壓水堆燃料組件制造領域專利申請情況分析

盛國福，江海洋，廉志坤

（中廣核鈾業發展有限公司，廣東 陽江529500）

1 全球專利申請概況分析

從全球專利申請數量來說，申請較多的國家依次為美國、日本、英國、德國、法國、韓國、中國、俄羅斯等國，截至2019年12月30日，專利申請總數達到了11 694件。從法律狀態來看，壓水堆燃料組件制造相關專利的失效比率很高，尤其是歐洲的英國、法國、德國等國以及美國。這與國外燃料組件的發展較早有關，國外的大型燃料組件公司像美國西屋公司、歐洲的法瑪通公司、西門子公司都是在20世紀七八十年代就已經有標準的燃料組件制造技術，因此，1999年之前的專利數量更加龐大，失效比例高，其中德國、法國、英國的專利失效率高達90%以上，美國和日本的失效率也高達80%。可見燃料組件制造技術發展較早，成熟性高。

2 專利技術分布分析

由于前期檢索出的專利存在一定的噪聲，所以上述檢索出專利的地域分布和法律狀態只是從宏觀上體現了燃料組件制造相關專利的整體布局。隨后從1999年以后的有效專利中按照相關性進行篩選和標引，通過閱讀文獻的標題、摘要進行初步判斷，排除掉不相關的專利文獻。篩選后的結果如圖1所示，一共篩選出相關專利1 261件，其中在中國申請531件，國外730件。

圖1 壓水堆燃料組件制造專利篩選結果

從圖2專利公開地域布局圖，可以清楚地了解近20年燃料組件制造相關專利的公開地域分布情況，排名靠前的是中國、韓國、美國、俄羅斯，而在1999年之前擁有大量專利的德國、法國、英國、日本大量專利失效，新申請的專利并不多。其中，英國申請專利4件、歐專局（EPO）申請35件、羅馬尼亞1件、捷克無相關性專利。

圖2 專利公開地域布局

3 專利發展趨勢

將篩選出的1 261件作為樣本進行分析。從近20年燃料組件制造方面專利的申請趨勢，可以看出近20年燃料組件制造相關專利整體是呈上升趨勢，尤其近5年有明顯的申請高峰期出現。

從專利發展趨勢可以看出，全球近5年的明顯增長源于中國境內專利申請的增長。2004年，國家對核電發展做出的重大決策，明確了我國核電發展的中長期目標，我國的燃料組件制造技術也得到了長足發展。因此，中國的專利申請在2004年后開始緩慢增加。2011年，中核北方公司壓水堆燃料組件廠正式投產，伴隨著生產產生了一定的技術創新，國內專利申請出現增長高峰。近5年，隨著國內壓水堆燃料組件廠和設備供應商諸多技改及設備的自主化改造，加上我國自主化燃料組件制造技術的迅速發展，如CF系列、CAP1400等新型自主化燃料組件的研發以及技術創新，國內專利申請又開始快速增加。

從專利發展趨勢可以看出，2010年以前，在中國申請的專利并沒有對世界的專利申請趨勢造成任何影響，中國以外的申請趨勢和所有地域的申請趨勢是一致的；從2010年開始，其他地域的專利申請趨勢是基本穩定并逐漸呈下降趨勢的。

進一步對全球主要專利權人進行篩選統計，結果如圖3所示。前8名共計781件專利，占所有篩選專利的62%，這和核燃料組件制造技術主要集中在幾個國家的幾個大公司手中是一致的。其中，申請最多的是韓國的韓電原子力和韓國原子力研究院，它們屬于韓國電力的下屬部門。我國的中核建中核燃料元件有限公司（CJNF）和中核北方核燃料元件有限公司（CNNFC）是目前我國進行燃料組件生產的公司，尤其是近幾年發展迅速，從專利數量上也可以凸顯出來。

圖3 全球主要專利權人分布

在中國申請的有效專利共計531件，主要的專利權人分布如圖4所示。其中申請最多的是中核北方，中核建中次之，近年來，各類堆型燃料組件及試驗件均在有序試制當中，會產生較多的技改和設備改造優化，專利申請數量自然增多。而西屋電氣和阿海琺這些公司在中國申請的有效專利比較少。

圖4 國內主要專利權人分布

4 國內外壓水堆燃料組件制造領域專利申請優劣勢分析

通過對國內外壓水堆燃料組件制造領域專利發展趨勢以及技術分支分布的分析可知，近年來國外專利申請數量平穩并呈下降的趨勢；國內專利申請數量快速增加。國內外專利申請的技術分支主要表現在組件組裝、燃料棒、芯塊、格架方面，而國內以檢測檢驗和工裝夾具等方面表現突出，在制造技術和方法上不占優勢；國外則在制造技術和方法表現突出[1]。因此，未來還要加快各類新型燃料組件自主化的研制工作，自主創新，重視在制造技術和方法上的創新突破以及目標國市場的專利布局，為自主化燃料組件品牌走出去奠定基礎，提高國際市場的競爭力。