文/北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司西安分部 馮海剛
摘要:本文基于專利數(shù)據(jù),對我國固體廢物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀進行分析和展望。本文首先從時間變化、區(qū)域分布和技術(shù)類型等方面對固廢領(lǐng)域的專利作一概覽,得出了固廢專利在這幾個維度上的特點。進一步地,本文詳細分析了國內(nèi)外專利申請人的布局特點,并解讀了幾個重點申請人的技術(shù)創(chuàng)新方向。本文還闡述了我國固廢領(lǐng)域的專利價值分布,比較了國內(nèi)外申請人的專利質(zhì)量的差異。最后,給出我國在固廢產(chǎn)業(yè)進行技術(shù)創(chuàng)新的幾點建議。
關(guān)鍵詞:固體廢物,專利,綠色發(fā)展,技術(shù)創(chuàng)新
前言 建設(shè)美麗中國,首先就是推進綠色發(fā)展,而環(huán)境問題的改善又是實現(xiàn)綠色發(fā)展的必經(jīng)之路。近年來,水污染和大氣污染給我國人民的健康和財產(chǎn)安全帶來嚴峻的挑戰(zhàn),致力于水環(huán)境和大氣環(huán)境改善的法規(guī)政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展也方興未艾。隨著環(huán)保力度的加大,固體廢物導(dǎo)致的水環(huán)境、大氣環(huán)境和土壤環(huán)境的惡化也越來越受到人們的關(guān)注。固體廢物產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè),其發(fā)展離不開技術(shù)創(chuàng)新,因此從作為技術(shù)創(chuàng)新最突出的代表的專利角度進行分析,有利于發(fā)掘固體廢物產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀和存在的問題,也有助于把握產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢,從而助力產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。
目前,學(xué)界對固體廢物產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)注有限。楊瑾等【1】通過專利分析的角度剖析了國內(nèi)外及浙江省固廢處理的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢,其簡要分析了全球?qū)@哪甓茸兓亢蜕暾埲伺琶?,關(guān)注點主要集中在浙江省內(nèi)。陳蔚麗【2】則利用Innography平臺檢索固體廢物綜合利用技術(shù)的全球?qū)@?,從年度變化、專利?quán)人、專利技術(shù)熱點等方面分析了相關(guān)技術(shù)的情況。通過下文可知,固體廢物產(chǎn)業(yè)近年來的技術(shù)發(fā)展非常迅猛,上述文獻【3】所分析的專利數(shù)據(jù)已遠不能代表如今的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。對此,筆者進一步聚焦固體廢物產(chǎn)業(yè),力圖通過我國目前的專利數(shù)據(jù)對該產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀作一較為全面的深度剖析。
1 研究方法和數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)檢索在大為專利搜索進行,考慮到技術(shù)代表性和樣本范圍,選取中國發(fā)明專利數(shù)據(jù)庫,檢索條件根據(jù)經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)環(huán)境相關(guān)問題的專利檢索策略【4】,選取固體廢物(下文中簡稱固廢)領(lǐng)域的相關(guān)IPC分類號進行整理,結(jié)果如表1所示。
