周清清 鄒啟峰 夏茹

摘要： 本文基于incoPat專利檢索分析平臺，從技術(shù)、國家競爭力、研發(fā)機(jī)構(gòu)競爭力三個方面，宏觀上研究了全球可降解塑料的競爭態(tài)勢，并深入微觀層面分析了國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。研究表明，全球可降解塑料處于技術(shù)成熟期，研究重點(diǎn)為可降解塑料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用上。中國起步晚但近年來發(fā)展迅速，除美國外已成為世界最重要的技術(shù)應(yīng)用國和來源國，但在專利質(zhì)量、技術(shù)轉(zhuǎn)化能力和專利布局有待加強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：可降解塑料；生物降解；專利分析；競爭情報；研究建議

中圖分類號：G306；TQ32

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673－4513（2023）－02－068－06

作者簡介：

周清清（1986-），女，湖北漢川人，碩士，主要研究方向：專利檢索、情報分析。

鄒啟峰（1972-），男，安徽淮北人，碩士，主要研究方向：知識產(chǎn)權(quán)與戰(zhàn)略情報分析。

夏茹（1974-），女，安徽合肥人，教授，博士，主要研究方向：聚合物基復(fù)合材料的制備和研究。

基金項(xiàng)目：

安徽省高校圖工委重點(diǎn)基金項(xiàng)目“圖書館員專業(yè)素質(zhì)提升與嵌入式專利服務(wù)實(shí)踐”（TGW18A04）；安徽高校協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目“環(huán)保高強(qiáng)可降解戶外欄網(wǎng)用再生塑料（PP、PVC）改性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”（GXXT-2019-017）；安徽省社會科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展研究課題“構(gòu)建新媒體環(huán)境下社科普及大格局”（2021KY002）。

引言

2020年7月17日，國家九部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于扎實(shí)推進(jìn)塑料污染治理工作的通知》，明確提出了分步禁止、限制使用不可降解塑料制品。隨著最嚴(yán)“禁塑令”的推行，為了有效減少塑料對環(huán)境的污染，研發(fā)推廣可降解塑料制品及替代產(chǎn)品勢在必行，可降解塑料行業(yè)也迎來大力發(fā)展。

根據(jù)不同降解條件，可降解塑料主要分為：光降解塑料、生物降解塑料、氧化降解塑料和水解降解塑料等。目前，國內(nèi)針對可降解塑料的專利信息研究十分有限，陳慶等對國內(nèi)的生物降解塑料專利進(jìn)行了分析研究，韓梓軍和曾小青等分別對國內(nèi)淀粉塑料和全球可降解聚酯專利信息進(jìn)行了研究，張麗穎等梳理分析了國內(nèi)外可降解塑料的專利申請現(xiàn)狀，但缺乏對可降解塑料產(chǎn)業(yè)的全面分析及全球競爭背景下中國產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的研究，且由于時效性，也缺乏最新技術(shù)態(tài)勢的研究。

本文全面挖掘了全球及中國可降解塑料產(chǎn)業(yè)專利情報信息，從專利角度揭示全球競爭態(tài)勢下中國實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新存在的問題及突破方向，以期為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)參考。

一、數(shù)據(jù)來源及設(shè)計依據(jù)

本文專利數(shù)據(jù)來源于incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，其收錄數(shù)據(jù)范圍廣，包括全球120個國家、組織和地區(qū)自1782年以來超過1.3億項(xiàng)專利技術(shù)，且更新速度快。

檢索數(shù)據(jù)范圍選擇全部專利，以“降解”的下位詞及對應(yīng)英文單詞為關(guān)鍵詞，結(jié)合“塑料”的同義詞、上位詞及對應(yīng)英文詞，在標(biāo)題摘要權(quán)利要求等字段中檢索，檢索日期截止為2020年12月31日，設(shè)計檢索策略為：（TIABC=（“可降解” OR “全降解” OR “易降解” OR “生物降解” OR “degrad*” OR “biodegrad*”） AND TIABC=（“塑料” OR “合成樹脂” OR “高分子” OR “聚合物” OR “plastic” OR “synthetic resin” OR “polymer”）） AND （AD=[18000101 TO 20201231]）。檢索結(jié)果共有專利11.83萬件，申請?zhí)柡喜⑷コ蓴_數(shù)據(jù)后約有9.05萬件，作為本文分析的數(shù)據(jù)源。

