宋 娜，杜文成

（銅仁市化工冶金科研所，貴州 銅仁 554300）

中國是典型的地少人多的國家[1]，糧食安全問題是關(guān)系中國長期穩(wěn)定發(fā)展的重要問題，施用鉀肥是提升糧食產(chǎn)量、應(yīng)對世界糧食安全風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑[2]。中國鉀肥自給率為50%左右，近年來每年鉀肥進(jìn)口需求為700萬t以上[3]，然而中國制備鉀肥的可溶鉀資源緊缺，僅占世界儲(chǔ)量的1.6%，難溶性鉀資源豐富，僅貴州銅仁萬山遠(yuǎn)景儲(chǔ)量就達(dá)50億t[4]，國內(nèi)此類礦產(chǎn)資源總量保守估計(jì)也達(dá)百億噸級[5]。開發(fā)利用難溶鉀資源對緩解中國鉀鹽鉀肥供需矛盾、推動(dòng)中國鉀化工可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

對難溶性鉀資源進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)，需要對難溶鉀開發(fā)利用技術(shù)的可行性進(jìn)行論證分析，發(fā)明專利反映實(shí)用技術(shù)質(zhì)量狀況，通過對實(shí)用技術(shù)專利信息的檢索，可以掌握該實(shí)用技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法律及戰(zhàn)略等方面的信息。對技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專利的年度分布、地區(qū)分布、區(qū)域IPC、發(fā)明人等情況進(jìn)行分析，全面了解該技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢、專利布局特點(diǎn)、重點(diǎn)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)、核心技術(shù)分布等創(chuàng)新資源。希望能幫助地方產(chǎn)業(yè)布局及制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、核心技術(shù)引進(jìn)、企業(yè)制定知識(shí)產(chǎn)權(quán)預(yù)警機(jī)制、研發(fā)人員進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新提供思路。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究以Soopat專利數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，利用主題詞檢索的方法，檢索并下載了1978—2020年期間國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布的難溶性鉀資源開發(fā)利用技術(shù)發(fā)明專利。初次檢索共檢索出841條專利數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)去重，整合合并為461條專利。

1.2 研究方法

對檢索結(jié)果的標(biāo)題、摘要、申請人、申請日、專利分類號(hào)等必要的字段進(jìn)行保存和數(shù)據(jù)加工。利用專利統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)對其進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗整理、數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析。數(shù)據(jù)下載時(shí)間截至2020-12-31。由于發(fā)明專利從申請到公開一般需要18個(gè)月時(shí)間（要求提前公開的除外），因此檢索專利僅限于在該檢索截止日之前已公開或授權(quán)公布的專利文獻(xiàn)。

2 數(shù)據(jù)分析結(jié)果與討論

下面分別對1978—2020年中國難溶性鉀資源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專利的年度分布、地區(qū)分布、區(qū)域IPC、發(fā)明人等進(jìn)行分析。

2.1 專利申請總體發(fā)展趨勢分析

專利申請總體發(fā)展趨勢如圖1所示。由圖1可知，難溶性鉀開發(fā)利用專利申請可分為以下2個(gè)階段：①1978—2010年為起始階段。該領(lǐng)域開始出現(xiàn)專利，但并未形成規(guī)模，該階段為該技術(shù)的起步階段。②2011年以來，隨著難溶性鉀產(chǎn)業(yè)不斷受到關(guān)注和重視，尤其是2011年12月，洛陽氟鉀科技有限公司難溶鉀開發(fā)利用項(xiàng)目通過了河南省科技廳的成果鑒定。2012年1月，貴州遠(yuǎn)盛鉀業(yè)科技有限公司引進(jìn)的難溶鉀開發(fā)利用技術(shù)通過了貴州省科技廳的成果鑒定，達(dá)到先進(jìn)水平，此后幾年專利數(shù)量快速增加。

