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石墨烯，是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料。作為21世紀(jì)的“新材料之王”，該材料一經(jīng)出現(xiàn)就被人們寄予厚望，人類即將步入了“石墨烯時(shí)代”。石墨烯優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特征賦予其良好的電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等特性，使其在化工、儲(chǔ)能、電子器件、生物醫(yī)藥、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛能。近年來(lái)，與石墨烯相關(guān)的專利數(shù)量快速增長(zhǎng)。

本文以專利文獻(xiàn)為切入點(diǎn)，采用北京合享智慧科技有限公司的incoPat專利數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)檢索時(shí)間截至2019年4月29日，圍繞石墨烯相關(guān)技術(shù)進(jìn)行解讀、總結(jié)和分析，以研究石墨烯技術(shù)的發(fā)展情況，為高校、科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)的技術(shù)研發(fā)指引方向。

《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確提出，突破石墨烯材料規(guī)?；苽浜臀⒓{結(jié)構(gòu)測(cè)量表征等共性關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)大型石墨烯薄膜制備設(shè)備及石墨烯材料專用計(jì)量、檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯層數(shù)、尺寸等關(guān)鍵參數(shù)的有效控制。圍繞防腐涂料、復(fù)合材料、觸摸屏等應(yīng)用領(lǐng)域，重點(diǎn)發(fā)展利用石墨烯改性的儲(chǔ)能器件、功能涂料、改性橡膠、熱工產(chǎn)品以及特種功能產(chǎn)品，基于石墨烯材料的傳感器、觸控器件、電子元器件等，構(gòu)建若干石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈，形成一批產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。為推進(jìn)石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各地方政府也都紛紛出臺(tái)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和扶持政策，積極推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)集群化、集約化、規(guī)模化發(fā)展。中國(guó)石墨烯研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化聚集區(qū)域主要有四個(gè)：長(zhǎng)江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、山東地區(qū)和京津冀區(qū)域，其中長(zhǎng)三角地區(qū)的發(fā)展較為領(lǐng)先。另外，福建、安徽、四川、重慶、黑龍江等地也在積極培育石墨烯相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

目前，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)石墨烯產(chǎn)業(yè)化基地建成，常州石墨烯科技產(chǎn)業(yè)園、青島石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)、重慶石墨烯產(chǎn)業(yè)園、寧波石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)、無(wú)錫石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)已逐步形成各具特色的區(qū)域性石墨烯產(chǎn)業(yè)集群。從下表石墨烯相關(guān)企業(yè)聚集區(qū)域分布看，國(guó)內(nèi)從事石墨烯生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用開(kāi)的企業(yè)主要集中在東部地區(qū)，其中江蘇省是石墨烯企業(yè)聚集程度最高的省份。

圖片來(lái)源：賢集網(wǎng)

（一）石墨烯中國(guó)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

考慮到專利申請(qǐng)的語(yǔ)言問(wèn)題以及數(shù)據(jù)收錄的及時(shí)性等問(wèn)題，利用incopat專利數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)在中國(guó)申請(qǐng)的石墨烯專利進(jìn)行了高級(jí)檢索，截至2019年4月29日，共檢索到石墨烯專利55516件。其中發(fā)明申請(qǐng)39731件，發(fā)明授權(quán)10546件，實(shí)用新型專利5115件，外觀設(shè)計(jì)124件。由我國(guó)受理的石墨烯專利數(shù)量的年度變化趨勢(shì)（圖1）可以看出，在我國(guó)，石墨烯專利的申請(qǐng)始于2000年，大體上呈現(xiàn)三個(gè)階段：1、2006年之前，中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)?zhí)幱诩夹g(shù)萌芽期，專利年申請(qǐng)量在60件以內(nèi)；2、2006-2010年，這一階段中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)?zhí)幱诰徛砷L(zhǎng)期；3、2010年之后，中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)?zhí)幱谘杆俪砷L(zhǎng)期，專利年申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)量在3000件左右。由于專利公開(kāi)滯后的原因，圖中2019年的數(shù)據(jù)并不代表該年度的實(shí)際申請(qǐng)量情況。

