稀土功能材料的專利態勢分析

汪玲玲

（有色金屬技術經濟研究院，北京 100089）

稀土功能材料在電、磁、聲、光、熱等方面具有特殊性質，是一類重要的戰略資源，廣泛地應用于材料、能源、電子、信息、國防等領域，在航空航天與國防尖端技術等國家安全領域具有不可替代的特殊作用，也是世界各國高新技術發展中的戰略競爭的熱點材料之一。目前，稀土功能材料主要包括稀土永磁材料、稀土發光材料、稀土催化材料、稀土拋光材料、稀土貯氫材料、稀土陶瓷材料、稀土晶體材料等。

雖然，我國在稀土功能材料領域取得了一些成績，特別是在Nd-Fe-B 稀土永磁、稀土發光材料、稀土催化劑等領域取得了一些進展。但是與國外相比仍然存在差距，特別是一些核心技術仍然被發達國家壟斷，并且發達國家利用這些核心專利來打壓我國稀土企業，例如日本和美國發起的“337 調查”-- 美國國際貿易委員會應日本日立金屬及其美國子公司要求，對中國、美國、德國和奧地利等國家的共計29 家企業生產的燒結稀土磁體產品發起調查。2013 年5 月14 日，煙臺正海、寧波金雞、安徽大地熊與日立金屬達成和解，同意支付高額專利許可費。這無疑極大的壓縮了我國企業的利潤空間，影響了我國稀土產業的發展。因此，開展稀土功能材料關鍵技術專利分析是非常重要的，通過對稀土功能材料的專利現狀分析能夠獲得行業技術熱點、發展趨勢、核心技術，能夠幫助我國稀土企業確定研究方向、獲得技術啟發、借鑒先進技術，從而促進我國稀土企業的蓬勃發展。

本文針對稀土磁性材料、稀土發光材料、稀土催化劑、稀土儲氫材料、稀土拋光材料、稀土陶瓷材料、稀土晶體材料等7 個關鍵技術領域進行專利信息統計分析，并對稀土產業面臨的問題進行研究，最后提出相應的對策和建議。

1 稀土功能材料專利統計分析

1.1 申請趨勢分析

針對稀土磁性材料、稀土發光材料、稀土催化劑、稀土儲氫材料、稀土拋光材料、稀土陶瓷材料、稀土晶體材料等7 個關鍵技術領域，根據行業特點對上述領域的技術主題進行細分，建立專利技術分解表，根據專利技術分解表在國內外專利數據中進行初步檢索，得到相關專利共計十萬余件。

本次檢索的專利數據庫包括中國、日本、美國、英國、法國、瑞士、德國、韓國、歐洲專利局及世界產權組織（下面簡稱八國兩組織）公告/ 公開的專利，檢索時間范圍截止2019 年6 月，采取的檢索方法是關鍵詞和分類號相結合的方式，并對檢索結果進行了人工篩選。采用的檢索平臺是innojoy 大為數據庫。

圖1 稀土功能材料全球、國內外申請量趨勢圖

稀土功能材料申請量趨勢分析。經過初步檢索，稀土功能材料全球的專利數量為108844 件，中國的專利數量為43314 件，國外的專利數量為58853 件，其中，日本擁有12224 件，美國擁有4223 件。申請趨勢如圖1 所示。

由圖1 可知：從整體上看，全球稀土功能材料專利申請呈上升趨勢，尤其是2009 年之后，受中國專利申請量增加的影響，全球稀土功能材料專利申請量增長幅度較大，在此期間專利申請的重點方向為稀土永磁材料成分工藝的改進。在2011 年，國內稀土功能材料專利申請量超越國外穩居第一，2013 年-2015 年全球稀土功能材料專利申請呈平穩態勢，在2015 年之后，國內稀土功能材料專利申請量大幅增長帶動全球專利申請量的增長，究其原因：一是日本大部分核心專利在2014 年到期，我國稀土企業長期被打壓的勢頭得到緩解，企業重拾科技創新的熱情；二是由于中國政府大力支持稀土企業的發展，出臺了一系列有利于企業發展的政策，如財政部和工業和信息化部印發《關于做好2014 年稀土產業調整升級專項資金項目申報工作的通知》、《國家物聯網發展及稀土產業補助資金管理辦法》等，國家劃撥專項稀土資金的目的是試圖通過加大支持力度實現稀土產業的優化升級，體現了國家相關部門對稀土行業的高度重視。

