于成英 王浩楠

摘要：文章在廣西鋁合金產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值低、急需向高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的鋁合金產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，開展高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析，通過(guò)對(duì)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的專利趨勢(shì)、地域分布、主要持有人、專利演變趨勢(shì)及熱點(diǎn)趨向開展統(tǒng)計(jì)分析，為廣西企業(yè)提供專利信息基礎(chǔ)。分析結(jié)果表明，我國(guó)的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)已向高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的中游和下游環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)型升級(jí)，車用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈下游領(lǐng)域正在配合新能源汽車的高速發(fā)展，仍具有較大的挖掘潛力，對(duì)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈下游技術(shù)趨向的把握及優(yōu)勢(shì)資源整合是車用鋁合金產(chǎn)業(yè)下一發(fā)展階段的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：鋁合金；車用；產(chǎn)業(yè)鏈；專利；新能源汽車

中圖分類號(hào)：G306? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1674-0688（2023）04-0016-04

0 引言

2015年以來(lái)，廣西從全區(qū)產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展的角度出發(fā)，提出實(shí)施鋁產(chǎn)業(yè)“二次創(chuàng)業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略，2018年全區(qū)鋁產(chǎn)值突破2 000億元，成為廣西的支柱產(chǎn)業(yè)之一［1］。2022年，我國(guó)鋁材累計(jì)產(chǎn)量為6 221.6萬(wàn)t，其中廣西鋁材累計(jì)產(chǎn)量在全國(guó)排名第5位，達(dá)到271.16萬(wàn)t［2］。廣西雖然具有得天獨(dú)厚的鋁礦資源和較高的鋁材產(chǎn)量，但缺乏鋁合金產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低，因此急需向擁有高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的車用鋁合金產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級(jí)。汽車用鋁無(wú)疑是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟮匿X產(chǎn)品，為應(yīng)對(duì)全球性的節(jié)能減排，鋁合金應(yīng)用是其中重要的發(fā)展方向，而我國(guó)生產(chǎn)的車身用鋁板僅占世界車身用鋁板產(chǎn)量的6%［3］。本文主要通過(guò)對(duì)鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈的專利信息進(jìn)行檢索、分析，從專利申請(qǐng)趨勢(shì)、地域分布、主要持有人、專利演變趨勢(shì)及熱點(diǎn)趨向等方面充分了解產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)情況和發(fā)展趨勢(shì)，為廣西相關(guān)企業(yè)及其研發(fā)人員開發(fā)鋁合金產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)提供可參考的基礎(chǔ)信息。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與檢索方法

本文專利數(shù)據(jù)來(lái)源于INCOPAT專利檢索系統(tǒng)（https：//www.incopat.com/），采用產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵詞與國(guó)際專利分類號(hào)（IPC）相結(jié)合的檢索策略，對(duì)檢索得到的初步結(jié)果進(jìn)行篩選及分類分析。本文以鋁合金產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利為基礎(chǔ)信息進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)IPC分類號(hào)、專利申請(qǐng)趨勢(shì)、國(guó)家地區(qū)分布、主要專利申請(qǐng)人、演變趨勢(shì)與熱點(diǎn)趨向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定與主題相關(guān)的專利，通過(guò)人工篩選出符合檢索需求的專利，采用同族合并等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和標(biāo)引，獲得最終結(jié)果，并以此開展進(jìn)一步分析。經(jīng)過(guò)人工篩選降噪，檢索到車用鋁合金產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利90 805件，其中國(guó)內(nèi)專利為48 280件，國(guó)外專利為42 525件，檢索日期截至2022年12月31日。

