基于碳達峰、碳中和專利預警背景下能源需求情報和保障對策研究

李雨珂 都平平 李素美 張雪媛

【摘? 要】碳達峰、碳中和專利預警是通過對相關專利信息的分析，對與能源相關的行業和機構（含企業）技術領航、情報支持、決策制定、行業需求作用的保障和支撐。論文通過對專利預警構成因素、流程、結果、方法的分析，建立專利預警評價方案，采用專利分析、專家評價方法，對碳達峰、碳中和領域的產業現狀、發展能力、產業集群進行預警。論文從碳達峰、碳中和產業技術擁有量、技術創新力、產品更新力、產業人才分布等方面進行專利預警分析研究，以此提高碳達峰、碳中和需求預警及對策保障效果。

【Abstract】The patent early warning of emission peak and carbon neutrality is the guarantee and support for the role of technical navigation， intelligence support， decision-making and industry demand of energy related industries and institutions（including enterprises） through the analysis of relevant patent information. By analyzing the constituent factors， processes， results and methods of patent early warning， this paper establishes a patent early warning evaluation scheme， and uses patent analysis and expert evaluation methods to give an early warning to the industrial status， development capacity and industrial clusters in the field of emission peak and carbon neutrality. This paper analyzes and studies the patent early warning from the aspects of industrial technology ownership， technological innovation capacity， product renewal capacity and industrial talenta distribution of emission peak and carbon neutrality， so as to improve the effect of demand early warning and countermeasure guarantee for emission peak and carbon neutrality.

【關鍵詞】專利預警;專利分析;碳達峰技術;碳中和技術

【Keywords】patent early warning; patent analysis; emission peak technology; carbon neutrality technology

【中圖分類號】C18;X321? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）11-0164-03

1 引言

專利預警以提升機構（含企業）競爭力為目標，以專利預警分析為手段，以機構（含企業）產品開發和專利運營為核心的技術發展分析方法，由國家知識產權局組織起草的GB/T 39551—2020《專利預警指南》系列推薦性國家標準于2020年11月9日批準發布，并于2021年6月1日起正式實施。專利預警是在宏觀決策、產業規劃、企業經營和創新活動中，以專利數據為核心深度融合各類數據資源，全景式分析區域發展定位、產業競爭格局、企業經營決策和技術創新方向，服務創新資源有效配置，提高決策精準度和科學性的新型專利信息應用模式。近年來，逐步探索由面向產業、企業、區域引導創新決策延伸到知識產權分析評議、區域布局等工作。2018年機構改革，“按產業領域加強專利預警”納入重新組建后的國家知識產權局的主要職責。2020年國務院辦公廳將“以產業數據、專利數據為基礎的新型產業專利預警決策機制”認定為第三批支持創新改革舉措，要求國家知識產權局與發改委、科技部共同指導推廣。貫通專利預警、創新引領、科學研究、產品開發和專利運營，推動專利融入支撐機構（含企業）創新發展。專利預警可以幫助機構（含企業）撥開經營發展中面臨的重重迷霧，防范和規避產業知識產權風險，強化產業競爭力的專利支撐，提升產業創新驅動發展能力。據資料報道，如果能夠有效地利用專利信息，可以使機構（含企業）研發工作平均縮短60%的技術研發周期，節約40%科研經費。

2 碳達峰、碳中和的研究背景及需求

《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中，明確提出：“提升生態系統碳匯能力。錨定努力爭取2060年前實現碳中和，采取更加有力的政策和措施。”在2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后再慢慢減下去;在實現2030年前碳排放達峰和2060年前碳中和目標背景下，尋找最優減排路徑成為全面促進生態文明建設、應對氣候變化的重要舉措。碳達峰、碳中和與科技進步和創新生態系統碳匯技術密不可分，它的直接要素包含了能源結構、綠色生態、創新技術和最終消費率等驅動因素。通過碳達峰、碳中和前提下的專利分析，進行專利預警，通過專利地圖為碳達峰、碳中和能源需求和保障提供對策。為實現新能源未來、節能減排目標和該領域的創新發展提供智庫支持。