表1 固廢領(lǐng)域的IPC分類
經(jīng)過檢索,排除處于無效或撤回等狀態(tài)的專利,篩選當(dāng)前法律狀態(tài)為有權(quán)和審中(即處于授權(quán)、部分無效、權(quán)利恢復(fù)、實審或公開的狀態(tài))的專利進行分析,這部分的總量為38785件。
2 分析內(nèi)容
2.1概況
2.1.1時間維度
圖1 年度申請量
圖1清楚地表明,固廢領(lǐng)域的專利申請量隨時間呈現(xiàn)先緩后急的上市趨勢,表明該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新近年來趨向活躍,技術(shù)發(fā)展非常迅速。具體地,從2001年到2012年,專利申請量持續(xù)增長,但增長速度相對緩慢;2012年以后,申請量出現(xiàn)快速增長,尤其是2015年至2019年,申請量急劇增加。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),2013年至今的申請量達到分析專利總量的90%以上。
考慮到環(huán)保產(chǎn)業(yè)對政策的依賴性高,這種現(xiàn)象和我國近年來出臺的環(huán)境政策密不可分?!吨腥A人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》是固廢產(chǎn)業(yè)各種政策法規(guī)的源頭和出發(fā)點,該法自1996年4月1日施行以來,經(jīng)歷了四次修訂/修正(2005、2013、2015、2016),目前正在進行第五次修訂。從修訂/修正的頻次來看,2013以來更加頻繁,這與2012年十八大做出的“大力推進生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策相適應(yīng)。
根據(jù)周鑫等對我國現(xiàn)行固廢處理政策法規(guī)的分析【5】,可知1995至1998年出臺的政策集中于固廢測定方法、危險廢物和醫(yī)療廢物的鑒別、管理和處置等,直到2009年才出現(xiàn)生活垃圾和污泥的管控政策。2011至2015年頒布了大量固廢管理?處置?測定方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以及生活垃圾及污泥管理等方面的政策法規(guī),建立了基本的固廢管理體系。2016年以后則是對固廢管理體系的繼續(xù)豐富和細化。
綜上,隨著固廢管理、處置和測定方法等方面的政策法規(guī)的逐漸完善,固廢產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展也逐步加速,相應(yīng)的專利申請量因此呈現(xiàn)出圖1的走勢。
2.1.2空間維度
表2 省市申請量
申請專利數(shù)量越多的省市,在該領(lǐng)域相對更加重視,也擁有更好的技術(shù)優(yōu)勢。從表2可知,申請量排名前五的省市依次為江蘇(5205件)、廣東(3811件)、浙江(3696件)、北京(2866件)和安徽(2747件),這五省市總計申請了18325件,占據(jù)分析專利總量的半壁江山(49.7%)。申請量前十的省市則占到了分析專利總量的72.9%(26879件),并且西部地區(qū)僅有四川(1548件)躋身申請量前十。
由此可見,固廢領(lǐng)域的申請量空間分布不均衡,主要集中在東部的長三角和珠三角地區(qū),這和各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r相匹配。其中尤以江蘇省的申請量為最多,反映了其在固廢領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。江蘇等省份不僅經(jīng)濟發(fā)達,環(huán)境要求也相對嚴格,人才、資金、政策等方面都存在不小的優(yōu)勢,環(huán)保產(chǎn)業(yè)相對聚集。僅江蘇一省,就有蘇州、宜興、鹽城、常州等環(huán)保產(chǎn)業(yè)園,這種產(chǎn)業(yè)集群無疑促進了技術(shù)進步,也提升了技術(shù)競爭力。
表3 在華申請量分布(申請量排名前20位)