2 專利數(shù)據(jù)分析

2.1 車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)分布

通過(guò)對(duì)檢索的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行IPC統(tǒng)計(jì)分析，明晰車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)分布情況（見表1）。涉及C22C小類（合金）的專利數(shù)量最多，為28 253件，在C22C小類中，有26 254件專利涉及C22C21大組（鋁基合金），從IPC小組中可以看出鋁基合金專利申請(qǐng)中以含硅鋁合金為主，即涉及C22C21/02（硅為次主要成分的）、C22C21/08（含硅的）小組的專利相對(duì)較多，分別為8 169件和3 423件；其次為C22F小類（改變有色金屬或有色合金的物理結(jié)構(gòu)），為13 360件，其中涉及數(shù)量最多的大組和小組分別為C22F1（用熱處理法或用熱加工或冷加工法改變有色金屬或合金的物理結(jié)構(gòu)）和C22F1/04（鋁或鋁基合金）；最后為H01M小類（用于直接轉(zhuǎn)變化學(xué)能為電能的方法或裝置，例如電池組），為8 824件，在該小類中，有5 131件涉及H01M10大組（二次電池及其制造），有1 425件涉及H01M10/613小組（冷卻或保持低溫）。從對(duì)檢索的專利數(shù)據(jù)的IPC分析可以看出，車用鋁合金產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)主要集中在“鋁合金的制備及加工”領(lǐng)域。

對(duì)檢索的專利按照車用鋁合金產(chǎn)業(yè)上游、中游、下游的技術(shù)進(jìn)行分類，能夠明確了解產(chǎn)業(yè)鏈中的研發(fā)熱點(diǎn)及技術(shù)空白點(diǎn)，相關(guān)企業(yè)及研發(fā)人員可以結(jié)合分析結(jié)果和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，針對(duì)研發(fā)熱點(diǎn)降低侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)技術(shù)空白點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)開發(fā)，進(jìn)而拓展市場(chǎng)。

圖1為車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)分類圖。如圖1所示可知，中游的鋁合金加工技術(shù)的專利最多，為48 528件，占比為49%；其次為下游的車用鋁合金產(chǎn)品及技術(shù)，專利申請(qǐng)量為37 050件，占比為37%；最后為上游的電解鋁技術(shù)，專利申請(qǐng)量為13 825件，占比為14%。上述產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的專利分布表明，國(guó)內(nèi)外已在鋁合金加工和車用鋁合金產(chǎn)品技術(shù)方面加大研發(fā)投入，并獲得大量的科技成果；在電解鋁技術(shù)方面，該技術(shù)的研究起步較早，技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟且經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低，目前僅針對(duì)電解設(shè)備或生產(chǎn)適應(yīng)性調(diào)整等外圍技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)或創(chuàng)新，因此該技術(shù)的專利申請(qǐng)量較少。此外，在高經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)業(yè)鏈的下游環(huán)節(jié)中，以電池、車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)、車身及車架等車用產(chǎn)品為主，車門、懸架、保險(xiǎn)杠等產(chǎn)品的挖掘潛力較大。

2.2 車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

圖2為車用鋁合金產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)趨勢(shì)圖。如圖2所示，我國(guó)的相關(guān)專利申請(qǐng)趨勢(shì)為逐年遞增，國(guó)外的相關(guān)專利申請(qǐng)趨勢(shì)為小幅度波動(dòng)，一方面表明我國(guó)已經(jīng)逐漸成為車用鋁合金產(chǎn)業(yè)最重要的目標(biāo)市場(chǎng)，另一方面表明我國(guó)的研發(fā)投入和研發(fā)實(shí)力逐步變強(qiáng)。2010年以前，除我國(guó)的鋁業(yè)龍頭企業(yè)和高校外，主要的專利申請(qǐng)人為國(guó)外的知名鋁產(chǎn)業(yè)公司，例如日本的神戶制鋼所、輕金屬控股株式會(huì)社、本田技研工業(yè)株式會(huì)社及德國(guó)的克里斯鋁軋制品有限公司等，上述公司陸續(xù)擴(kuò)張海外市場(chǎng)，在各個(gè)國(guó)家和地區(qū)開展相關(guān)專利布局；2010—2014年，我國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)量正式完成“彎道超車”，主要原因在于國(guó)外企業(yè)持續(xù)加大在我國(guó)市場(chǎng)的布局力度，加之我國(guó)西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、遼寧忠旺集團(tuán)有限公司等鋁加工企業(yè)及部分車用零部件制造企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，中南大學(xué)、北京科技大學(xué)等高校也加大車用鋁合金技術(shù)的研發(fā)投入，使我國(guó)形成有效的專利布局；2015—2018年，車用鋁合金產(chǎn)業(yè)進(jìn)入專利申請(qǐng)的爆發(fā)期，年增長(zhǎng)量為千件左右，也表明車用鋁合金技術(shù)進(jìn)入發(fā)展成熟期；2019年，專利增長(zhǎng)停滯的主要原因是受疫情影響，2021年和2022年的專利申請(qǐng)量有所回落的原因在于專利的滯后性，部分專利尚未公開。