3 碳達峰、碳中和的專利現狀

氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著各國二氧化碳排放，溫室氣體猛增，對生命系統形成威脅。在這一背景下，世界各國以全球協約的方式減排溫室氣體，我國由此提出碳達峰和碳中和目標。這個目標的提出，意味著在將來人們的生產方式、生活方式都要發生深刻的變化。目前，全國各個省市都在編制碳達峰相應的“十四五”規劃。在2060年之前，中國通過植樹造林和其他技術手段消（轉）化掉自己當年所排放的二氧化碳，或者把它存儲起來，亦即做到“二氧化碳負排放”。在日本，神戶學院大學已開始研究一種名為“直接空氣捕獲”的技術，即從大氣中直接回收包括二氧化碳在內的溫室氣體的技術。回收起來的二氧化碳或者被埋藏于地下，或者作為塑料和藥品的原料來使用。該技術已經取得專利，計劃5年后與企業合作建設工廠，實現實用化。日本九州大學有學者運用這種技術開發出一種高分子薄膜，計劃設計一種尺寸和空調室外機相近的裝置來有效回收居民家中和辦公室中濃度較高的二氧化碳。日本金澤大學和日本地球環境產業技術研究機構計劃在有大量微小孔洞的二氧化硅等材料中添加胺，以實現二氧化碳回收。在歐美，已有不少回收二氧化碳的商用設備投入運行。加拿大Carbon Engineering公司利用強堿性氫氧化鉀吸收液等材料來吸收二氧化碳，然后加熱到900℃釋放并存儲。瑞士Climbworks公司利用一種固體吸收劑收集二氧化碳后再加熱提取。

從發達國家的發展及經驗來看，實現碳達峰是經濟發展和技術進步良性互動后的自然過程，但對人均碳排放較低的中國來說，在40年內分別實現碳達峰和碳中和是一種自我加壓的主動行為，需要在碳排放規律基礎上加以精準的政策引導（需要了解國際發達國家的技術和經驗，專利分析是最好的切入點）。發達國家大部分于1990年前后實現碳達峰，此時已經完成了工業化和城鎮化進程，工業領域和基礎設施建設領域等高排放行業處于飽和狀態，距離其提出實現碳中和目標的時間有60余年。但目前中國仍處于城鎮化和工業化還未徹底完成階段，要提前實現“雙碳目標”，需要付出巨大努力。長期低碳化轉型需要良好的制度體系、市場體系和政策體系支撐（專利預警能夠對技術和實施要點進行匯集，進行建言獻策），這也就意味著未來的環境規制不僅僅局限于環境治理體系的架構，而且需要與經濟社會的其他治理體系形成協同效應。

4 碳達峰、碳中和專利預警的技術引導力、創新力要素分析的路徑

本文主要圍繞碳達峰、碳中和機構（含企業）的以下方面開展：

①從機構（含企業）研發基本策略出發，將碳達峰、碳中和專利布局、儲備和運營嵌入產品開發中。

②對機構（含企業）核心技術發展現狀（地區現狀、區域現狀、省屬現狀、國家現狀、洲際現狀、國際現狀）、碳達峰與碳中和環境（產業集群、行業集群、龍頭產業、地標）和定位（發展的方向與競爭對手）進行分析，綜合診斷機構（含企業）需求，選定目標分析的重點產品。

③圍繞碳達峰、碳中和重點產品開展核心技術、競爭對手和侵權風險等分析。

④輔助機構（含企業）運用預警成果，完善機構（含企業）戰略、產品、技術等相關發展規劃。

⑤現狀指標聚類，對碳達峰、碳中和現狀進行聚類，得出現狀分析圖。

⑥對碳達峰、碳中和機構（含企業）的發展提供基于專利的支持預測，對政府提供情報分析報告等[1]。

5 專利預警的實施方案設計

建立從產業調研、技術分解、專利檢索與分析、多維度比對分析、領域專利數據集整理、指標聚類到人才分析等多要素協同分析，推動專利預警決策支持及發揮技術發展作用。

5.1 行業調研

針對能源結構、綠色生態、碳要素創新技術預警產業，考察相關機構（含企業）研發總體情況，結合產業發展及市場情況，從專利角度，了解國內產業發展趨勢，充分調研相關龍頭企業在預警領域發展現狀及未來研發需求。

5.2 技術要素分解，應用專利檢索分析

分析碳達峰、碳中和的核心專利及專利范圍與相關高水平成果，查找相關文獻及專利，結合前期產業調研的結果，針對碳達峰、碳中和領域相關技術作技術分解，邀請行業專家及碳達峰、碳中和的企業，對技術分解的內容進行討論和完善，同時，明確檢索分析項目及檢索式，開展專利檢索分析工作。

第一，匯集碳達峰、碳中和的核心及專利范圍，代表要素包括：能源（新能源、替代能源、綠色能源、再生能源、清潔能源等）、低碳技術（儲碳、碳轉化、低碳、碳匯、零碳技術等）、能耗（節能、負排放、能耗達峰）;環境（環境保護、環境修復、氣候、環境治理），分析其作用、貢獻度等。

第二，調查國內外碳達峰、碳中和研究相關高校、研究機構、企業，了解實施研究方法和實踐經驗，分析其利弊，找出有代表性的有效專利。

5.3 行業數據庫集合的搭建

在梳理產業發展現狀的基礎上，明確預警產業的技術分解，奠定產業專利預警和專利數據庫構建的基礎，利用專利數據資源，通過預置的檢索式，幫助機構（含企業）預先篩選預警產業的相關專利，同時，利用數據庫中檢索、統計分析等功能，協助企業掌握產業專利布局狀況和競爭對手信息。

