徐笑陽 ，劉新敏 ，游航英 ，謝春花

（1.景德鎮(zhèn)陶瓷大學知識產權信息中心，江西景德鎮(zhèn)333001；2.江西省陶瓷知識產權信息中心，江西景德鎮(zhèn)333001；3.贛州有色冶金研究所，江西 贛州 341000）

0 引言

鎢是中國優(yōu)勢金屬，資源豐富、分布廣闊，其鎢資源保有儲量、年產量、出口量都居世界首位。目前，鎢資源的主要用途集中在硬質合金、鎢鐵、鎢材等方面，而在鎢化工如鎢催化劑上的用途和消費較少[1-3]。鎢催化劑的附加值很高，其類型包括單質鎢、氧化鎢、碳化鎢、硫化鎢和雜多鎢酸等，由于它們對加氫、脫氫、烯烴水合、酰基化、酯化等反應有良好的催化作用，因而成為精細化工、石油煉制、光催化、廢氣脫硝等行業(yè)的重要類型催化劑[4-7]。因此，積極對鎢催化劑進行專利分析，不僅可有效跟蹤全球鎢催化劑技術動態(tài)，發(fā)現技術熱點和空白點，避免重復研究，為我國鎢催化劑技術提供研究依據，還能為促進產學研相結合、加快技術工業(yè)化，進而增加我國鎢催化劑在國際市場上的份額，創(chuàng)造更大的效益[8-9]。

本文基于鎢催化劑專利信息，從專利申請趨勢，專利地域、專利技術IPC、專利申請人、專利聚類等方面進行定量和定性的分析全球催化劑專利數據的特征、關系及變化，并進行歸納，最終以專利可視化的形式展示[10-12]。

1 數據來源及分析工具

本文以中國國家知識產權局專利數據庫和IncoPat科技創(chuàng)新情報平臺為基礎，建立檢索表達式，其表達式為（TI=（鎢and催化劑））or（IPC=（B01J23/30））or（（IPC=（B01J））and（TIAB=（鎢））），截至2018年11月27日，檢索出符合要求的鎢催化劑專利申請共計27998件，合并申請后專利數為20 269件。將專利的申請日、申請量、公開日、IPC分類號、摘要、標題等信息下載至Excel表中，作為本文研究的數據基礎。由于專利公開的18個月滯后期，2017年和2018年的數據僅供參考。

2 鎢催化劑專利信息分析

2.1 全球鎢催化劑專利申請趨勢分析

專利申請量能夠代表一個行業(yè)的技術發(fā)展程度和發(fā)展水平。從專利申請量統(tǒng)計來看（圖1），截至2018年11月27日，經數據處理后，全球鎢催化劑專利申請總量20 269件，鎢催化劑領域專利申請量總體呈現增長狀態(tài)。

1907年首件鎢催化劑專利：鎢氧化物催化劑應用專利（公開號：FR380486A）申請到1950年，是鎢催化劑領域的萌芽期，參與該領域技術研發(fā)的主要是國外公司，每年申請量均不超過10件，這主要是因為鎢催化劑技術屬于高附加值技術，研發(fā)較為復雜，成本投入較高，技術相對薄弱；1951年至1980年為鎢催化劑領域的起步期，國外鎢催化劑技術發(fā)展也十分迅速，該領域中出現了大量關于催化劑裝備的專利申請，年申請量約200件左右，與前期相比有很大的發(fā)展；1981年至今是鎢催化劑領域的快速發(fā)展期，鎢催化劑專利申請快速增長。自1985年《中國專利法》成立以來，國內企業(yè)和科研院所開始在該領域進行了專利申請，并對鎢催化劑技術十分重視，中國在2005年正式啟動國家知識產權戰(zhàn)略的制定工作，2008年6月“國家知識產權戰(zhàn)略”正式出臺，之后各省市也紛紛展開知識產權發(fā)展戰(zhàn)略綱要工作，對專利申請的數量和質量都提出了戰(zhàn)略性的指標，大大促進了國內申請人申請專利量。2016年該領域的專利申請達到最大，高達1 078件。這些專利申請人代表有國外的巴斯夫公司、三菱公司和國內的中國石化公司等。

