)用研究，此方面的專利申請量高于對金屬粉末及其合金的等基礎(chǔ)研究的申請量，特別是對于觸頭材料的檢測分析較少。
表1 2020年觸頭材料專利申請量的全球分布
2.2 申請人分析
表2為2020年觸頭材料相關(guān)專利的申請人統(tǒng)計(jì)。從表2可以看出，在2020年陜西斯瑞新材料有限公司申請的專利量最多，福達(dá)合金材料股份有限公司居于第二，企業(yè)申請專利數(shù)量略高于大專院校的申請數(shù)量。從另一方面來看，正是對于材料技術(shù)的不斷探索，造就了陜西斯瑞和福達(dá)合金成為了各自領(lǐng)域的單項(xiàng)冠軍。福州大學(xué)、西安工程大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)等幾所高校在觸頭材料領(lǐng)域有所涉及，其中福州大學(xué)主要側(cè)重于觸頭材料的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，西安工程大學(xué)主要研究的是高壓領(lǐng)域的觸頭材料，2020年也申請了可用于低壓的銅氧化錫觸頭材料、銀鎳氧化錫觸頭材料，河北工業(yè)大學(xué)對低壓領(lǐng)域的銀氧化錫觸頭材料研究有所擅長，2020年申請了銀氧化錫觸頭材料的性能評價(jià)方法的相關(guān)專利。安徽工業(yè)大學(xué)主要研究的是具有核殼結(jié)構(gòu)的MAX@MOm/AOn的復(fù)合電觸頭材料，節(jié)銀效果顯著。
表2 2020年觸頭材料領(lǐng)域?qū)＠暾埲私y(tǒng)計(jì)
2.3 發(fā)明人分析
表3為2020年觸頭材料領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人情況，通過對表3的分析，可以確定分析對象的主要發(fā)明人，幫助進(jìn)一步理清該技術(shù)或申請人的核心技術(shù)人才，為人才的挖掘和評價(jià)提供幫助。從表3可以看出，陜西斯瑞新材料股份有限公司的發(fā)明人最多，福達(dá)合金材料股份公司次之，其中王小軍是高申請量的申請人，同時(shí)也反映了該公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)較為穩(wěn)定，發(fā)明人較為集中。
表3 2020年觸頭材料領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人情況
3 相關(guān)企業(yè)專利分析
3.1 陜西斯瑞
通過專利數(shù)據(jù)庫檢索，陜西斯瑞新材料股份有限公司2020年共申請67項(xiàng)專利，其中43項(xiàng)處于實(shí)質(zhì)審查狀態(tài)，21項(xiàng)處于授權(quán)狀態(tài)，2項(xiàng)處于公開狀態(tài)，專利IPC分類主要集中在合金和金屬粉末的加工（C22C和B22F）。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，專利屬于電氣化鐵路方向的10項(xiàng)，水冷套方向16項(xiàng)，冷等靜壓方向8項(xiàng)，高導(dǎo)熱方向13項(xiàng)，球形粉方向16項(xiàng)。在發(fā)明人專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)中，專利數(shù)量最多的前三名為王小軍30項(xiàng)，王文斌28項(xiàng)，庾高峰25項(xiàng)。
3.2 福達(dá)合金
通過專利數(shù)據(jù)庫檢索，福達(dá)合金材料股份有限公司2020年共申請了27項(xiàng)專利，其中22項(xiàng)處于實(shí)質(zhì)審查階段，4項(xiàng)公開狀態(tài)，1項(xiàng)授權(quán)。專利IPC分類主要集中在開關(guān)、繼電器、合金、金屬粉末加工等方向（H01H、C22C和B22F）。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，該公司專利主題為凹槽類4項(xiàng)，接觸材料類10項(xiàng)，電接觸類2項(xiàng)，隔離材料類3項(xiàng)，鉚釘類2項(xiàng)。專利發(fā)明人專利數(shù)量前三名分別為陳松揚(yáng)（21項(xiàng)）、萬岱（14項(xiàng)）、繆仁梁（14項(xiàng)）。
3.3 桂林金格
通過專利數(shù)據(jù)庫檢索，桂林金格電工電子材料科技有限公司2020年共申請了3項(xiàng)發(fā)明專利，3項(xiàng)專利都處于審查階段，專利IPC分類主要是處于合金、開關(guān)及繼電器、金屬粉末加工方向（C22C、H01H、B22F）。專利發(fā)明人專利數(shù)量前兩位是張登（2項(xiàng)）、覃向忠（2項(xiàng)）。
3.4 溫州宏豐
