基于專利分析的汽車用高強度彈簧鋼技術發展現狀研究

文/孫艷姣（遼寧省重要技術創新與研發基地建設工程中心）

隨著我國交通運輸業向現代化、高速化方向快速發展，以及節能減排政策的大力實行，汽車輕量化要求日趨強烈。實現汽車輕量化的一個重要途徑就是采用高強度鋼進行汽車零部件的生產，研發高強度、優良抗彈減性能和抗疲勞性能的汽車用彈簧鋼，已成為汽車材料技術發展的一個重要領域。本研究以國家知識產權局知識產權出版社中國專利數據庫為數據源，對1985 年以來國內汽車用高強度彈簧鋼技術領域專利進行了檢索，得到101 件相關專利，從專利產出、重點技術領域、主要研發機構等方面做出了深入分析。

圖1 汽車用高強度彈簧鋼專利申請趨勢

一、專利產出概況分析

1985 年以來汽車用高強度彈簧鋼專利申請數量變化情況如圖1 所示。可以看出，2000 年之前，汽車用高強度彈簧鋼專利申請數量僅1件，2001 年起專利申請數量緩慢增長，2016 年之后專利申請數量增長速度明顯變快。專利申請數量變化情況與我國汽車產業發展情況基本吻合。

二、重點技術領域分析

專利主分類號排名前十位情況如表1 所示。總體來看，汽車用高強度彈簧鋼領域的專利申請比較集中，主要圍繞鋼鐵材料成分和冶煉工藝進行研究。排在首位的是含硅的鐵基合金（C22C38/02），共有 23 件專利，占專利申請總量的22.77%；其次為含大于1.5重量的硅的鐵基合金（C22C38/34）和含錳的鐵基合金（C22C38/04），專利數量分別為9 件和8 件，占專利申請總量的8.91%和7.92%。

表1 汽車用高強度彈簧鋼專利技術分布情況

三、主要研發機構分析

1.申請人構成分析

排名前十位的汽車用高強度彈簧鋼專利申請人構成情況如表2 所示。可以看出，排名前十位的申請人里僅有一家高校，其余九家均為企業，其中兩家為國外企業。東北大學作為排名前十位的申請人里唯一的高校，其專利數量為3 件，占前十位專利總數的6.67%。該校的軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室，集中了一大批多年從事彈簧鋼、壓力容器鋼、汽車鋼等鋼鐵材料相關技術研究與開發的人才隊伍，在鋼鐵材料基礎研究、應用技術研究及產業化方面都取得了重要成果。排名前三位的武漢鋼鐵集團、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、寶鋼集團公司專利數量共21 件，占前十位專利總數的46.67%，此三家企業自2016 年以來經過聯合重組，現為中國寶武鋼鐵集團有限公司，是國內最大的鋼鐵生產企業，其鋼鐵業板塊主要包括碳鋼和不銹鋼兩大系列，擁有核心制造技術和領先服務能力，主要為汽車、機械、軍工等下游行業提供精品鋼材。兩家國外企業為日本新日鐵住金株式會社和韓國現代自動車株式會社，專利數量共7 件，占前十位專利總數的15.56%。

2.申請人趨勢分析

圖2 汽車用高強度彈簧鋼專利申請人趨勢

表3 專利申請人合作情況

排名前十位的汽車用高強度彈簧鋼專利申請人的專利申請活動趨勢走向如圖2 所示。在排名前十的專利申請人中，排名第三位的寶鋼集團公司于2003 年最早開始申請專利；排名第一位的武漢鋼鐵集團公司自2012 年開始申請專利，2017 年專利數量最多，為3 件；排名第二位的馬鞍山鋼鐵股份有限公司自2018 年開始，2019年專利數量最多，為6 件。大部分國內申請人的專利集中在2016 年至2019 年期間，專利合計為24 件，占前十位專利總數的53.33%。國外企業在華專利申請分布在2012 年至2017 年期間，其中2016 年最多，為4 件。

3.申請人合作情況分析

申請人合作情況如表3 所示，排名前十位的國內8 個申請人里，只有東北大學有1 件與富奧遼寧汽車彈簧有限公司、青島特殊鋼鐵有限公司合作研發的專利，國內汽車用高強度彈簧鋼領域技術研究尚未形成協同創新局面。

四、結論

綜上所述，我國汽車用高強度彈簧鋼領域技術研發起步較早，前期發展較為緩慢，自2016 年進入較快的發展階段。國內從事該領域技術研發的主要機構為大型鋼鐵企業，尚未形成產學研協同創新局面；重點技術領域為鋼鐵材料成分和冶煉工藝，在未來仍然是提升彈簧鋼強度的主要研究方向。