圖1 全球鎢催化劑專利申請量變化趨勢Fig.1 The development trend of global tungsten catalysts

2.2 全球鎢催化劑專利領域分析

圖2為鎢催化劑專利公開國和專利來源國主要分布情況。從圖2中申請公開國分布來看，在中國、日本和美國申請的鎢催化劑數量排名前三，說明這三大國家是鎢催化劑產品的主要目標國，此外歐洲國家如德國、法國、英國和荷蘭等也是鎢催化劑的主要市場。從申請來源國來看，美國、日本在鎢催化劑領域創(chuàng)新能力較強。與鎢催化劑技術發(fā)達的國家相比，中國在鎢催化劑創(chuàng)新產品或高附加值鎢催化劑產品的專利技術都較為薄弱。中國申請人可借鑒美國、日本、德國等主要申請人核心專利和失效專利，加大對鎢催化劑創(chuàng)新產品或高附加值鎢催化劑產品的研發(fā)投入及專利申請的強度和力度，同時應根據自身的市場戰(zhàn)略在市場目的地進行相應的專利申請努力拓展國外市場，保證在國內市場上的技術申請優(yōu)勢的同時也確保國外自身的市場地位。

圖2 全球鎢催化劑專利公開國和專利來源國分布情況Fig.2 The distribution of patent open countries and patent source countries of global tungsten catalysts

2.3 鎢催化劑專利技術分析

表1為鎢催化劑領域專利技術分布前十IPC分類號（大組）列表。由表1可知，鎢廢綜合利用技術領域的技術研發(fā)主要集中在鎢氧化物的催化劑（B01J23）、包含鹵素化合物鎢催化劑（B01J27）、制備鎢催化劑的方法（B01J37）、制備裝置（C07B61）等，申請量分別為：13 863件、5 423件、4 472件和4 076件，可見鎢氧化物催化劑和鎢氫氧化物催化劑為現階段的重點研究領域。此外廢氣凈化、脫硫脫硝用催化劑和分子篩催化劑等也是全球鎢催化劑技術的專注熱點。

表1 全球鎢催化劑專利技術布局Tab.1 The patent technology layouts of global tungsten catalysts

表2 全球鎢催化劑2009—2018的專利技術布局列表Tab.2 The list of patent technology layouts of global tungsten catalysts from 2009 to 2018

圖3 2009—2018年全球鎢催化劑專利技術布局Fig.1 The patent technology layouts of global tungsten catalysts from 2009 to 2018

為了解鎢催化劑專利技術近十年的發(fā)展熱點，本文利用IncoPat平臺的3D專利沙盤功能，對鎢催化劑2009—2018年專利技術的研究布局進行了分析（圖3）?？梢钥闯?，鎢催化劑專利的熱點技術領域主要集中在：（1）加氫催化劑/加氫裂化催化劑；（2）催化助劑/固定床/精制工藝；（3）燃料電池/過渡金屬/復合氧化物；（4）氮氧化物/廢氣；（5）磷化鎢/固體催化劑/非均相氧化；（6）鎢酸鉍/復合光催化劑/有害化學物質；（7）煙氣脫硝/偏釩酸銨；（8）貴金屬摻雜組合物；（9）氧化鎢/光催化；（10）共促進劑/觸媒/烯烴氧化物等。

