李款 張磊 （國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心材料工程發(fā)明審查部，北京 100190）

我國氮氧化物（NOx）排放量占世界總排放量的10%，2015年我國燃煤電廠NOx排放量預測將達1310萬噸[1]，因此加強對固定源的煙氣尤其是燃煤電廠煙氣脫硝的凈化、純化處理對控制我國NOx排放總量至關重要。

在NOx排放控制技術中，選擇性催化還原（SCR）法已廣泛用于燃煤電廠等固定源NOx的消除。SCR技術是指在催化劑存在下，向煙氣中噴入還原劑（如氨氣、尿素、烴類等），使催化劑不與氧氣發(fā)生非選擇性氧化，而是選擇性地與NOx反應生成N2，從而實現(xiàn)降低NOx還原溫度、提高NOx凈化效率的目的。SCR催化劑體系是SCR技術的關鍵，目前工業(yè)上普遍采用的固定源選擇性催化劑為V2O5-WO3(MoO3)/TiO2，其在中溫段（350-400℃）具有優(yōu)異的氮氧化物凈化效率和抗硫中毒的性能[2]。與發(fā)達國家相比，我國固定源煙氣脫硝的研究起步相對較晚，在使用釩基SCR催化劑體系進行固定源煙氣脫硝時往往也存在著知識產(chǎn)權(quán)壁壘。因此，如何開發(fā)具有高效、穩(wěn)定、抗硫中毒且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SCR催化劑成為我國煙氣脫硝領域的研究熱點。本文通過分析SCR催化劑領域中國專利申請狀況來總結(jié)SCR催化劑領域的技術發(fā)展狀況，以期對SCR催化劑領域的科研人員及知識產(chǎn)權(quán)工作者提供相關的參考和啟示。

1 SCR催化劑中國專利申請分析

在專利數(shù)據(jù)庫中，對催化劑的組成、制備方法進行了檢索，主要考慮SCR催化劑與NOx消除效率之間的關系，篩選得到向我國1985-2013年提出的專利申請478件，并以此作為下述分析的數(shù)據(jù)樣本。

1.1 專利申請年代分布

圖1為1985-2014年SCR催化劑領域中國專利申請量分布圖，其中分別列出了國內(nèi)申請、國外申請以及總申請量隨申請年代的變化圖。從圖1可以看出，2014年的申請量較2013年下降較多，考慮到專利周期的原因，2014年申請的部分專利在目前還未公開，因此本文采用1985-2013年篩選得出的專利申請作為分析基礎。圖1顯示出國內(nèi)外申請人在2005年前的申請量都很小，在2006年之后開始呈持續(xù)增長態(tài)勢，尤其是在2008年后，專利申請量大幅增加，且國內(nèi)申請人的申請量增幅遠高于外國申請人的申請量。2009-2013年，國內(nèi)申請人的申請量已經(jīng)穩(wěn)定占據(jù)總申請量的70%以上；上述專利申請量的變化和國家對環(huán)境保護的重視程度以及出臺的相關政策密不可分。2005年前，國家對火電廠硫氧化物、氮氧化物并沒有明確的排放規(guī)定，隨著全社會環(huán)保意識的不斷增強，在2008年，國家擬對火電廠的NOx污染排放出臺相關標準，國內(nèi)外企業(yè)和科研單位陸續(xù)加大了對SCR催化劑的研發(fā)力度；在國家出臺的“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中，NOx減排也已經(jīng)納入污染物減排考核指標，這與2019-2013年SCR催化劑領域的申請量的增長態(tài)勢保持一致。今后，出于嚴格落實環(huán)境保護目標責任制，強化總量控制，為了進一步降低生產(chǎn)成本和提高催化劑的脫硝效率的目的，預計2014-2016年我國SCR催化劑領域的申請量仍會保持較高的增長態(tài)勢，具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)SCR催化劑生產(chǎn)技術體系正在逐漸形成。

1.2 專利申請的國別分布

圖2為1985-2013年SCR催化劑領域的中國專利申請的申請人國別分布圖，從圖2中可以看出，國內(nèi)申請人的專利申請量明顯高于國外申請人的申請量，而國外申請人主要集中在美國、德國、韓國、日本、英國、丹麥、奧地利和法國等主要發(fā)達國家，這表明國內(nèi)企業(yè)和科研單位對SCR催化劑的研發(fā)投入遠高于國外企業(yè)；