同時(shí)也檢索了另一家生產(chǎn)電觸頭材料的上市企業(yè)（溫州宏豐）的專利申請情況，2020年，該公司共申請了3項(xiàng)發(fā)明專利，目前也處于審查階段，專利IPC分類主要集中在層狀產(chǎn)品、納米結(jié)構(gòu)、改變黑色金屬的物理結(jié)構(gòu)等方面。發(fā)明人專利數(shù)量前四位是陳曉（3項(xiàng)）、沈濤（2項(xiàng)）、祁更新（2項(xiàng)）、穆成法（2項(xiàng)）。
4 結(jié)論
通過對2020年觸頭材料相關(guān)的專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在全球的專利申請數(shù)量中，中國申請的專利數(shù)量最多，其中中國的制造企業(yè)申請專利最為活躍，其次是大學(xué)院校。申請的專利類型主要集中在H01H(電開關(guān)；繼電器；選擇器；緊急保護(hù)裝置)和C22C(合金)，專利側(cè)重于電開關(guān)、繼電器等電器領(lǐng)域的應(yīng)用研究，觸頭材料的檢測分析的專利量較少。通過對比了2020年4家觸頭材料的企業(yè)所有申請的專利情況發(fā)現(xiàn)，我國高申請量的申請人主要是所在領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，說明龍頭企業(yè)較為重視技術(shù)創(chuàng)新，申請專利數(shù)量較大，而且發(fā)明人也較為集中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)較為穩(wěn)定。
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引言
電觸頭是高壓、低壓開關(guān)電器的核心元件，其作用是接通和斷開電路和負(fù)載電流，電觸頭的失效是導(dǎo)致開關(guān)電器失效的主要原因之一。通常，高壓電觸頭材料采用銅基復(fù)合材料，低壓電觸頭材料采用銀基復(fù)合材料制成，由于銀的成本高、易消耗，造成了大量銀資源的浪費(fèi)，因此觸頭材料領(lǐng)域一直致力于研究具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕、延展性和可焊性的低成本環(huán)保觸頭材料[1-7]。通過檢索“企業(yè)查”數(shù)據(jù)庫，主營業(yè)務(wù)中含觸頭材料相關(guān)的企業(yè)共有200余家，其中27%的企業(yè)位于浙江省，17%的企業(yè)位于廣東省，12%的企業(yè)位于上海市。63%的企業(yè)屬于觸頭材料的生產(chǎn)制造企業(yè)，27%的企業(yè)為批發(fā)零售企業(yè)，科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)相關(guān)企業(yè)僅占7%，說明專門從事觸頭材料相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)較少，主要集中在生產(chǎn)制造企業(yè)中。注冊資本在5000萬元以上的企業(yè)占17%，3000～5000萬元的企業(yè)占7%，1000～3000萬元的企業(yè)占9%，500～1000萬元的企業(yè)占9%，低于500萬元的企業(yè)占比高達(dá)50%。
專利分析對企業(yè)發(fā)展具有重要的意義和作用，通過專利分析可以了解技術(shù)的發(fā)展方向，還可以進(jìn)行專利布局，規(guī)避知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)競爭力。本研究以觸頭材料技術(shù)的相關(guān)專利為研究對象，對該領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成、技術(shù)分布、申請人、發(fā)明人等進(jìn)行了分析，并對比分析了相關(guān)優(yōu)勢企業(yè)的專利布局。
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2.2 申請人分析
表2為2020年觸頭材料相關(guān)專利的申請人統(tǒng)計(jì)。從表2可以看出，在2020年陜西斯瑞新材料有限公司申請的專利量最多，福達(dá)合金材料股份有限公司居于第二，企業(yè)申請專利數(shù)量略高于大專院校的申請數(shù)量。從另一方面來看，正是對于材料技術(shù)的不斷探索，造就了陜西斯瑞和福達(dá)合金成為了各自領(lǐng)域的單項(xiàng)冠軍。福州大學(xué)、西安工程大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)、河北工業(yè)大學(xué)、河南科技大學(xué)等幾所高校在觸頭材料領(lǐng)域有所涉及，其中福州大學(xué)主要側(cè)重于觸頭材料的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，西安工程大學(xué)主要研究的是高壓領(lǐng)域的觸頭材料，2020年也申請了可用于低壓的銅氧化錫觸頭材料、銀鎳氧化錫觸頭材料，河北工業(yè)大學(xué)對低壓領(lǐng)域的銀氧化錫觸頭材料研究有所擅長，2020年申請了銀氧化錫觸頭材料的性能評價(jià)方法的相關(guān)專利。安徽工業(yè)大學(xué)主要研究的是具有核殼結(jié)構(gòu)的MAX@MOm/AOn的復(fù)合電觸頭材料，節(jié)銀效果顯著。
