陶漢中，徐巖(南京工業(yè)大學能源科學與工程學院，江蘇 南京 211816)

0 引言

我國的能源構(gòu)造在不斷地優(yōu)化，但燃煤發(fā)電所造成的污染一直是重要的問題之一[1]。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前電煤的消耗量大約占我國煤炭總產(chǎn)量的50%，煤燃燒所釋放的SO2占據(jù)我國SO2總排放量的一半左右[2-3]。我國SO2的排放量很高，長期無法得到有效地控制，這造成了硫資源的嚴重浪費，也直接導致了嚴重的環(huán)境污染問題。尤其是針對火電等行業(yè)，近年來的排放量在不斷地升高[4-5]。為了進一步控制和解決環(huán)境污染問題，就必須要嚴格地控制SO2的排放濃度。要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，減少CO2、SO2、NOx、煙塵和重金屬等對大氣環(huán)境的污染，就要不斷地開發(fā)清潔的煤炭燃燒技術(shù)[6]。

文章以世界煙氣脫硫技術(shù)專利申請數(shù)據(jù)為分析樣本。同時，隨著國家相關(guān)加強空氣治理政策措施的實施，煙氣脫硫脫硝技術(shù)市場將迎來新的發(fā)展機遇。因此，研究分析近年來該領域相關(guān)技術(shù)的國內(nèi)外專利布局，掌握國外重要技術(shù)公司的專利分布和布局策略。而且，比較國內(nèi)外專利技術(shù)和專利申請的差異，合理利用專利規(guī)則，規(guī)避外國企業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘。此外，保護國內(nèi)創(chuàng)新主體的研究成果對促進我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有很大的參考價值。

1 歷年發(fā)展趨勢分析

如圖1所示，脫硫?qū)＠麖?012年到2015年一直保持著平穩(wěn)增長，從2018年開始逐漸保持平穩(wěn)，但2020年對比上一年增加了1 000余件。這表明雖然目前脫硫產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，但還有一定的探索空間。

圖1 脫硫?qū)＠麣v年申請趨勢

2 申請區(qū)域分布分析

脫硫的專利申請區(qū)域主要集中在位于華北、華東等經(jīng)濟發(fā)達區(qū)域，北京是全國重點科研區(qū)域，匯集很多頂尖高校，而江蘇、山東、浙江、遼寧多為沿海沿江區(qū)域，目前我國大力發(fā)展非固定源例如船舶脫硫項目，這為相關(guān)科研項目帶來許多便利。

3 專利技術(shù)領域分析

如圖2所示的是脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢，脫硫?qū)＠募夹g(shù)主要分布在B01D(分離)、C10G(烴油裂化；液態(tài)烴混合物的制備，例如用破壞性加氫反應、低聚反應、聚合反應)、C02F(水、廢水、污水或污泥的處理)。在B01D小類中，申請量最多的是B01D53/00(氣體或蒸氣的分離；從氣體中回收揮發(fā)性溶劑的蒸氣；廢氣例如發(fā)動機廢氣、煙氣、煙霧、煙道氣或氣溶膠的化學或生物凈化)、B01D50/00(用于從氣體或蒸氣中分離粒子的組合器械)；在C02F小類中，申請量最多的是C02F103/00(待處理水、廢水、污水或污泥的性質(zhì))。

圖2 脫硫?qū)＠夹g(shù)發(fā)展趨勢

4 申請人技術(shù)領域分析

圖3所示的是脫硫?qū)＠暾埲说募夹g(shù)領域。從圖中可看出各個公司的研發(fā)側(cè)重點各有不同，中國石油化工股份有限公司及其子公司和中國石油大學側(cè)重于C10G(烴油裂化；液態(tài)烴混合物的制備，例如用破壞性加氫反應、低聚反應、聚合反應)、B01J(化學或物理方法，例如，催化作用或膠體化學；其有關(guān)設備)；武漢鋼鐵和鞍鋼更側(cè)重于C21C(生鐵的加工處理，例如精煉、熟鐵或鋼的冶煉；熔融態(tài)下鐵類合金的處理)，特別地，武漢鋼鐵在C22C(合金)、C21D(合金的處理)的研發(fā)更側(cè)重，這兩個方面很少有其他公司申請。

圖3 申請人技術(shù)領域分析

5 申請人合作關(guān)系分析

圖4所示的是脫硫?qū)＠暾埲说暮献麝P(guān)系。其中兩大巨頭公司國家電網(wǎng)有限公司、中國石油化工股份有限公司輻射了多個子公司和其他機構(gòu)的合作。除公司內(nèi)的子公司外，中石化和華東理工大學、大連理工大學、中國科學院大連化學物理研究所都有合作。國家電網(wǎng)與華北電力科學研究院有限責任公司、江蘇方天電力技術(shù)有限公司、湖北工程學院合作關(guān)系密切。中國神華能源股份有限公司與國能粵電臺山發(fā)電有限公司、三河發(fā)電有限責任公司、內(nèi)蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司、華中科技大學、杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司等合作尤為密切。

圖4 脫硫?qū)＠暾埲撕献麝P(guān)系

6 專利技術(shù)生命周期分析

圖5所示的是脫硫?qū)＠芷?。在專利技術(shù)發(fā)展的不同階段，專利申請數(shù)量和專利申請人數(shù)量一般呈現(xiàn)周期性規(guī)律。生命周期分析評估技術(shù)是否還有投資價值，有助于了解關(guān)鍵技術(shù)是否被市場淘汰，有助于確定技術(shù)是否需要投入任何進一步的成本。主要分為三個階段，首先是2012年之前的萌芽階段。重要的基礎發(fā)明就是在這個階段誕生的。在這個階段，研發(fā)主要集中在少數(shù)公司。專利申請和專利申請人數(shù)不多，集中度高。更何況隨著基礎發(fā)明的縱橫發(fā)展和應用發(fā)明專利的逐漸出現(xiàn)，2013年—2017年的統(tǒng)計是一個增長期?，F(xiàn)階段技術(shù)有所突破，市場有所拓展。涉案企業(yè)數(shù)量增加，專利申請和專利申請人數(shù)大幅上升。2018年后逐漸平穩(wěn)，說明技術(shù)已經(jīng)成熟。

圖5 脫硫?qū)＠芷?/p>

7 結(jié)語

目前煙氣脫硫年度專利申請量基本穩(wěn)定，核心專利比例逐年下降。表明濕法煙氣脫硫技術(shù)處于成熟階段，氧化硫的分離方法是該技術(shù)的主要方面，我國煙氣脫硫技術(shù)已走在世界前列。自20世紀80年代以來，濕法脫硫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了多年，世界范圍內(nèi)該領域的專利申請數(shù)量不斷增加。與此同時，國內(nèi)申請人在該領域的專利申請數(shù)量也大幅增加，但國內(nèi)申請人大多集中在科研機構(gòu)和大學。專利技術(shù)水平相對較低，產(chǎn)業(yè)化程度也有待提高，缺乏專利優(yōu)化布局。然而，國外相關(guān)企業(yè)已經(jīng)將中國作為該領域?qū)＠暾埖闹攸c領域。雖然外國企業(yè)在申請量上沒有優(yōu)勢，但經(jīng)過多年的專利布局，已經(jīng)形成了相對完善的專利保護體系。