二、可降解塑料全球?qū)＠閳蠓治?/p>

（一）技術(shù)分析

1.技術(shù)發(fā)展趨勢

產(chǎn)業(yè)技術(shù)一般要經(jīng)歷萌芽期、成長期、成熟期和衰退期4個發(fā)展階段。圖1是全球及主要國家/地區(qū)專利申請量的年度趨勢。1989年以前，全球可降解塑料專利申請量較少，呈低水平增長，說明這一階段處于技術(shù)萌芽期，為基礎(chǔ)原理引入階段；1989年至2007年，全球?qū)＠麛?shù)量保持快速增長，專利數(shù)量從四百多增長至四千多，增長了十余倍，處于快速成長期；2008年之后專利增速變緩，技術(shù)發(fā)展趨于成熟平穩(wěn)。美國、世界知識產(chǎn)權(quán)組織、日本、歐洲專利局以及中國是主要的專利申請地。相較于其他國家/地區(qū)，中國的專利申請起步晚，在專利法實(shí)施的1985年以后才開始有少量布局，但近年來發(fā)展迅猛，

專利申請量大幅增長，總體呈快速上升態(tài)勢，年申請量遠(yuǎn)超其他國家，專利活躍度較高。（由于專利公開的滯后性，2019、2020年的數(shù)據(jù)不全，暫不考慮）。

2.技術(shù)熱點(diǎn)

國際專利分類號（IPC）可以揭示某一領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成及研究熱點(diǎn)。圖2是全球可降解塑料領(lǐng)域IPC分布情況，在該領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量最多的是A61K“醫(yī)用、牙科用或梳妝用的配制品”，占專利總量的21.6%；其次是C08L“高分子化合物的組合物”和A61L“外科用品的材料類”，占比分別為15.8%和13.2%。由此可知該領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)主要集中于可降解材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用上，其次是材料的制備改性方面，對材料應(yīng)用性的研究已超過對材料本身的關(guān)注，進(jìn)一步說明全球可降解塑料處于技術(shù)成熟期。

（二）國家競爭力——技術(shù)應(yīng)用國和來源國

對專利公開國別進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以了解專利技術(shù)的主要應(yīng)用國，揭示專利保護(hù)的地域范圍；統(tǒng)計分析申請人國別，可以了解專利技術(shù)的主要來源地，揭示掌握專利技術(shù)的主要國家。表1展示的是全球可降解塑料專利技術(shù)主要應(yīng)用國和來源國的專利數(shù)量分布情況。從技術(shù)應(yīng)用國來看，專利布局主要集中在歐美、日韓以及中國。其中，中國和美國占比遙遙領(lǐng)先，說明專利申請人比較重視這兩國市場，布局了大量專利；此外，申請人也非常注重在世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）和歐洲專利局（EPO）的技術(shù)保護(hù)，申請量分別為第三、第五位。從技術(shù)來源國分析，美國申請人的專利數(shù)量最多（占比36.0%），遠(yuǎn)超其他國家，擁有絕對的技術(shù)實(shí)力，中國申請人的專利數(shù)量位居第二（占比19.5%），為主要的技術(shù)來源國。