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2.3 發(fā)明人分析
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表3 2020年觸頭材料領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人情況
3 相關(guān)企業(yè)專利分析
3.1 陜西斯瑞
通過專利數(shù)據(jù)庫檢索，陜西斯瑞新材料股份有限公司2020年共申請67項(xiàng)專利，其中43項(xiàng)處于實(shí)質(zhì)審查狀態(tài)，21項(xiàng)處于授權(quán)狀態(tài)，2項(xiàng)處于公開狀態(tài)，專利IPC分類主要集中在合金和金屬粉末的加工（C22C和B22F）。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，專利屬于電氣化鐵路方向的10項(xiàng)，水冷套方向16項(xiàng)，冷等靜壓方向8項(xiàng)，高導(dǎo)熱方向13項(xiàng)，球形粉方向16項(xiàng)。在發(fā)明人專利數(shù)量統(tǒng)計(jì)中，專利數(shù)量最多的前三名為王小軍30項(xiàng)，王文斌28項(xiàng)，庾高峰25項(xiàng)。
3.2 福達(dá)合金
通過專利數(shù)據(jù)庫檢索，福達(dá)合金材料股份有限公司2020年共申請了27項(xiàng)專利，其中22項(xiàng)處于實(shí)質(zhì)審查階段，4項(xiàng)公開狀態(tài)，1項(xiàng)授權(quán)。專利IPC分類主要集中在開關(guān)、繼電器、合金、金屬粉末加工等方向（H01H、C22C和B22F）。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)，該公司專利主題為凹槽類4項(xiàng)，接觸材料類10項(xiàng)，電接觸類2項(xiàng)，隔離材料類3項(xiàng)，鉚釘類2項(xiàng)。專利發(fā)明人專利數(shù)量前三名分別為陳松揚(yáng)（21項(xiàng)）、萬岱（14項(xiàng)）、繆仁梁（14項(xiàng)）。
3.3 桂林金格
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3.4 溫州宏豐
同時(shí)也檢索了另一家生產(chǎn)電觸頭材料的上市企業(yè)（溫州宏豐）的專利申請情況，2020年，該公司共申請了3項(xiàng)發(fā)明專利，目前也處于審查階段，專利IPC分類主要集中在層狀產(chǎn)品、納米結(jié)構(gòu)、改變黑色金屬的物理結(jié)構(gòu)等方面。發(fā)明人專利數(shù)量前四位是陳曉（3項(xiàng)）、沈濤（2項(xiàng)）、祁更新（2項(xiàng)）、穆成法（2項(xiàng)）。
4 結(jié)論
通過對2020年觸頭材料相關(guān)的專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在全球的專利申請數(shù)量中，中國申請的專利數(shù)量最多，其中中國的制造企業(yè)申請專利最為活躍，其次是大學(xué)院校。申請的專利類型主要集中在H01H(電開關(guān)；繼電器；選擇器；緊急保護(hù)裝置)和C22C(合金)，專利側(cè)重于電開關(guān)、繼電器等電器領(lǐng)域的應(yīng)用研究，觸頭材料的檢測分析的專利量較少。通過對比了2020年4家觸頭材料的企業(yè)所有申請的專利情況發(fā)現(xiàn)，我國高申請量的申請人主要是所在領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，說明龍頭企業(yè)較為重視技術(shù)創(chuàng)新，申請專利數(shù)量較大，而且發(fā)明人也較為集中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)較為穩(wěn)定。
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