根據(jù)表3(僅列出申請量前20位的國家或地區(qū)),共有49個國家或地區(qū)在固廢領(lǐng)域在華進行了專利布局,共計1367件,僅占分析專利總量的3.5%左右,這表明該領(lǐng)域的專利申請人主要集中在國內(nèi)。隨著固廢領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展,競爭的不斷加劇,市場的不斷發(fā)掘和擴大,相信國外主體也會越來越多地進行在華布局。
從表3還可知,在國外主體中,日本、美國、韓國和德國占到申請總量的60.1%,這其中又以日本為最多。日本、美國和德國作為目前領(lǐng)先的翹楚,固廢產(chǎn)業(yè)發(fā)展已較為成熟,在固廢綜合管理及利用方面屬國際領(lǐng)先水平。表3正是對這些主體在固廢領(lǐng)域領(lǐng)先地位的一種佐證。
2.1.3技術(shù)維度
圖2 按小類分的申請量排行
從固廢產(chǎn)業(yè)專利申請的技術(shù)分類看,熱點領(lǐng)域集中在B部(作業(yè)、運輸)、C部(化學(xué)、冶金)和F部(機械工程等)。按申請量排序的小類為B65F(家庭的或類似的垃圾的收集或清除)、B09B(固體廢物的處理)、F23G(焚化爐;廢物或低品位燃料的焚毀)、B09C(污染的土壤的再生)、C05F(不包含在C05B、C05C小類中的有機肥料,如用廢物或垃圾制成的肥料)和C22B(金屬的生產(chǎn)或精煉)。這六類的申請量合計29835件,大約占據(jù)分析專利總量的80%左右。
結(jié)合表1,可知我國固廢產(chǎn)業(yè)的專利技術(shù)集中在固體廢物的收集和處理、廢物焚燒、土壤修復(fù)、由廢物制肥料、廢金屬的冶煉諸領(lǐng)域。我國的垃圾清運量在2001年達到2億噸之后,在2012年超越美國成為全球垃圾清運第一大國。因此涉及固廢收集的B65F小類申請量占據(jù)首位就不難理解。在這六小類中,除了位于固廢管理流程前端的收集,其余均為固廢的處理手段(如焚燒、堆肥),這和固廢處理中無害化、減量化、資源化的原則相適應(yīng)。由此還可知,因采礦業(yè)等產(chǎn)生的固廢(以及其他污染源,如廢水)不合理的處置(如填埋、排放到地下)導(dǎo)致的土壤修復(fù)方面的研發(fā)也成為一個熱點。
2.2 申請人
2.2.1國內(nèi)申請人
圖3 按申請量計的申請人排行
如上分析,在我國固廢領(lǐng)域,國內(nèi)申請人占據(jù)絕對主導(dǎo)地位(96%以上)。從圖3具體來看,除了中南大學(xué)(304件)和昆明理工大學(xué)(193件)領(lǐng)先較多外,申請量在申請人維度并沒有明顯的集中。注意到前六位申請人均為院校,這表明在整個固廢領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)上,高等院校占據(jù)著非常重要的地位。綜合來看,固廢領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新尚沒有出現(xiàn)絕對的巨頭。
圖4 申請人類別(國內(nèi))
分類別看,如圖4,企業(yè)占據(jù)著該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)地位(64.0%),而院校和個人申請人的體量較少且相當(dāng)(均為18%左右)。與這種分布不同,在圖3中,前二十位申請人中有11個院校、8個公司和1個個人,前十位申請人中則有7個院校和3個公司。可知有限的院校貢獻了一部分的申請量,而申請量的大部分則分布在廣大的企業(yè)中。結(jié)合圖3,在企業(yè)類別中,以中國石油化工股份有限公司(111件)、荊門市格林美新材料有限公司(96件)和中國恩菲工程技術(shù)有限公司(94件)的申請量為多,但是同時也看出,企業(yè)之間的申請量差距并不大,進一步表明固廢領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新在申請人維度上分布地比較分散。