圖1 受理的石墨烯專利趨勢(shì)

（二）中國(guó)石墨烯專利技術(shù)構(gòu)成淺析

圖2給出了中國(guó)石墨烯專利IPC（國(guó)際專利分類）的分布情況?？梢钥闯觯袊?guó)石墨烯專利申請(qǐng)主要集中在C01B石墨烯的制備方法（18548件）；H01M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，包含一次或二次電池或電池組，以及燃料電池或電池堆（9049件）；H01L半導(dǎo)體器件（8936件）；C08K使用無(wú)機(jī)物或非高分子有機(jī)物作為配料（8596件）；C08L高分子化合物的組合物（7541件）；B82Y納米結(jié)構(gòu)的特定用途或應(yīng)用，納米結(jié)構(gòu)的測(cè)量或分析，納米結(jié)構(gòu)的制造或處理（6089件）。

圖2 IPC的分布情況

（三）專利申請(qǐng)人淺析

圖3給出了排名前11的石墨烯專利申請(qǐng)人專利申請(qǐng)情況，共計(jì)5307件，其中申請(qǐng)人為企業(yè)的有3家，共計(jì)1609件，占比30.3%。其他的申請(qǐng)人均為大專院校有8家，共計(jì)3698件，占比69.7%。其中浙江大學(xué)以672件的專利申請(qǐng)量排名第一，排名第二的是海洋王照明科技股份有限公司，有547件。第三的是成都新柯力化工科技有限公司。

圖3 申請(qǐng)人排名

根據(jù)專利申請(qǐng)人性質(zhì)的不同，將專利申請(qǐng)人分為：企業(yè)、科研單位及大專院校、個(gè)人等類型。各類型申請(qǐng)人申請(qǐng)數(shù)量如圖4所示?？梢钥闯?，中國(guó)石墨烯專利各類型申請(qǐng)人的數(shù)量及對(duì)應(yīng)專利申請(qǐng)數(shù)量分別為：企業(yè)申請(qǐng)人專利申請(qǐng)數(shù)量25824個(gè)；大專院校申請(qǐng)人專利申請(qǐng)數(shù)量22107個(gè)，科研單位申請(qǐng)人專利申請(qǐng)數(shù)量4611個(gè)。其中，企業(yè)是石墨烯方面專利申請(qǐng)的主力軍，但是大專院校加上科研單位的話申請(qǐng)數(shù)量就為26718件，大于企業(yè)申請(qǐng)人申請(qǐng)專利的數(shù)量，可見(jiàn)科研單位及大專院校技術(shù)研發(fā)實(shí)力相對(duì)較強(qiáng)。

圖4 申請(qǐng)人類型構(gòu)成（中國(guó)）

圖5所示的是申請(qǐng)人的技術(shù)構(gòu)成，可以看出，三家企業(yè)主要在C01B石墨烯的制備方法方面投入的研發(fā)較多。而大專院校則是有各自不同的研究領(lǐng)域，浙江大學(xué)在H01M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，包含一次或二次電池或電池組，以及燃料電池或電池堆方面的研究比較有優(yōu)勢(shì)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)也是在C01B石墨烯的制備方法方面專利數(shù)量較多。江蘇大學(xué)是在B01J化學(xué)或物理方法，例如，催化作用、膠體化學(xué)方面研發(fā)投入較多。還有東南大學(xué)清華大學(xué)和上海交通大學(xué)都是在C01B石墨烯的制備方法方面的研發(fā)所占比重較大?？梢?jiàn)石墨烯的制備方法也是各大企業(yè)、大專院校和科研單位的研發(fā)重點(diǎn)。

