胡靜 唐黎黎 田剛(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100190)

無(wú)機(jī)金屬材料是各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，其發(fā)展的方向和速度直接影響各行各業(yè)的研究進(jìn)展，作為專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的需求越來(lái)越強(qiáng)烈[1]。無(wú)機(jī)金屬材料領(lǐng)域的專利涉及國(guó)際專利分類號(hào)為C01D、C01F和C01G。其中，C01代表無(wú)機(jī)化學(xué)，C01D代表堿金屬，即鋰、鈉、鉀、銣、銫或鈁的化合物，本文針對(duì)位于C01D分類號(hào)下的專利申請(qǐng)進(jìn)行了分析研究。

Patentics是一種智能化的專利搜索和分析系統(tǒng)，收錄了自1985年4月以來(lái)的中國(guó)專利，提供中國(guó)專利、美國(guó)專利、歐洲專利等專利數(shù)據(jù)，按公司(專利權(quán)人)、專利分類(美國(guó)分類CCL)、索引詞、國(guó)際分類的時(shí)間分布統(tǒng)計(jì)分析，并于2013年07月16日上線了中國(guó)學(xué)位論文庫(kù)和中國(guó)期刊庫(kù)，同時(shí)對(duì)學(xué)位論文庫(kù)和期刊庫(kù)均進(jìn)行了IPC分類標(biāo)引[2]。

1 數(shù)據(jù)采集

首先，在Patentics檢索界面，選擇“中國(guó)申請(qǐng)”，輸入檢索詞“ICL/“C01D””，得到4172個(gè)檢索結(jié)果。對(duì)檢索結(jié)果分別按照申請(qǐng)量年度變化、申請(qǐng)人、國(guó)際分類號(hào)、法律狀態(tài)和研發(fā)方向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類。

2 專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

2.1 我國(guó)專利申請(qǐng)量整體年度變化

如圖1所示，從1986年起，我國(guó)專利申請(qǐng)量逐年增加。第一階段為1986年至2004年，呈現(xiàn)逐年穩(wěn)步增加的趨勢(shì)；第二階段是在2004年至2011年間，我國(guó)專利申請(qǐng)量出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)；第三階段為2011年至今，專利申請(qǐng)量稍有振蕩，但是總體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。由于專利審查申請(qǐng)的程序原因，2015年的專利數(shù)據(jù)還沒有完全公開，本文中未統(tǒng)計(jì)2015年的專利申請(qǐng)量。

圖1 堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)量年度變化

2.2 申請(qǐng)人分析

如圖2所示，該領(lǐng)域中中國(guó)科學(xué)院的申請(qǐng)量達(dá)3.55%，成為申請(qǐng)量最高的申請(qǐng)人，并且申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他申請(qǐng)人，這說(shuō)明我國(guó)的基礎(chǔ)研究中，中國(guó)科學(xué)院的研究成果較為顯著。之后按申請(qǐng)量由多到少排列，依次為王嘉興、汪晉強(qiáng)、王莉、何云、索爾維公司、清華大學(xué)、中南大學(xué)、天津長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)有限責(zé)任公司、河北工業(yè)大學(xué)。申請(qǐng)量前十位中個(gè)人申請(qǐng)總共4個(gè)，分別排在第2-5位，申請(qǐng)量分別占1.94%、1.63%、1.1%和0.98%，共占5.65%。申請(qǐng)量前十位中，唯一的國(guó)外公司為來(lái)自比利時(shí)索爾維公司，排在第六位。

圖2 堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人統(tǒng)計(jì)

2.3 國(guó)際分類號(hào)分析

堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域的分類號(hào)為C01D。根據(jù)圖3所示，表示電極的分類號(hào)H01M004和表示水處理的兩個(gè)分類號(hào)C01F001、C01F009分別占有8.96%、6.52%和6.42%的申請(qǐng)量。這是因?yàn)楹袖嚱饘俚幕衔镌趬A金屬中占有很大比例，而含有鋰金屬的化合物又常常作為電極用于鋰電池。而由于堿金屬作為各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)化合物，其使用非常廣泛、使用量也很大，具有回收利用的價(jià)值。

圖3 堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域的國(guó)際分類號(hào)統(tǒng)計(jì)