2.3 車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利地域分布及主要持有人

表2為車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利地域分布及主要持有人。從表2中可以看出當(dāng)前車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)區(qū)域和主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。其中，中國(guó)的申請(qǐng)量最多，為48 280件，說(shuō)明國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)非常重視中國(guó)市場(chǎng)，產(chǎn)業(yè)鏈上游的專利主要持有人為湖南艾華集團(tuán)股份有限公司，中游的專利主要持有人為西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、遼寧忠旺集團(tuán)有限公司等鋁加工企業(yè)，下游的專利主要持有人為生產(chǎn)汽車輪轂的中信戴卡股份有限公司，我國(guó)相關(guān)企業(yè)的專利申請(qǐng)集中在產(chǎn)業(yè)鏈的上游和中游，高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)鏈下游的專利申請(qǐng)人較少。此外，日本的神戶制鋼所的專利技術(shù)涉及產(chǎn)業(yè)鏈的中游和下游。日本的相關(guān)專利持有人以當(dāng)?shù)氐慕饘偌庸て髽I(yè)和車企為主，表明日本在產(chǎn)業(yè)鏈中游的鋁合金制備技術(shù)及下游的車用鋁合金產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力較大；美國(guó)的相關(guān)專利持有人以當(dāng)?shù)劁X加工企業(yè)和車企為主，表明美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)為產(chǎn)業(yè)鏈的中游和下游；德國(guó)則以車企為主，表明德國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)在產(chǎn)業(yè)鏈的下游。

2.4 車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的演變趨勢(shì)及熱點(diǎn)趨向

通過(guò)對(duì)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的演變趨勢(shì)及熱點(diǎn)趨向的分析，能夠?yàn)檐囉娩X合金產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向及研發(fā)策略制定提供參考。表3為車用鋁合金產(chǎn)業(yè)演變趨勢(shì)及熱點(diǎn)方向。由表3可知，車用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)的專利申請(qǐng)均處于增長(zhǎng)狀態(tài)，其中“鋁合金加工技術(shù)”“車用鋁合金產(chǎn)品”處于高速增長(zhǎng)狀態(tài)，表明國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)的研發(fā)投入主要集中在上述技術(shù)領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)也日趨成熟；“電解鋁技術(shù)”的增長(zhǎng)幅度和專利申請(qǐng)量相對(duì)較小，該項(xiàng)技術(shù)的起源較早，經(jīng)濟(jì)回報(bào)率較低，電解技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，目前以電解設(shè)備等外圍技術(shù)改進(jìn)為主，導(dǎo)致申請(qǐng)量和增長(zhǎng)幅度較??；在高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的“車用鋁合金產(chǎn)品”領(lǐng)域，雖然有一定數(shù)量的專利申請(qǐng)，但是新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的鋁合金產(chǎn)品應(yīng)用仍有一定差異，例如在新能源汽車電池相關(guān)的鋁合金產(chǎn)品方面。因此，隨著新能源汽車的發(fā)展，將傳統(tǒng)汽車的鋁合金產(chǎn)品拓展到新能源汽車中仍有較大的挖掘潛力。

2.5 中國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利的法律狀態(tài)分析

表4為我國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利類型及法律狀態(tài)分布。由表4可知，我國(guó)公開的48 280件相關(guān)專利中，發(fā)明專利有26 436件，實(shí)用新型專利有21 844件，其中發(fā)明專利的有效數(shù)量為8 516件、處于審查中的數(shù)量為5 697件、失效的數(shù)量為12 223件，實(shí)用新型專利的有效數(shù)量為14 595件，失效的數(shù)量為7 249件。從我國(guó)專利的申請(qǐng)類型和法律狀態(tài)可以看出，目前在我國(guó)的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)中已有一些企業(yè)形成具有一定保護(hù)能力的專利壁壘。

