对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺)简称芳纶1414或ppta,具有轻质、高强、高韧、耐高温、透波、抗冲击和耐磨等优异的性能,在光缆增强、防弹装甲、石棉替代、个体防护等领域有着广泛的应用。全球对位芳纶市场属于典型的寡头垄断局面,北美和欧洲属于成熟市场,中国是新兴市场。作为潜在的芳纶用量大国,近年来我国对位芳纶的市场需求量增长率保持10%左右,远超全球平均水平。国内电子通信、轻量化材料、5g产业等对芳纶个性化需求的不断增多,带动了对位芳纶行业的高速发展,待开拓市场空间巨大。
全球对位芳纶生产集中在美国、日本、中国、韩国、荷兰和北爱尔兰等6个国家,2022年全球对位芳纶产能约93800吨/年,主要集中在杜邦、帝人和可隆,三家企业产能占全球对位芳纶产能的90%左右。作为一个高新技术产业,对位芳纶的专利活动不仅体现知识权利的布局,也是技术研发及市场活动的反映。以下通过对对位芳纶专利的总体情况、时间分布、国别分布、主要申请人/专利权人及ipc分类号等进行统计分析,为相关部门、企业了解对位芳纶领域的技术发展状况、竞争格局等提供参考。
总体情况
石油和化学工业科技大数据智慧服务平台检索显示,2013—2022年,全球对位芳纶专利累计申请11800件,其中发明专利10275件,占比87.1%,实用新型专利1502件,占比12.7%,外观设计专利23件,占比0.2%;累计授权6828件,其中发明专利5337件,占比78.2%,实用新型专利1467件,占比21.5%,外观设计专利24件,占比0.4%。截至2022年底,全球对位芳纶专利有效7425件,其中发明专利6200件,占比83.5%;实用新型专利1214件,占比16.4%;外观设计专利11件,占比0.1%。
2013—2022年,中国对位芳纶专利累计申请5583件,其中发明专利4130件,占比74.0%,实用新型专利1432件,占比25.6%,外观设计专利21件,占比0.4%;累计授权3264件,其中发明专利1842件,占比56.4%,实用新型专利1402件,占比43.0%,外观设计专利20件,占比0.6%。截至2022年底,中国对位芳纶专利有效2548件,其中发明专利1576件,占比61.9%;实用新型专利964件,占比37.8%;外观设计专利8件,占比0.3%。
时间分布
从时间分布来看,2013—2017年期间,全球对位芳纶专利申请量保持平稳,2016—2018年呈增长趋势,2018—2022年呈下降趋势。2013—2021年期间,全球对位芳纶专利授权量整体呈增长趋势,2022年申请量有所下滑。
2013—2021年期间,中国对位芳纶专利申请量呈上升趋势,其中2017—2018年快速增长,2022年申请量出现下滑。2014年中国对位芳纶专利授权量基本与2013年持平,2015年较2014年有所增长,2016年和2017年基本与2015年持平,2017—2022年呈增长趋势,其中2020—2021年快速增长。
国别分布
从申请国家及地区分布来看,2013—2022年期间,对位芳纶专利申请量最高的是中国,申请量为5578件,占比为47.9%。其次是美国(2407件)、世界知识产权组织(1362件)、欧洲专利局(710件)、印度(427件)、加拿大(346件)、韩国(214件)、日本(127件)、中国台湾(111件)、德国(74件)。
从授权国家及地区分布来看,2013—2022年期间,对位芳纶专利授权量最高的是中国,授权量为3264件,占比为47.9%。其次是美国(1760件)、欧洲专利局(722件)、加拿大(225件)、印度(151件)、韩国(150件)、日本(132件)、中国台湾(117件)、德国(77件)、西班牙(58件)。
申请人/专利权人分布
从申请人来看,2013—2022年期间,在排名前十的申请人中,企业占了六席。其中杜邦位居榜首,申请专利数量105件;其次是日本帝人(70件)、三星电子(59件),分别位居第四和第五;我国三家企业,宁德时代新能源科技股份有限公司(58件)、中芳特纤股份有限公司(49件)、烟台泰和新材料股份有限公司(47件)分别位于第七、第八、第十。高校占据四席,均为我国高校,分别是东华大学(88件)、陕西科技大学(83件)、清华大学(63件)、华南理工大学(47件),分别位于第二、第三、第五、第九。
从专利权人分布来看,2013—2022年期间,在排名前十的专利权人中,企业和高校均占五席。杜邦位于榜首,专利数据位154件,比第二名的日本帝人(55件)多出99件,接近多出两倍。榜单中,我国专利权人占据七席,排在前面的是我国高校东华大学(53件)和陕西科技大学(51件),分别位居第三和第四。我国其他上榜的专利权人有2家企业,中芳特纤股份有限公司(37件)、宁德时代新能源科技股份有限公司(26件),分别位居第六和第九;3家高校,清华大学(36件)、哈尔滨工业大学(28件)、华南理工大学(25件),分别位居第七、第八、第十。
技术分布
从ipc分类来看,2013—2022年期间,对位芳纶专利技术申请排名前三分别为层状产品(b32b)、高分子化合物的组合物(c08l)和电缆、导体、绝缘体(h01b),申请量分别为1229件、1017件和723件。后面的排名依次为塑料的成型连接(b29c),用于直接转变化学能为电能的方法或装置(h01m),电缆、导体、绝缘体(h01b),外衣、防护服(a41d),加工工艺(c08j),机织织物、织造方法、织机(d03d),用碳-碳不饱和键以外的反应得到的高分子化合物(c08g),申请量分别为659件、650件、623件、603件、553件、498件、469件。详见图2。
结论
通过对对位芳纶专利总体情况、时间分布、国别分布、主要申请人/专利权人及ipc分类号等方面的分析,研究了该领域的整体发展态势,得出如下结论:
(1)全球及中国对位芳纶专利以发明专利和实用新型专利为主,全球的发明专利占比高于中国的发明专利占比。
(2)中国的对位芳纶领域正处于技术发展阶段,近年来专利申请量和授权量快速增长。
(3)企业重视在我国布局对位芳纶领域专利,我国专利申请量和授权量占比均接近一半。
(4)外企杜邦、日本帝人在位芳纶领域具有技术优势,申请量和授权量均位于前位,我国企业在位芳纶领域的申请量和授权量均处于靠后位置。
(5)随着高性能对位芳纶全球市场的急速发展和需求增长,对位芳纶及其复合材料新一轮技术突破正在加速推进。