2.4 專利申請(qǐng)的法律狀態(tài)

使用Patentics對(duì)法律狀態(tài)進(jìn)行總結(jié)，如圖4，法律狀態(tài)為有效的專利申請(qǐng)有1595個(gè)，占申請(qǐng)總量的38%；法律狀態(tài)為無(wú)效的專利申請(qǐng)有685個(gè)，占申請(qǐng)總量的16%；法律狀態(tài)為公開的專利申請(qǐng)有800個(gè)，占申請(qǐng)總量的19%；法律狀態(tài)為撤回的專利申請(qǐng)有861件，占申請(qǐng)總量的21%；法律狀態(tài)為駁回的專利申請(qǐng)有231件，占申請(qǐng)總量的6%。

圖4 堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的法律狀態(tài)統(tǒng)計(jì)

3 堿金屬無(wú)機(jī)材料的研發(fā)方向

對(duì)堿金屬無(wú)機(jī)材料的具體研發(fā)方向進(jìn)一步分析，如圖5，對(duì)該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行聚類分析，并且，對(duì)隨機(jī)采樣的400個(gè)結(jié)果進(jìn)行索引詞分類瀏覽，從中總結(jié)出堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域開當(dāng)下研究較多的方向。所使用的技術(shù)手段較多的是結(jié)晶，所使用的原料多為廢水，制備的產(chǎn)物較多的是鋰化合物，鋰化合物應(yīng)用領(lǐng)域較多的是電極材料。

圖5 堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域的研發(fā)方向統(tǒng)計(jì)

3.1 結(jié)晶

結(jié)晶是物質(zhì)從液態(tài)（溶液或熔融狀態(tài)）或氣態(tài)形成晶體的過(guò)程。結(jié)晶分離的原理是根據(jù)溶液中各組分溶解度的不同，控制操作條件使溶液中溶解度小的組分達(dá)到過(guò)飽和，從而使晶體從溶液中析出[3]，在堿金屬無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域主要涉及到蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶。

3.2 廢水作為原料

由于堿金屬材料是各行各業(yè)的基礎(chǔ)材料，用途非常廣泛，因此為了節(jié)約資源和成本、保護(hù)環(huán)境，常常將廢水中的堿金屬回收再利用。廢水作為原料的主要問題在于如何有效地將堿金屬?gòu)膹U水中分離出來(lái)，利用廢水回收堿金屬無(wú)機(jī)材料的主要方法是蒸餾蒸發(fā)、滲析滲透、離子交換、吸附，由于廢水中一般含有很多雜質(zhì)，因此常將多種分離方法結(jié)合使用，還可以引入生物處理、電化學(xué)。

3.3 在電極領(lǐng)域的應(yīng)用

分析堿金屬無(wú)機(jī)材料在電極領(lǐng)域的主要應(yīng)用，其主要涉及到H01M004/48、H01M004/04、H01M004/58等，即堿金屬無(wú)機(jī)材料用于電極材料主要是以氧化物或者氫氧化物的形式，專利申請(qǐng)保護(hù)的多為制造方法，涉及到的其他金屬為鎳、鈷和鐵。

4 堿金屬無(wú)機(jī)材料的發(fā)展展望

隨著世界各國(guó)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重視，堿金屬無(wú)機(jī)材料由于其使用領(lǐng)域的廣泛而在能源發(fā)展中的戰(zhàn)略地位越來(lái)越突出。從專利申請(qǐng)人的類型來(lái)看，申請(qǐng)人的主體是高等院校和科研單位，說(shuō)明國(guó)家對(duì)高等院校和科研單位的科研經(jīng)費(fèi)投入有了顯著成效。同時(shí)，國(guó)家應(yīng)該進(jìn)一步鼓勵(lì)企業(yè)和公司對(duì)科技創(chuàng)新的投入和提供適當(dāng)?shù)恼咧С郑蛊涮岣邉?chuàng)造能力，使科研成果更快轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力。

[1]季惠明.無(wú)機(jī)材料化學(xué)[M].天津大學(xué)出版社，2007，10.

[2]陳茜茜等.試析Patentics中文非專利文獻(xiàn)檢索[J].電腦技術(shù)，2013，37（S2）.

[3]傅承碧等.化工工藝學(xué)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2014，01.