圖5 申請(qǐng)人技術(shù)構(gòu)成

（四）專利申請(qǐng)各省市分布

圖6中給出了中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)各省市分布情況?？梢钥闯?，中國(guó)石墨烯專利申請(qǐng)來(lái)自34個(gè)省、自治區(qū)、直轄市和特別行政區(qū)，中國(guó)石墨烯的專利申請(qǐng)數(shù)量最多的是江蘇省和廣東省，分別都為9602件；其次是北京，石墨烯的專利申請(qǐng)數(shù)量在4286件；再次是浙江省，石墨烯方面的專利申請(qǐng)數(shù)量為4211件；上海排名第五專利申請(qǐng)數(shù)量為3713件?？梢?jiàn)，長(zhǎng)三角地區(qū)在石墨烯的發(fā)展方面較為突出，與之前本文提到的石墨烯的產(chǎn)業(yè)布局相呼應(yīng)。

圖6 專利申請(qǐng)各省市分布情況

（一）結(jié)論：

1.近年來(lái)，石墨烯領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和專利申請(qǐng)熱點(diǎn)主要集中在石墨烯原材料制備，石墨烯在電化學(xué)、聚合物等領(lǐng)域的應(yīng)用，其中與石墨烯原材料制備相關(guān)的專利申請(qǐng)的活躍度近幾年開(kāi)始下降。

2.從中國(guó)境內(nèi)的石墨烯專利所涉及的領(lǐng)域來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)石墨烯終端產(chǎn)品相關(guān)專利申請(qǐng)最為活躍，應(yīng)用技術(shù)相關(guān)專利的申請(qǐng)量依舊持續(xù)快速增長(zhǎng)，石墨烯原材料及制備相關(guān)的專利申請(qǐng)量增速放緩。

3.雖然企業(yè)擁有的專利與高校和研究機(jī)構(gòu)在數(shù)量上不相伯仲，但缺乏高質(zhì)量專利。高校和研究機(jī)構(gòu)掌握了較多的具有高影響力的專利，依舊是中國(guó)石墨烯的研發(fā)主體。高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)之間缺乏深度融合的動(dòng)力和機(jī)制，企業(yè)之間由于存在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也難以達(dá)成合作共識(shí)。多方因素導(dǎo)致研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體之間，以及產(chǎn)業(yè)化主體之間難以建立緊密的合作關(guān)系。解決這一問(wèn)題切實(shí)可行的方法是從國(guó)家層面上建立產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)換平臺(tái)，連接研發(fā)主體和產(chǎn)業(yè)化主體，推動(dòng)石墨烯研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

（二）建議：

石墨烯涉及領(lǐng)域廣泛，各領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程各有不同，路徑和模式還不明確，如何基于國(guó)內(nèi)已有技術(shù)和人才資源，通過(guò)整合全球知識(shí)產(chǎn)權(quán)，推動(dòng)石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是目前亟需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)行業(yè)，如服裝紡織、建筑建材行業(yè)，應(yīng)該關(guān)心專利風(fēng)險(xiǎn)防范與化解，高端產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域如電子信息、航空航天，要更加關(guān)注專利戰(zhàn)略謀劃與布局。 

企業(yè)應(yīng)當(dāng)成為石墨烯領(lǐng)域未來(lái)創(chuàng)新的引領(lǐng)者。在政府引領(lǐng)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律調(diào)節(jié)下，企業(yè)應(yīng)避免在低端產(chǎn)品領(lǐng)域的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，在材料制備、應(yīng)用產(chǎn)品和市場(chǎng)需求反饋之間建立良好的循環(huán)機(jī)制，形成產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同聯(lián)動(dòng)和良性互動(dòng)。企業(yè)應(yīng)利用好科技情報(bào)分析，及時(shí)調(diào)整技術(shù)研發(fā)方向，把握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持自身競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，高校、科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)之間應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化，解決技術(shù)創(chuàng)新鏈條斷裂問(wèn)題，形成具有良好市場(chǎng)前景的高價(jià)值專利組合。