表1為1985-2013年有關SCR催化劑領域向我國提出專利申請的主要申請人排序。從表1可以看出，SCR催化劑領域主要的申請人是巴斯夫公司和中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心，均有20件以上申請；在前13位的申請人中，有9位是國內(nèi)申請人，可見國內(nèi)企業(yè)和科研單位在SCR催化劑領域的研發(fā)投入很大。

此外，由圖3中可以看出，該領域中國專利申請的申請人中企業(yè)、高校和科研單位和個人申請量中，大致呈現(xiàn)企業(yè)、高校和科研單位均分“天下”的局面；此外，該領域申請人的數(shù)量很多、分散性較高，沒有出現(xiàn)一家或幾家突出的、具有絕對研發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)或科研單位；企業(yè)申請人主要集中于發(fā)電、汽車、能源等與NOx排放控制密切相關的行業(yè)，例如：國電科學技術研究院、通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司、浙江天藍環(huán)保技術股份有限公司等。（見表1）

2 對我國SCR催化劑領域?qū)＠夹g發(fā)展的建議

當今，環(huán)境保護已成為全社會共同關心的話題，SCR催化劑的研究和開發(fā)也越來越受到國家和各相關企業(yè)的重視，雖然相對西方發(fā)達國家，我國SCR催化劑領域的研發(fā)起步較晚，但在國家環(huán)保政策的不斷推動下，在短短的幾年的時間內(nèi)，我國SCR催化劑研究已初具規(guī)模，但開發(fā)一種具有低成本、高催化效率、較強抗中毒能力的非釩基催化劑體系仍有大量的工作要做，基于以上對我國SCR催化劑領域?qū)＠慕y(tǒng)計分析，對我國SCR催化劑領域的研發(fā)提出如下兩點建議：

表1 SCR催化劑領域中國專利申請主要申請人

2.1 加強專利保護意識，打造自主專利品牌

選擇性還原催化還原技術是由美國Eegalhard公司進行開發(fā)的，在1959年申請了專利，由日本率先在20世紀70年代實現(xiàn)工業(yè)化，可見，SCR領域無論是技術研發(fā)還是專利申請國外都走在了最前端，而在1985-2006年中，國內(nèi)科研單位雖然對SCR催化劑有所研究，但在該領域?qū)＠暾埧偭繛?3件，并不能形成可與國外專利抗衡的專利體系，同時也凸顯了我國在該領域的研發(fā)實力相對較弱。近幾年來，該領域國內(nèi)申請量大幅增加，國內(nèi)企業(yè)和科研單位對專利保護的重視程度普遍得到提升，但想打破國外專利壁壘，占據(jù)國內(nèi)甚至國外脫硝產(chǎn)業(yè)市場，仍需相關企業(yè)人員進一步加強對專利保護的意識，從技術開發(fā)、專利申請以及專利授權(quán)后保護等多方面形成立體式的專利技術發(fā)展體系，構(gòu)建具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專利品牌。

2.2 強化政策引導，構(gòu)建核心技術團隊

環(huán)境保護的成果越來越體現(xiàn)著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平和社會和諧，國家“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要中對污染物排放的要求加速了電廠SCR脫硝催化劑的研發(fā)進程，使我國NOx排放控制在段時期內(nèi)躍升到了一個較高的水平，這充分顯示了國家政策引導的重要性。從前面的分析結(jié)果可以看出，我國對SCR催化劑的研發(fā)工作比較分散，沒有形成具有較強科研實力的幾個大型研發(fā)團隊，而開發(fā)新型高效、可工業(yè)應用的SCR催化材料并不是短期內(nèi)可以實現(xiàn)的，需要大量的科研投入，因此，如能由國家出臺政策引導各科研單位將優(yōu)勢技術進行整合構(gòu)建技術開發(fā)的核心團隊并作精細化分工，這將會短期內(nèi)大幅度提升我國SCR催化劑領域的研發(fā)水平，使科研成果快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

[1]中華人民共和國環(huán)境保護部科技司，《火電廠大氣污染物排放標準》.

[2]Busca G,Lietti L,Ramis G,Berti F.Applied Catalysis B,1998,18,1.