（三）研發(fā)機(jī)構(gòu)競爭力

1.研發(fā)機(jī)構(gòu)技術(shù)實(shí)力

圖3展示的是全球可降解塑料專利申請量排名前20的研發(fā)機(jī)構(gòu)（TOP 20）分布情況。專利價值基于incoPat特有的 “價值度評估模型”來評估，該模型融合了專利分析行業(yè)最常見和最重要的技術(shù)指標(biāo)（如技術(shù)穩(wěn)定性、技術(shù)先進(jìn)性、保護(hù)范圍層面等20多個技術(shù)指標(biāo)），依據(jù)這些指標(biāo)分析對專利進(jìn)行價值度評分1～10，數(shù)值越大，專利價值越高。從專利數(shù)量和專利價值來看，美國的艾爾建、麻省理工、寶潔公司和意大利的諾瓦蒙特公司為第一梯隊，擁有的專利數(shù)量最多，超過600件，且高價值專利占比最大，說明這些機(jī)構(gòu)的技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)；其次是美國的哈利伯頓、金佰利和德國的巴斯夫公司位于第二梯隊，專利數(shù)量在400-600件之間，也擁有較多的高價值專利，技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)；其余申請人擁有的專利數(shù)量和高價值專利不多，技術(shù)實(shí)力一般。從研發(fā)機(jī)構(gòu)數(shù)量、類型以及國別來看，全球前20位專利權(quán)人中，有11家是美國機(jī)構(gòu)，多數(shù)為跨國公司，表明美國在該領(lǐng)域強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力和產(chǎn)業(yè)化能力；日本有4家機(jī)構(gòu)，均為企業(yè)；中國有2家高校/科研機(jī)構(gòu)，為中國科學(xué)院長春應(yīng)化所和浙江大學(xué)；意大利、德國、韓國各有 1家企業(yè)。中國上榜的2家機(jī)構(gòu)，擁有的專利數(shù)量不多且高價值專利占比較小，說明專利技術(shù)實(shí)力不強(qiáng)，與國際先進(jìn)水平存在差距。

2.研發(fā)機(jī)構(gòu)專利布局

分析各研發(fā)機(jī)構(gòu)的專利布局情況，可以更全面地了解其競爭實(shí)力。圖4為申請量排名前20

的研發(fā)機(jī)構(gòu)（TOP 20）專利布局圖，圖中氣泡的大小代表專利數(shù)量的多少。美國艾爾建、麻省理工、寶潔公司和意大利諾瓦蒙特這些技術(shù)實(shí)力強(qiáng)的機(jī)構(gòu)在世界主要區(qū)域都有專利布局，美國機(jī)構(gòu)尤其注重在世界知識產(chǎn)權(quán)組織的專利布局，國際知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識非常強(qiáng)，擁有很強(qiáng)的競爭實(shí)力。而中國的中國科學(xué)院長春應(yīng)化所和浙江大學(xué)，主要在本土進(jìn)行專利布局。

三、可降解塑料國內(nèi)產(chǎn)業(yè)分析

由上文可知，中國是全球可降解塑料領(lǐng)域最主要的技術(shù)應(yīng)用國和來源國。從技術(shù)和市場角度對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析，可以發(fā)掘產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破方向和潛在市場機(jī)遇。

從技術(shù)角度看，國內(nèi)的技術(shù)熱點(diǎn)主要為C08L、C08K、A61K、A61L、C08J等IPC小類，占比分別為26.2%、18.2%、14.9%、13.3%、11.1%。說明國內(nèi)的研究重點(diǎn)為可降解塑料的制備改性方面，其次在醫(yī)療應(yīng)用上。在技術(shù)功效上，則集中于降低生產(chǎn)成本以及提高產(chǎn)品降解性、生物降解性、生物相容性、穩(wěn)定性、安全性等方面，即降低成本的同時提高產(chǎn)品性能，這也是技術(shù)突破的必然方向。

從市場角度看，國內(nèi)市場約2.06萬件專利中，以中國申請人為主，專利數(shù)量多達(dá)1.66萬件，占總量的80.6%；其余國家在華專利布局約0.4萬件，占比19.4%，其中美國在華專利布局最多，占比約8.2%，其次是德國、日本、韓國，占總量的1.6～1.4%不等。

研發(fā)主體方面，如表2，申請量排名前5 （TOP 5）的均為中國高校/科研機(jī)構(gòu)，中國的研發(fā)主體數(shù)量和專利數(shù)量都占據(jù)優(yōu)勢。專利技術(shù)涉及的材料為生物降解塑料，主要有三大類：

聚乳酸（PLA）及其共聚共混改性類；聚酯及其衍生物，如聚羥基烷酸酯（PHA）、聚己內(nèi)酯（PCL）、聚碳酸酯類等；天然產(chǎn)物如淀粉、纖維素、殼聚糖、環(huán)糊精、蛋白質(zhì)、聚氨基酸以及與聚合物共混改性類降解塑料。排除中國申請人后，國外前5名（TOP 5）均為跨國企業(yè)，巴斯夫和諾瓦蒙特是國際上生物降解塑料的主要生產(chǎn)商，專利布局主要為生物降解塑料的生產(chǎn)制備、改性方面。艾爾建是一家醫(yī)療公司，主要涉及生物降解材料醫(yī)用方面。國外機(jī)構(gòu)在華布局了一些專利，涉及的材料比較單一，專利數(shù)量分散，排名第一的巴斯夫僅申請了 58 項(xiàng)專利，沒有形成完善的專利布局網(wǎng)，國內(nèi)研發(fā)主體進(jìn)行技術(shù)升級及應(yīng)用拓展尚有空間。