分年度看,如圖5,申請人在近些年的申請趨勢總體變化不大。其中中國石油化工股份有限公司的申請量在2017年達到高峰后,近兩年有所下降;而昆明理工大學(xué)在2017年之后、浙江大學(xué)和東北大學(xué)在2018年之后都有明顯的發(fā)力,這可能表明各個申請人在相應(yīng)領(lǐng)域的研發(fā)成果有所波動,其更深的后果有待更多觀察。
圖5 主要申請人的年度申請量
分技術(shù)布局看,如圖6,不同申請主體的技術(shù)集中點不同,反映了不同的研發(fā)主攻方向。
具體來看,中南大學(xué)、昆明理工大學(xué)、北京科技大學(xué)、東北大學(xué)和江蘇省冶金設(shè)計院有限公司等均以C22B(金屬的生產(chǎn)或精煉)為最主要的研發(fā)方向,其中前四者又均以B09B(固體廢物的處理)為第二研發(fā)方向,這一個(或兩個)研發(fā)方向的申請量均占相應(yīng)申請人總申請量的80%以上。眾所周知,冶金工程是這四所院校最優(yōu)勢的專業(yè),而北京科技大學(xué)的前身為北京鋼鐵學(xué)院。由此,不難理解這五個申請人的上述主要研發(fā)方向。
甘肅華晨生態(tài)治理有限公司(以下在本段簡稱“該公司”)和蔣文蘭的申請全部為C04B(石灰;氧化鎂;礦渣;水泥;其組合物,例如:砂漿、混凝土或類似的建筑材料)。從企業(yè)信息查詢可知,該公司主要由甘肅華晨非金屬應(yīng)用科技有限公司發(fā)起設(shè)立,而后者經(jīng)營范圍主要是非金屬礦的研究開發(fā),并且后者于2016年進行經(jīng)營范圍變更時,增加了生態(tài)環(huán)境治理和廢棄物循環(huán)再利用的研究開發(fā)。據(jù)披露,蔣文蘭曾在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、甘肅省草原生態(tài)研究所等多所機構(gòu)從事研發(fā)工作多年,而華晨非金屬應(yīng)用科技公司與甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)等存在技術(shù)合作【6】,結(jié)合存在多項以該公司為申請人且以蔣文蘭為發(fā)明人的專利申請的事實,有理由認為該公司和蔣文蘭在技術(shù)研發(fā)上存在較大的重合度。據(jù)此,該公司和蔣文蘭的申請分布呈現(xiàn)圖6所示的情形。
安徽未名鼎和環(huán)保有限公司的申請全部為F23G(焚化爐;廢物或低品位燃料的焚毀),這和該公司的主營業(yè)務(wù)(生活垃圾熱解)保持一致。浙江大學(xué)、北京高能時代環(huán)境技術(shù)股份有限公司的專利申請以B09C(污染的土壤的再生)為主。值得注意的是,在本小節(jié)分析的十個主體中,浙江大學(xué)的技術(shù)分類分散程度最高,顯示出其在多個技術(shù)方向上的發(fā)展較為均衡,體現(xiàn)出較強的綜合實力。此外,據(jù)查詢,高能時代公司是土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的龍頭公司,其在污染土壤的再生領(lǐng)域擁有較強的研發(fā)實力。
圖6 主要申請人的技術(shù)布局
2.2.2 國外申請人
由上文可知,國外申請人在國內(nèi)固廢領(lǐng)域的布局較少,前五個布局國家各自的技術(shù)布局如圖7所示。由圖可知,除了日本存在兩個較明顯的優(yōu)勢小類布局之外,其余幾個國家的技術(shù)布局雖然各有側(cè)重,但均比較分散。與圖2相比,五個國外申請主體中只有美國以B65F(家庭的或類似的垃圾的收集或清除,其在分析專利總量中排名第一)為主,部分反映出美國企業(yè)在固廢收集方面的出海優(yōu)勢。還注意到,日本企業(yè)以F23G(焚化爐;廢物或低品位燃料的焚毀)和B09B(固體廢物的處理)為主進行布局,這與日本在垃圾焚燒和處理方面的技術(shù)成熟程度一致。
圖7 在華申請的技術(shù)分類