1.2 稀土功能材料各材料專利申請情況

圖2 稀土功能材料各材料占比情況

稀土功能材料各材料的占比情況如圖2 所示，國內稀土磁性材料專利申請量占比最大，達到40%，其次是稀土催化材料，占比為25%，第三是稀土發光材料，占比為12%，稀土陶瓷、晶體占比相當，最少的為稀土拋光材料和稀土晶體材料，國內與全球各材料占比情況大致相同。

圖3 中國稀土功能材料各材料申請量趨勢圖

中國稀土功能材料各材料申請量趨勢如圖3 所示，稀土磁性材料和稀土催化材料的專利呈現明顯的上升趨勢，其他領域專利申請量相對平穩。但稀土發光材料專利申請量在2013 年出現了峰值，對2013 年稀土發光材料專利申請情況進行分析之后發現，2013 年稀土發光材料專利申請數量為802 件，其中海洋王照明科技股份有限公司占有332 件，導致2013 年稀土發光材料專利數量突增，但該公司的332 件中有309 件專利已經撤回。

1.3 主要申請人分析

序號 申請人 申請量1中國石油化工股份有限公司 1244 2海洋王照明科技股份有限公司 557 3深圳市海洋王照明技術有限公司 520 4 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院 500 5四川師范大學 420 6深圳市海洋王照明工程有限公司 394 7中國科學院福建物質結構研究所 361 8浙江大學 335 9 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院 306 10 中國科學院大連化學物理研究所 278 11 北京中科三環高技術股份有限公司 258 12 中國石油天然氣股份有限公司 250 13 東南大學 241 14 中國科學院長春應用化學研究所 221 15 天津大學 220 16 北京工業大學 206 17 華南理工大學 203 18 中國科學院上海硅酸鹽研究所 197 19 上海大學 192 20 北京科技大學 184合計 7087

我國稀土功能材料專利申請人排名前20 名如表1 所示，其中，高校及科研院所有14 家，企業有6 家，可知高校及科研院所是技術研發、技術創新的主體力量。

1.4 在華申請情況分析

圖4 日本美國在華申請量分析

圖5 日本、美國等國家在華主分類小類分布圖

結合圖4 和圖5 可以看出，美國、日本在華申請量整體平穩，近幾年有下降趨勢。日本在H01F 稀土磁性材料方面的申請數量最多，其次是B01J 稀土催化劑方面，在C09K 稀土發光材料、C04B 稀土陶瓷材料等方面也有百余件專利。美國在B01J23 稀土催化劑方面專利申請數量相比其他領域要多，其催化劑主要用于汽車尾氣的處理、橡膠高分子材料等領域。

1.5 中國在海外布局情況

序號 申請人 合計1 OCEANS KING LIGHTING SCIENCE 60 2 CHINA PETROLEUM & CHEMICAL 39 3 BEIJING RES INST CHEM IND 25 4 DALIAN CHEMICAL PHYSICS INST 19 5 SHEN ZHEN OCEAN S KING LIGHTING ENGINEERING CO LTD 18 6 PETROCHINA CO LTD 16 7 RES INST PETROLEUM PROCESSING 11 8 GRIREM ADVANCED MAT CO LTD 10 9 CHINA PETROCHEMICAL CORP 9 10 UNIV DALIAN TECH 8 11 WUHAN KAIDI ENG TECH RES INST 7 12 BEIJING ZHONG KE SAN HUAN 7 13 UNIV EAST CHINA SCIENCE & TECH 7

稀土功能材料在海外有相應專利申請數量，海洋王照明科技股份有限公司在C09K 稀土熒光材料申請專利數量達60 余件，中國石油化工有限公司及北京化工大學在C08F 稀土催化劑方面有較多專利申請，中科三環為我國最大的稀土永磁企業之一，其在國外有H01F 稀土磁性材料方面有7 項專利。經歷了海外知識產權糾紛之后，我國稀土企業更加注重了在海外布局，只有加強海外布局才能提高我國稀土企業在國際上的競爭力，才能有利于應對海外知識產權糾紛。