四、結(jié)論及建議

全球可降解塑料產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷過一個快速發(fā)展的成長期后，目前處于成熟期。歐美日等在該領(lǐng)域的研究起步較早，并逐漸趨向平穩(wěn)發(fā)展。中國的可降解塑料產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但近年來發(fā)展迅猛，專利數(shù)量在全球占比逐年提升，除美國外已成為全球最重要的技術(shù)應(yīng)用市場和創(chuàng)新來源國，且有兩家機(jī)構(gòu)進(jìn)入了全球?qū)＠暾埩縏OP 20。全球可降解塑料產(chǎn)業(yè)的研究重點(diǎn)集中于可降解塑料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用上，國內(nèi)

的研究重點(diǎn)則為可降解塑料的制備改性方面，主要涉及聚乳酸、聚酯衍生物以及天然高分子等生物降解材料，技術(shù)功效側(cè)重于如何降低成本的同時提高產(chǎn)品性能。

綜上，針對可降解塑料全球競爭態(tài)勢下中國實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新存在的問題及突破方向，提出建議如下：

（1）拓展專利應(yīng)用領(lǐng)域。從專利技術(shù)發(fā)展趨勢及研究重點(diǎn)分析可知，同全球相比，國內(nèi)的重點(diǎn)仍在材料本身，在拓展材料應(yīng)用領(lǐng)域方面有很大潛力。建議重視全球研究重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，抓緊開發(fā)國內(nèi)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用市場，其次可在掌握的核心專利技術(shù)上下游領(lǐng)域擴(kuò)展應(yīng)用。

（2）強(qiáng)化專利申請質(zhì)量。在國家競爭力方面，雖然中國的專利數(shù)量多，活躍度較高，但是高價值專利占比不足，專利申請質(zhì)量有待強(qiáng)化。建議相關(guān)部門加大關(guān)注和投入，積極開展專利挖掘跟蹤國內(nèi)外技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)，制定政策鼓勵引導(dǎo)創(chuàng)新主體推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研究，重視專利申請質(zhì)量把控和高價值專利培育工作，在此基礎(chǔ)上形成一批高質(zhì)量專利。

（3）加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作。在競爭主體方面，國外的研發(fā)主體多為跨國公司，具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)化能力，而國內(nèi)研發(fā)主體為高校和科研機(jī)構(gòu)，專利具有很高的學(xué)術(shù)價值，但缺乏成果轉(zhuǎn)化能力。建議高校/科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，提升技術(shù)應(yīng)用價值和產(chǎn)業(yè)化能力。

（4）發(fā)揮優(yōu)勢，加強(qiáng)專利布局。專利布局上，中國已成為最大的專利技術(shù)應(yīng)用市場，國外跨國企業(yè)如諾瓦蒙特和巴斯夫等則非常重視在全球范圍的專利保護(hù)，在中國市場也有布局但尚未完善，為防止國外機(jī)構(gòu)權(quán)利進(jìn)一步擴(kuò)大，國內(nèi)申請人應(yīng)圍繞核心要素加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、對現(xiàn)有技術(shù)升級、打破技術(shù)壁壘以及拓展應(yīng)用性方面加緊專利布局，發(fā)揮國內(nèi)市場潛力。此外，國內(nèi)研發(fā)主體大多在本土布局，條件成熟時還要加強(qiáng)海外專利布局，提高國際競爭力。

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Abstract： By using incoPat platform， this paper revealed the global competitive situation of degradable plastics from the perspective of technology， national competitiveness and competitiveness of R&D institutions， and also analyzed the current situation of domestic industry. The study shows that the global degradable plastics are in the mature stage of technology， and the research focus is on the application of degradable plastics in the medical field. Chinas research started late but developed rapidly in recent years. It has become the most important technology application country and technology source country except for the United States. The patent quality， transformation capabilities and patent portfolio planning need to be strengthened.

Keywords：degradable plastics; biodegradable plastics; patent analysis; competitive intelligence; research recommendations

（責(zé)任編輯：陳小全）