圖1 總體趨勢分析圖

2.2 技術(shù)生命周期分析

技術(shù)生命周期如圖2所示。由圖2可知，難溶性鉀資源開發(fā)利用領(lǐng)域?qū)＠暾埩恳?guī)模適中，2010年之前年申請量均在10件以內(nèi)；近10年來年度申請量基本保持在10～90件之間。2009—2016年各年申請人數(shù)量均有不同幅度的增加，2015—2016年增加幅度較大，2017年后申請人數(shù)量有一定程度的回落。中國難溶性鉀開發(fā)利用領(lǐng)域整體技術(shù)取得一定進(jìn)展，但專利總體規(guī)模不大，專利申請量和專利申請人數(shù)量在1985—2011年呈現(xiàn)第1次循環(huán)，2011—2014年呈現(xiàn)第2次循環(huán)，2014年至今呈現(xiàn)第3次循環(huán)，總體出現(xiàn)了螺旋式上升趨勢，該領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)出尚有很大空間。

圖2 技術(shù)生命周期圖

2.3 專利區(qū)域構(gòu)成分析

各省市申請量分布如圖3所示。安徽、山東、河南、貴州、四川為主要的技術(shù)發(fā)源地。安徽省的專利申請量處于領(lǐng)先地位，占比為16%，說明安徽省申請人的專利布局意識(shí)較強(qiáng)；其次是山東省和河南省，其申請占比分別達(dá)到了12%和11%；貴州省的專利申請占比達(dá)8%，申請量排名位于全國第四位；四川作為最早的技術(shù)發(fā)源地，處于國內(nèi)第五的位置，專利申請占比達(dá)6%，目前主要從事C05G1/00（肥料混合物）及C05G3/04（土壤調(diào)理劑）方面技術(shù)開發(fā)。

圖3 各省市申請量分布

總之，在難溶鉀開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)主要集中在安徽、山東、河南、貴州、四川等中西部地區(qū)，這與難溶性鉀資源主要分布情況基本一致。

2.4 區(qū)域趨勢分析

2008年世界金融危機(jī)發(fā)生后，國際鉀鹽鉀肥供需格局發(fā)生重大變化，國際鉀肥行業(yè)壟斷持續(xù)加劇，僅加拿大鉀鹽公司（Canpotex）和白俄羅斯鉀肥公司（BPC）2家公司就控制了全球鉀鹽產(chǎn)量的64%。他們經(jīng)常通過限制產(chǎn)量、集中出口等壟斷方式來抬高價(jià)格，刺激了中國難溶性鉀資源開發(fā)技術(shù)的研發(fā)。

主要技術(shù)產(chǎn)出地趨勢分析如圖4所示。從2010年起難溶鉀開發(fā)利用領(lǐng)域?qū)＠暾堥_始活躍，2012—2019年進(jìn)入相對快速發(fā)展階段，2020年專利申請?jiān)俅蜗陆?。初始階段山東在該技術(shù)領(lǐng)域較為領(lǐng)先，其他各省市相差不大，隨著該技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)受到關(guān)注及人們的難溶性鉀開發(fā)利用意識(shí)逐漸增強(qiáng)，安徽和河南省發(fā)展較快，總體技術(shù)產(chǎn)出情況優(yōu)于全國平均水平。貴州、四川、廣西、廣東整體運(yùn)行呈現(xiàn)平穩(wěn)上升趨勢，湖南、北京、湖北處于低位運(yùn)行狀態(tài)。

圖4 主要技術(shù)產(chǎn)出趨勢分析圖

2010—2020 年期間難溶鉀開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域主要技術(shù)產(chǎn)出區(qū)域申請趨勢占比分布如圖5所示，山東、安徽、河南3省2010—2020年技術(shù)產(chǎn)出占比高但整體波動(dòng)較大，貴州、四川、廣西、廣東4省發(fā)展較為平穩(wěn)，湖南、北京2省市保持低位運(yùn)行，湖北省處于低位運(yùn)行狀態(tài)且呈現(xiàn)一定波動(dòng)性。