表5為我國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)有效專利的主要專利權(quán)人統(tǒng)計(jì)情況。由表5可知，在我國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的專利壁壘中，以我國(guó)的鋁加工企業(yè)、汽車相關(guān)企業(yè)及少量日本的鋁加工企業(yè)為主要持有人，表明我國(guó)的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)已掌握在手中且已向高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)鏈下游拓展。我國(guó)的專利權(quán)申請(qǐng)人以企業(yè)為主，以企業(yè)為申請(qǐng)人的有效專利占比為87%，以大專院校為申請(qǐng)人的有效專利占比為9.1%，以個(gè)人為申請(qǐng)人的有效專利占比為3.5%，以科研單位為申請(qǐng)人的有效專利占比均為1.9%。在企業(yè)的專利申請(qǐng)中，主要有中信戴卡股份有限公司、遼寧忠旺集團(tuán)有限公司、比亞迪股份有限公司、湖南艾華集團(tuán)股份有限公司、中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司、東北輕合金有限責(zé)任公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、東北輕合金公司、寧德時(shí)代公司、中國(guó)鋁業(yè)公司；在大專院校的專利申請(qǐng)中，以中南大學(xué)、上海交通大學(xué)、東北大學(xué)、江蘇大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)為主；在科研單位的專利申請(qǐng)中，廣東材料與加工研究所的有效專利超過(guò)50件。

由上述專利權(quán)人分布情況可以看出，遼寧忠旺集團(tuán)有限公司、西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、東北輕合金公司、中國(guó)鋁業(yè)公司等，主要涉及鋁合金制備及加工技術(shù)領(lǐng)域，中信戴卡股份有限公司、比亞迪股份有限公司、寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司等，主要涉及車用電池、輪轂等車用鋁合金產(chǎn)品，因此我國(guó)的專利壁壘主要集中在產(chǎn)業(yè)鏈中游和下游的部分產(chǎn)品中。在高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)鏈中，僅在電池、輪轂等相關(guān)鋁合金產(chǎn)品形成有效的專利布局，表明部分企業(yè)已向新能源汽車鋁合金產(chǎn)品領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，但有效專利僅在電池技術(shù)領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈下游尚未形成有效的專利布局。因此，產(chǎn)業(yè)鏈下游技術(shù)中新能源汽車用鋁合金產(chǎn)品的挖掘和布局空間較大。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展相對(duì)較晚，但目前國(guó)內(nèi)專利已形成具有一定保護(hù)能力的專利布局結(jié)構(gòu)，我國(guó)的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)已向高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的中游和下游環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)型升級(jí)，主動(dòng)權(quán)掌握在我國(guó)的企業(yè)、院校及部分日本企業(yè)等申請(qǐng)人手中。雖然我國(guó)的車用鋁合金產(chǎn)業(yè)專利數(shù)量已遠(yuǎn)超其他國(guó)家地區(qū)，但是欠缺海外專利的申請(qǐng)及布局，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的海外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力差。建議國(guó)內(nèi)企業(yè)針對(duì)核心技術(shù)開展海外專利布局，提升海外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在研發(fā)方向方面，車用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈下游領(lǐng)域正向高速發(fā)展的新能源汽車領(lǐng)域轉(zhuǎn)向，仍具有較大的挖掘潛力，已有部分中游企業(yè)進(jìn)入下游技術(shù)領(lǐng)域，研發(fā)出高性能的車用鋁合金產(chǎn)品，并形成小范圍的專利組合，建議區(qū)內(nèi)企業(yè)通過(guò)“產(chǎn)、學(xué)、研”合作等方式，制定適合企業(yè)自身的研發(fā)策略。建議廣西相關(guān)企業(yè)研發(fā)前開展知識(shí)產(chǎn)權(quán)初步調(diào)查，避免重復(fù)開發(fā)的同時(shí)識(shí)別國(guó)內(nèi)外專利壁壘，降低企業(yè)產(chǎn)品的侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

4 參考文獻(xiàn)

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［3］牛莎莎，董盈盈.新能源汽車對(duì)車用鋁合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響［J］.世界有色金屬，2022，（14）：154-157.