從申請人看,外國申請人排名前三位的依次為尤妮佳股份有限公司(日本)(26件)、馬里凱普有限公司(芬蘭)(22件)和寶潔公司(美國)(10件),分別屬于護理、垃圾回收和日化產(chǎn)業(yè)。這三家企業(yè)的技術(shù)領(lǐng)域分別集中在D21C(從含纖維素原料中除去非纖維素物質(zhì)生產(chǎn)纖維素;制漿藥液的再生;所需設(shè)備)、B65F(家庭的或類似的垃圾的收集或清除)、C08J(有機高分子化合物;其制備或化學(xué)加工;以其為基料的組合物:加工;配料的一般工藝過程)。結(jié)合這三家企業(yè)所處的產(chǎn)業(yè),不難發(fā)現(xiàn)除了馬里凱普公司之外,其余兩家公司并不屬于環(huán)保產(chǎn)業(yè)。這提示我們,隨著企業(yè)的不斷并購和跨界,一些非環(huán)保企業(yè)憑借在自身產(chǎn)業(yè)內(nèi)的龍頭地位也可能在環(huán)保領(lǐng)域中發(fā)展出不容小覷的技術(shù)積累。
2.3 專利價值
專利存在的意義主要在于應(yīng)用,為此專利法第一條明確指出立法本意的重點之一就是推動發(fā)明創(chuàng)造的應(yīng)用。當(dāng)前我國已成為專利大國,但還不是專利強國,最主要的原因就是高價值專利還不多。專利價值的分布很不均衡,少量的專利帶來大部分的回報,而大部分專利產(chǎn)生的利潤卻很有限【7】,因此專利價值評估需要考慮多方面的因素,是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
專利價值的評估至今尚無公認的方法,目前常用的有幾個數(shù)據(jù)提供商開發(fā)的評估模型,如Innography、IncoPat和PatSnap,它們采用類似的變量以特定的權(quán)重評估專利的價值【8】。由于本文的分析利用大為Innojoy搜索引擎,因此采用其研發(fā)的專利價值評估工具DPI(大為專利指數(shù))。該指數(shù)從技術(shù)、法律、戰(zhàn)略、市場、經(jīng)濟五個維度,采用專利被引證數(shù)、同族數(shù)、存活期等20余個指標(biāo)進行價值評估,與前述三個工具沒有本質(zhì)上的不同。
圖8 DPI星級分布
DPI根據(jù)變量對專利進行打分,由高到低依次為5星、4.5星、4星……1星,星級越高,表明專利價值越高。具體地,如圖8所示,3星及以下的專利申請量占比超過80%,4星及以上的占比為13%左右。這可能是由于,如圖1所表明的,分析專利總量的將近80%于近五年內(nèi)(2016年至今)申請,加上審查周期的約束,這些專利的指標(biāo)在價值評估中的評分可能較低。總體來看,圖8表明,在固廢領(lǐng)域,大部分專利申請的價值并不高,至少在現(xiàn)階段還沒有表現(xiàn)出較高的價值,這和我國專利申請的總體趨勢吻合。
建設(shè)知識產(chǎn)權(quán)強國,離不開高價值專利的培育。分析被認為價值很高的5星(即DPI≥90)專利申請可知,固廢領(lǐng)域共有588件高價值專利。分地域看,這其中,其他國家和地區(qū)共有313件,占據(jù)所有5星專利的53.5%??紤]到國內(nèi)和國外各自的申請量(表2、表3),可知國內(nèi)和國外5星專利占其各自申請總量的比例分別為約0.7%和23%,兩者相差超過30倍。這表明,國內(nèi)在固廢領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)質(zhì)量相比國外還存在不小的差距,這一點也可以由圖9進一步證實。
圖9 5星專利按申請量的申請人排行
由圖9可見,在5星專利的申請人排行中,國外申請人占據(jù)前十位中的六位。其中芬蘭的馬里凱普公司更是獨占鰲頭,結(jié)合上文中該公司的申請總量,可知該公司在固廢的細分領(lǐng)域(垃圾回收)中的技術(shù)研發(fā)極具競爭力。此外注意到,漢能新材料科技有限公司、北京航天動力研究所、奧地利埃瑞瑪再生工程機械設(shè)備有限公司在相應(yīng)的細分領(lǐng)域也均有不俗的技術(shù)積累。
另外,在國內(nèi)申請人中,分申請人類型看(未作圖),院校的5星專利占其申請總量的比例為0.54%,企業(yè)的5星專利占比為1.69%,兩者存在約3倍的差距。結(jié)合前文的分析,可知院校雖然在申請人排行榜中占據(jù)優(yōu)勢地位,但與企業(yè)相比,院校在布局國家數(shù)、轉(zhuǎn)讓、許可等多個評分維度上存在劣勢,反映了院校在專利的轉(zhuǎn)化應(yīng)用上存在一定程度的脫節(jié)。這提醒我們,需要進一步促進產(chǎn)學(xué)研用合作,才能更好地實現(xiàn)專利技術(shù)的推廣應(yīng)用【9】。