1.6 稀土功能材料專利許可情況

圖6 為中國稀土功能材料近幾年的專利許可數量，每年的專利許可數量除以每年的申請量可以得到每年的專利許可率，由圖6 可知，2017 年專利許可率為0.9%，2016 年專利許可率為0.6%，2015 年專利許可率為1.1%。從專利許可率來看，我國的稀土功能材料的專利轉化情況不容樂觀。

圖6 中國稀土功能材料專利許可情況

2 稀土功能材料專利申請存在的問題

2.1 我國稀土功能材料核心專利匱乏，且專利轉化率較低。

盡管近年來我國在稀土材料領域的專利申請量快速上升，在2011 年時，專利申請數量超越了國外，但我國稀土永磁材料專利絕大部分屬于改進型專利或邊緣專利，擁有核心自主知識產權的成果尤其是具有原創性的國際專利不多，技術和產業發展在一定程度上受制于人，且專利成果轉化率低，不利于我國稀土企業的快速發展。

2.2 我國在稀土永磁材料、稀土拋光材料、稀土貯氫材料、稀土陶瓷材料、稀土晶體材料等方面的海外專利布局較少。

在稀土永磁材料領域，盡管各國都自主研發并掌握了大規模制備技術且相互進行技術封鎖，但從外國專利統計分析的結果來看，燒結釹鐵硼和粘結釹鐵硼的成分專利主要掌握在日立金屬和美國Magnequench 等公司的手中。特別是稀土粘結釹鐵硼領域，美國Magnequench 公司利用掌握的專利技術，長期控制國際粘結永磁材料市場，其市場占有率達80%。而我國在海外布局相對其他國家來說專利數量較少，我國作為稀土大國，擁有豐富的稀土資源，我國應該充分利用資源優勢，完善產業鏈的發展，加大稀土功能材料的研發力度，重視稀土功能材料的知識產權保護，加強在稀土永磁材料、稀土拋光材料、稀土貯氫材料、稀土陶瓷材料、稀土晶體材料等方面的海外布局，應對海外知識產權糾紛問題。

3 建議

一是跟蹤并借鑒重點申請人以及熱點領域的專利技術，促進提高創新能力，加強專利的布局。

日本和美國是稀土永磁材料研究領域的傳統強國，緊盯日本日立金屬、信越化學、美國麥格昆磁等主要研究單位的專利成果，對確定新的研究方向至關重要。因此建議緊盯日本和美國最新發展動向，定期跟蹤日本和美國重點企業專利。根據競爭對手布局情況，找出技術熱點和空白點，加強在技術空白領域的布局。

二是增強自主創新能力，發展有自主知識產權的稀土永磁材料，提高專利成果的轉化率。

從2014 年起，隨著稀土永磁材料的專利產品核心專利的逐漸到期，中國稀土永磁材料市場正在進入了全新挑戰，擁有自主的知識產權是企業發展的必然選擇。我國企業需要依靠科技創新，加強產品的自主知識產權保護，確認企業的核心競爭力，爭取產品的許可競爭力，降低許可成本，提升企業市場競爭力，實現中國稀土功能材料產業向中高端轉型升級的跨越。

三是建立稀土專利聯盟，促進行業共同發展。建議由行業協會和稀土企業共同發起建立稀土行業知識產權聯盟，形成稀土行業專利池，搭建稀土行業知識產權公共服務平臺，發布行業專利報告，共同應對來自國外的知識產權訴訟。目前，我國稀土永磁材料生產和研發企業眾多，為避免重復研究的問題，企業之間的知識產權交流工作顯得尤為重要。目前，國內已有七家公司（沈陽中北通磁科技股份有限公司、寧波同創強磁材料有限公司、寧波永久磁業有限公司、寧波科田磁業有限公司、杭州永磁集團有限公司、寧波華輝磁業有限公司、廣東江門磁源新材料有限公司）組成了“稀土永磁產業技術創新戰略聯盟”，聯盟的成立促進了企業間知識產權的溝通與交流，可共同應對國外企業專利技術的打壓。同時，可在稀土永磁材料生產研發活躍的地區建立稀土永磁材料產業基地，進一步促進稀土永磁材料產學研的發展。