5.4 通過專利申請人預警對行業人才進行評價

人才分析需要基于專利，但要不局限于專利的方法進行分析，在專利中申請并公開專利數量最多的專利申請人的排名情況。每個專利數據點代表該申請人共申請了多少專利。通常來說，申請的專利數量較多的申請人創新能力相對較強，或具備相當的技術優勢;專利申請數量較少的申請人則創新能力相對較弱，或不具備技術優勢。

5.5 專門指標聚類分析——以城市因素分析為例

中國城市碳達峰趨勢的類型特征，對地方政府設計和開展差異化達峰行動具有重要意義。聚類是進行數據挖掘的一種技術方法，在區域分類中應用廣泛。根據郭芳等人的研究結果，中國城市的達峰類型可以劃分為5類，根據其特點可概括為低碳潛力型城市、低碳示范型城市、人口流失型城市、資源依賴型城市和傳統工業轉型期城市[2]。通過專利預警，制定5類城市的技術指標，并配備相關專利技術支撐，低碳潛力型城市和傳統工業轉型期城市是決定我國能否落實2030年達峰行動的關鍵。碳達峰趨勢聚類指標體系的構建，需滿足科學性、系統性、可比較性、可操作性的原則[3]，在指標體系的構建過程中，應將影響碳排放和達峰趨勢的相關因素都納入其中。城市是實現我國碳達峰、碳中和目標的關鍵。受社會經濟、技術水平、自然地理和政策文化等多個維度的影響，專利預警輔助分析只是其中的一種方法。

6 基于專利預警的行業規劃

6.1 產業專利布局和重點技術分析

對全球、中國、國外來華、省、主要地區碳達峰、碳中和產業領域的專利總體狀況進行相關分析，形成專利年度態勢分布、技術原創區域態勢分布、專利主要競爭對手態勢分布、重點專利技術分布態勢、省專利技術專項分析等研究結論，幫助各級政府和相關機構（含企業）快速了解行業專利發展狀況，找準自身定位。

6.2 產業內骨干企業與國外巨頭對標分析

在全球主要專利布局區域、技術實力優勢和相應地區的主要專利人等分析研究基礎上，選取重點機構（含企業）與省內龍頭機構（含企業）同步開展對標分析，從產品研發、團隊實力、生產規模、知識產權策略、專利布局狀況、訴訟處理情況等角度出發，對比國外骨干企業、國內骨干機構（含企業）、省內及主要地區骨干機構（含企業）的情況，綜合考量區域的相應經濟和技術發展水平、技術領域有效專利數量、各國法律保護力度等因素，分析省骨干機構（含企業）的專利優劣勢、技術優劣勢，為省企業優化全球專利布局、規避區域知識產權糾紛、減少知識產權訴訟、降低相應風險提供依據和參考，為省內企業快速、平穩、安全地“走出去”提供助力。

6.3 碳達峰、碳中和專利預警的舉措

在碳達峰、碳中和發展研究的過程中，相關專利研究人員和企業工作人員要根據碳達峰、碳中和發展中實際存在的問題選擇合適的解決措施。當前，我國碳達峰、碳中和專利的發展前景是比較好的，如果能更好地改善新碳達峰、碳中和發展的狀況，有利于促進碳達峰、碳中和的進一步發展。同時，應該對專利及學術成果此給予高度的重視，在日常的技術研究的過程中，充分發揮自身優秀才能，不斷地探索和創新碳達峰、碳中和技術，從而促進碳達峰、碳中和技術的發展[4]。

7 結語

本文研究專利預警的要素和創新力、引導力等要素實施和評價問題，在2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，通過國際、國內、省、地區等相關專利提取分析和專家研判，為省及地區以經濟社會推動全面綠色低碳轉型為引領，以能源綠色低碳發展為關鍵，為碳達峰、碳中提供專利創新和預警的頂層設計，會同研究國際相關前沿及手段，制定碳達峰行動方案和分行業分領域實施方案，為加快構建碳達峰、碳中和政策體系提出解決路徑。

【參考文獻】

【1】都平平，耿彩芳，丁昶，等.淮海經濟區開展產業集群專利導航工作的探討[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2021（8）：53-54.

【2】郭芳，王燦，張詩卉.中國城市碳達峰趨勢的聚類分析[J].中國環境管理，2021，13（1）：40-48.

【3】董瑩，華中，陸志翔，等.面向低碳轉型的甘肅省地區聚類分析[J].中國沙漠，2020，40（5）：25-31.

【4】蘇曉楠.基于專利分析的新能源汽車電池發展研究[J].南方農機，2020，51（24）：166-167.