3 結(jié)論和展望
通過對我國固廢領(lǐng)域的專利技術(shù)申請現(xiàn)狀進行分析,不難得出以下結(jié)論:
?。?)2012年以來,尤其是從2015年開始,固廢領(lǐng)域的專利申請量激增,這得益于近些年國家和民眾對固廢問題的日益關(guān)注。各地區(qū)對固廢專利的布局呈現(xiàn)“東多西少”的地域分化,進一步表明環(huán)境問題的改善與經(jīng)濟發(fā)展程度之間的依存性。國外主體在我國固廢領(lǐng)域的申請量占比很低,主體分布比較集中,反映了在各自細分領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。我國固廢領(lǐng)域的專利申請集中在固廢的收集和處理手段(如焚燒、堆肥)上,與目前整個產(chǎn)業(yè)的成熟程度相關(guān)。
?。?)在我國固廢領(lǐng)域,專利申請的絕大多數(shù)由國內(nèi)申請人貢獻,并且創(chuàng)新主體眾多,尚沒有大型綜合性技術(shù)巨頭。在眾多主體中,企業(yè)發(fā)揮主要的作用,但頭部申請人以院校為主。國內(nèi)一些主要申請人的專利布局與其自身的技術(shù)優(yōu)勢一致,在廢金屬的冶煉、非金屬礦的回收利用、廢物焚燒和土壤修復(fù)等幾個細分領(lǐng)域,出現(xiàn)了一些有代表性的創(chuàng)新主體。此外,美國、芬蘭等國的一些企業(yè)在固廢收集方面,日本企業(yè)在垃圾焚燒方面具有足夠的技術(shù)優(yōu)勢以至于能夠在華進行布局,同時一些非環(huán)保企業(yè)也有一定的固廢處理技術(shù)創(chuàng)新。
?。?)我國固廢領(lǐng)域的專利價值普遍不高,相比國外主體,國內(nèi)主體的高價值專利占比存在明顯的劣勢。國外主體以不足5%的專利申請總數(shù),貢獻了半數(shù)以上的5星專利。國外企業(yè)如馬里凱普公司在相應(yīng)細分領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)能力十分突出,其專利價值較高,應(yīng)當(dāng)引起國內(nèi)主體的注意。國內(nèi)企業(yè)相比院校,在高價值專利上有更多的貢獻,體現(xiàn)出固廢領(lǐng)域的專利需要更多推廣應(yīng)用,才能更好地發(fā)揮其價值。
綠色未來離不開創(chuàng)新,固廢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣也需要不斷的技術(shù)創(chuàng)新。在本文結(jié)論的基礎(chǔ)上,可以展望:
政策法規(guī)和經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r仍將在很大程度上決定固廢產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的方向、規(guī)模和活力;以企業(yè)為主的創(chuàng)新主體應(yīng)繼續(xù)發(fā)揮自身優(yōu)勢,結(jié)合市場環(huán)境,借鑒國外技術(shù)競爭力強的企業(yè),產(chǎn)出更多的高價值專利,爭取在更多的細分領(lǐng)域出現(xiàn)更多競爭力強的企業(yè);院校應(yīng)加強與實際產(chǎn)業(yè)的對接,充分利用現(xiàn)有的政策工具,使技術(shù)創(chuàng)新更好地得到推廣應(yīng)用。
在產(chǎn)業(yè)、市場和投融資等各個層面的政策加持下,在各類創(chuàng)新主體的共同努力與協(xié)作下,我國固廢領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新必將有更好的未來,為實現(xiàn)綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)做出突出的貢獻。
參考文獻
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