3.4 鎢催化劑技術專利申請人分析

圖4為全球鎢催化劑專利申請總量前二十的申請人的專利申請情況，其中日本有7位申請人：三菱公司、日本觸媒、日立公司、東芝公司、旭華成株、昭工電工和西門子公司；美國3位申請人：?？松梨?、陶氏杜邦和通用電氣；德國有3位申請人：巴斯夫、贏創(chuàng)工業(yè)和拜耳公司；中國也有3位申請人：中國石化、中國科學院和中國石油；荷蘭有2位申請人：殼牌公司和阿克蘇諾；英國和法國分別有1位申請人：阿莫科公司和法國石油。這二十個申請人中德國巴斯夫公司專利申請量最大，是世界領先的化工公司，主要產品涉及石油、天然氣，這些均需要大量催化劑，因此德國巴斯夫公司在催化劑領域進行大量專利布局。其次申請量較多的申請人有日本三菱、中國石化、美國?？松梨?，這三家公司都涉足石油、化工等領域。

圖4 全球鎢催化劑專利申請總量前二十申請人的專利申請情況Fig.4 The patent application of the top 20 applicants of global tungsten catalysts

圖5為全球鎢催化劑專利申請總量前十的申請人的專利技術布局，這十家公司專利布局在B01J23（鎢單質或鎢氧化物或氫氧化物的催化劑）技術上最多，除此之外每家公司均有自身優(yōu)勢技術。德國巴斯夫在催化劑制備方法上（B01J37和C07B61）創(chuàng)新能力強；日本三菱和日本日立公司在廢氣凈化方面研究成果多（B01D35）；美國?？松梨诤陀⒛乒驹诎u素、硫、硒、碲、磷或氮的元素或化合物的催化劑；包含碳化合物的催化劑（B01J27）的研究頗多；日本觸媒和美國陶氏杜邦在鎢催化劑所用裝置（C07J61）的研究創(chuàng)新能力較強；荷蘭的殼牌公司、中國石化公司和中國科學院其研究主要集中在各類催化劑及制備方法上（B01J27和B01J37）。國內企業(yè)和研發(fā)部門可借鑒上述申請人的優(yōu)勢技術，進而提高我國鎢催化劑技術創(chuàng)新能力。

3 結論

本文基于專利情報對全球鎢催化劑的技術發(fā)展進行了分析和數據處理，得出以下結論。

（1）全球首次在1907年申請鎢催化劑應用專利，并隨著時間的推移，鎢催化劑專利申請量總體呈增長的趨勢。1950年以前為鎢催化劑領域的萌芽期，參與技術研發(fā)的主要是國外公司；1951年至1980年為鎢催化劑領域的起步期，國外鎢催化劑技術發(fā)展迅速且有一定的技術突破；1981年至今是鎢催化劑領域的快速發(fā)展期，國內研發(fā)部門在國家政策方針的影響下，鎢催化劑專利申請快速增長。

（2）從鎢催化劑專利公開國和專利來源國主要分布來看，中國、日本、美國、德國等地是鎢催化劑產品出口的主要目標國，美國、日本等發(fā)達國家是鎢催化劑領域技術創(chuàng)新主要來源國。

（3）鎢催化劑的技術研發(fā)主要集中在鎢氧化物催化劑、包含鹵素化合物鎢催化劑、鎢催化劑制備方法和裝置等方面。通過聚類分析，2009—2018年鎢催化劑的研究熱點主要是加氫催化劑/加氫裂化催化劑、催化助劑/固定床/精制工藝等。

（4）從鎢催化劑專利申請人分析來看，專利申請總量前二十的申請人中，日本有7位、美國、德國和中國均有3位、荷蘭有2位，英國和法國各1位，其中德國巴斯夫公司專利申請量最多，其次申請量較多的申請人還有日本三菱、中國石化、美國?？松梨诘取逆u催化劑專利申請總量前十申請人的技術布局來看，在鎢單質或鎢氧化物或氫氧化物的催化劑的專利布局最多，此外，德國巴斯夫公司在催化劑制備方法上創(chuàng)新能力強；日本三菱在廢氣凈化方面研究成果多；美國?？松梨诤陀⒛乒驹诎u素等元素或化合物的催化劑等的研究頗多；國內研發(fā)部門可對重要申請人的優(yōu)勢技術進行借鑒，進而促進我國鎢催化劑產業(yè)發(fā)展。