LNG加注船焊接工藝重點專利及重點企業分析

(1.江蘇科技大學知識產權研究中心 江蘇 鎮江 212003；2.江蘇科技大學經濟管理學院 江蘇 鎮江 212003)

大型液化天然氣船(LNG船)是當前國際造船界公認的“船舶建造皇冠上的明珠”，是技術密集、資金密集、勞動力密集的高風險船舶。LNG技術要求極高，設計領域幾乎都是專利技術，即使日、韓船廠建造的LNG船采用的仍然是歐洲的專利技術。目前世界上僅有韓國、日本、歐洲少數船廠能夠建造。

隨著季節變化，我國內陸河流、湖泊的水位差和航道寬度變化較大，這導致了LNG動力船舶存在燃料加注困難的問題。我國工業界針對該問題提出了一種介于岸基式加注站與加注船之間的新概念船型，即LNG加注船[1]。近年來我國已建造了數艘該種加注船，并已有實船正式投入運營[2]。

識別重點專利對于企業或發明人進行技術布局具有重要意義，可以把握先進技術獲取市場領先地位，掌握重要技術突破工作難點。重點專利的篩選具有幾項原則：(1)專利施引頻次：如果一件專利被引用的次數越多，則說明其可能在產業鏈中所處的位置較為關鍵，一定程度上反映該專利在某領域研發中的基礎性、引導作用。(2)引用的在先文獻數量：引用的專利數量較多，可反映一件專利考慮問題的全面性。(3)專利同族的情況：專利進入的國家越多、越主要，說明創新主體對該專利的重視程度越高，也可反映一件專利的重要性。(4)重要申請人信息：領域內的重要申請人往往掌握著所屬領域大量的重要技術和核心技術，相應地，領域內重要申請人專利申請的重要性程度往往較高。(5)是否存在歐美的無效、異議、訴訟、轉讓信息：這些信息代表著多個創新主體對一件專利的關注情況。(6)是否存在授權文本：存在授權文本的專利代表著一定的創新性。(7)專利維持年限：由于專利年費隨著維持年限的長度階段性增長，專利維持年限越長，創新主體需花費越多的費用，從而反映出創新主體對該專利所帶來的價值的認可。(8)技術方案本身的技術判斷。

一、專利IPC分類申請趨勢

利用檢索式在智慧芽(incoPat)中進行檢索，共獲得337件在全球申請的關于LNG加注船領域的焊接工藝相關專利，本文遵循重點專利篩選原則對專利情況進行分析。

圖1給出了LNG燃料加注船焊接領域主要技術分支的申請趨勢。從總體來看，焊接領域的相關專利申請較少，但是不同技術類別之間的專利申請量存在差異。1994年以前，B63B25(載荷處理裝置，例如堆放，平衡；以其為特征的船只)，F17C13(容器或容器裝填排放的零部件)和F17C3(非壓力容器)技術得到了一定程度的發展，但是后期發展乏力，尤其在2000年到2009年之間焊接領域的各技術專利申請水平普遍偏低。隨著經濟的發展以及企業對專利技術的重視，近年來各技術又出現了相關專利的申請。

二、重點技術分析

圖2給出了LNG燃料加注船焊接工藝領域的全球分布。由圖可知，焊接領域的申請主要集中在B63B(船舶或其他水上船只；船用設備)小類和F17C(盛裝或貯存壓縮的、液化的或固化的氣體容器)，其中B63B小類共申請147件，F17C小類共申請111件。其中，B63B小類在前十位技術構成中占了3個，分別為B63B25(載荷處理裝置；以其為特征的船只)、B63B9(其他類目不包括的船只設計、建造、保養、改裝、重新裝配、修理或測定性能的方法)、B63B27(船上貨物裝卸或乘客上下設備的配置)，分別占比18.59%、7.91%、7.69%；F17C小類在前十位技術構成中占了4個，分別為F17C13(容器或容器裝填排放的零部件)、F17C3(非壓力容器)、F17C1(壓力容器)、F17C7(從壓力容器內排放液化、固化或壓縮氣體的其他小類內不包含的方法或設備)，分別占比15.81%、13.68%、7.69%、7.05%，說明焊接領域的專利多以船用裝置零部件為主，其中載荷處理裝置、容器或容器裝填排放的零部件等相關專利申請較多，說明在焊接領域的B63B25與F17C13技術是其研發的重點和熱點。其他技術分支，包括B23K9、B23K35等技術分支的申請差距并不大。

三、申請人技術對比

四、重點申請人及關鍵技術分析

針對LNG燃料加注船焊接領域的專利重點申請人進行分析。由圖3-4-4可知，全球排名前15的申請人共申請專利127件，占據全部申請量的37.68%，而排名前列的滬東中華造船(集團)有限公司與韓國大宇造船海洋株式會社申請量均為20件，占比均為4.45%，屬于第一梯隊，另外這兩家公司技術領域分布較廣，且團隊研發實力較強，是焊接領域的風向標；韓國的三星重工業股份有限公司申請量為15件，占比1.13%，屬于第二梯隊；現代重工業公司、麥道公司和埃克森石油生產研究公司申請量均為9件，屬于第三梯隊。

在全球排名前15位的主要申請人中，中國占有3家，分別是滬東中華造船(集團)有限公司、上海交通大學和江蘇長隆石化裝備有限公司，其申請量分別為20件、5件和5件，總申請量占全球主要申請人的8.90%，僅次于韓國和日本。

表1 加注船焊接工藝領域重點專利列表

上海焊接器材有限公司的CN103753051B公開了一種焊接LNG船儲罐用9Ni鋼的新渣系電焊條，包括焊芯及裹覆于焊芯表面的藥皮，焊芯的成分及其含量。將各成分的粉料按照比例與占藥皮總質量22%～30%的水玻璃均勻混合，送入壓涂機內將其裹覆于焊芯上，經過低溫烘焙以及高溫烘焙后制備成功。

滬東中華造船(集團)有限公司的CN101875157B公開了一種用于液化天然氣船上的殷瓦管的裝焊方法，該方法相對于現有技術具有裝焊質量穩定，裝焊效率高的優點。

滬東中華造船(集團)有限公司的CN100443231C涉及一種液化天然氣船用殷瓦三面體的裝焊方法，包括殷瓦三面體的裝配方法和殷瓦三面體的焊接方法，所述的殷瓦三面體的焊接方法將拼裝完成的殷瓦三面體的四個焊接區域采用對角錯位進行焊接的方法。

滬東中華造船(集團)有限公司的CN207147724U公開了一種LNG船CM節點專用焊縫檢驗工具，該檢驗工具包括多面體真空罩，其內部支撐結構及筋板使結構強度更大，不易損壞；與CM節點周邊鋼板貼合度高，便于使用；重量輕，小巧靈便。

可以看出，焊接領域的專利申請主要掌握在中國和韓國的大型企業手中。焊接領域的專利技術前期關注自動焊接、殷瓦三面體及殷瓦管裝焊。近期的焊接技術聚焦于焊縫檢測技術以及焊接性能的提升上如應用新型焊條增加電弧穩定性。

五、結語