圖5 主要技術(shù)產(chǎn)出地區(qū)趨勢占比分布圖

2.5 區(qū)域申請人對比分析

主要申請人分布如圖6所示。國內(nèi)排名前5的專利申請人分別是安徽永冠農(nóng)業(yè)科技有限公司、洛陽氟鉀科技有限公司、貴州遠(yuǎn)盛鉀業(yè)科技有限公司、馬鞍山科邦生態(tài)肥有限公司、陳鋒（山東省臨沂市蒙陰縣舊寨鄉(xiāng)山東禾坤農(nóng)業(yè)科技有限公司），主要以生產(chǎn)C05大類產(chǎn)品為主，創(chuàng)新主體類型以企業(yè)為主；排名后5位中，四川大學(xué)在難溶鉀制備鉀肥領(lǐng)域、中國科學(xué)院青海鹽湖研究所在難溶鉀制備鉀鹽方面均掌握了一定技術(shù)。通過對主要申請人進(jìn)行分析可以判斷在該技術(shù)領(lǐng)域具備技術(shù)優(yōu)勢的創(chuàng)新主體，便于確定技術(shù)合作對象和方向。

圖6 主要申請人分布圖

2.6 IPC技術(shù)構(gòu)成分析

IPC技術(shù)構(gòu)成分布如圖7所示。在難溶性鉀專利IPC構(gòu)成中，相關(guān)專利技術(shù)涉及最多的都屬于C05（肥料）大類，主要由C05G（肥料混合物）和C05D（無機(jī)肥料）小類構(gòu)成，其中C05G有256項(xiàng)，C05D有38項(xiàng)，該大類集中了74%的專利，說明目前難溶性鉀資源開發(fā)利用方面的研究方向在肥料領(lǐng)域，該研究方向是國內(nèi)難溶鉀資源利用的主流方向，其次是C01D（堿金屬）有40項(xiàng)，主要分為C01D5/00（鉀、鈉硫酸鹽）、C01D7/00（鉀、鈉碳酸鹽）2類，主要集中在生產(chǎn)鉀鹽方向。C01B大類（非金屬元素及其化合物）有39項(xiàng)，集中于C12N7/00（具有分子篩和堿交換特性的化合物），最少的是C12N（含微生物的植物生長調(diào)節(jié)劑），有22項(xiàng)。

圖7 IPC技術(shù)構(gòu)成分布圖

2.7 專利維持年限分析

通過專利維持年限可以從側(cè)面了解專利的品質(zhì)和質(zhì)量并識(shí)別出核心專利。專利壽命大于10年的專利信息如表1所示，目前國內(nèi)在難溶鉀開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域維持年份大于等于10年的專利共有22件，專利維持年限與專利質(zhì)量、專利市場價(jià)值、技術(shù)創(chuàng)新能力和研發(fā)實(shí)力正相關(guān)，建議對上述專利進(jìn)行研究、引進(jìn)和借鑒。

表1 （續(xù)）

表1 專利壽命大于10年的專利信息表

3 總結(jié)

通過對1978—2020年難溶性鉀資源開發(fā)利用技術(shù)發(fā)明專利的分析，可得出以下結(jié)論：在專利法頒布實(shí)施前，該領(lǐng)域就已經(jīng)出現(xiàn)了發(fā)明專利，其技術(shù)生命周期呈螺旋式上升趨勢，該技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)出尚有較大空間。難溶鉀利用技術(shù)集中分布在安徽、山東、河南、貴州、四川等，從發(fā)展趨勢來看安徽和河南省發(fā)展較快，總體技術(shù)產(chǎn)出情況優(yōu)于全國平均水平。貴州、四川等地呈平穩(wěn)上升趨勢。C05G（肥料混合物）和C05D（無機(jī)肥料）是目前鉀資源開發(fā)利用的主要技術(shù)方向，集中了約74%的專利技術(shù)。難溶鉀資源開發(fā)利用技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專利維持年份大于等于10年的專利共22件，建議開發(fā)利用鉀資源發(fā)展鉀化工產(chǎn)業(yè)的地區(qū)可將該類專利作為重點(diǎn)研究、引進(jìn)和借鑒的對象。