我國(guó)水溶肥專(zhuān)利申請(qǐng)現(xiàn)狀及分析

曲均峰

（中海石油化學(xué)股份有限公司，海南 東方 572600）

0 引言

肥料是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，是糧食的“糧食”，在促進(jìn)我國(guó)糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展中起到了不可替代的作用［1-3］。然而，為了追求高產(chǎn)，種植戶不合理施肥、過(guò)量施肥現(xiàn)象普遍存在，既造成生產(chǎn)成本增加，又產(chǎn)生負(fù)面的環(huán)境問(wèn)題［4-7］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)化肥使用量約為513.9 kg/hm2，是世界平均水平的3.9倍［8］。此外，我國(guó)還是缺水的農(nóng)業(yè)大國(guó)［9］，因缺水導(dǎo)致的減產(chǎn)也越來(lái)越多，如何保障農(nóng)業(yè)安全備受關(guān)注。因此，水溶肥成為肥料領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。水溶肥具有水肥同施的特點(diǎn)，水肥一體化大大提高了水、肥利用效率［10］，在全世界獲得廣泛應(yīng)用，我國(guó)也出臺(tái)相關(guān)政策，支持其發(fā)展。

筆者從我國(guó)水溶肥發(fā)明專(zhuān)利入手，通過(guò)當(dāng)前水溶肥專(zhuān)利申請(qǐng)現(xiàn)狀、專(zhuān)利技術(shù)布局及重點(diǎn)專(zhuān)利權(quán)人等指標(biāo)來(lái)分析水溶肥的發(fā)展情況，探討未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為企業(yè)后續(xù)發(fā)展及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供信息支持和參考。

1 專(zhuān)利檢索數(shù)據(jù)庫(kù)

筆者采用的水溶肥專(zhuān)利分析數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)，利用主題詞檢索方法，檢索對(duì)象是水溶肥，采集2010—2020 年我國(guó)相關(guān)發(fā)明專(zhuān)利樣本，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)檢索和人工篩選，得到1 178 項(xiàng)檢索結(jié)果，將其作為本次專(zhuān)利分析的基本數(shù)據(jù)。通過(guò)專(zhuān)利申請(qǐng)現(xiàn)狀、技術(shù)領(lǐng)域、重點(diǎn)申請(qǐng)人信息等指標(biāo)對(duì)專(zhuān)利信息進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)檢索日期為2021年1月3日。由于我國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公布一般是在申請(qǐng)后的18 個(gè)月，2019 年和2020 年申請(qǐng)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)僅作參考。

2 基于專(zhuān)利數(shù)據(jù)的水溶肥技術(shù)現(xiàn)狀分析

按照時(shí)間序列將檢索到的專(zhuān)利數(shù)據(jù)匯總發(fā)現(xiàn)，水溶肥相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)自2008 年開(kāi)始在國(guó)內(nèi)起步，但前5年研究較少，經(jīng)過(guò)5年的技術(shù)積累，2014年開(kāi)始得到迅猛發(fā)展。

2010—2020 年我國(guó)水溶肥專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量見(jiàn)圖1。由圖1 可知，近11 年間我國(guó)水溶肥的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)明顯的穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)，其中在2015 年迅速增加，年申請(qǐng)量達(dá)到91 件，在2017 年達(dá)到高峰，僅這一年申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)即達(dá)到231件，隨后則呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢(shì)，但2020 年仍然申請(qǐng)了76 件，這其中未包含很多后期會(huì)陸續(xù)公開(kāi)的申請(qǐng)專(zhuān)利。由此可以判斷，在國(guó)家水肥一體化政策的引導(dǎo)和支持下，水溶肥技術(shù)創(chuàng)新逐漸活躍，在2016—2018 年這3年里我國(guó)水溶肥技術(shù)的研究有了重要進(jìn)展，總共申請(qǐng)專(zhuān)利664件，占到了統(tǒng)計(jì)數(shù)量的56%。隨后該技術(shù)進(jìn)入平穩(wěn)期和瓶頸期，專(zhuān)利申請(qǐng)量有所下降，但從申請(qǐng)數(shù)量上看，水溶肥技術(shù)仍然有很多空白區(qū)，值得去深度挖掘。

圖1 2010—2020年我國(guó)水溶肥專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量

3 水溶肥專(zhuān)利所屬技術(shù)領(lǐng)域分析及發(fā)展趨勢(shì)

水溶肥技術(shù)復(fù)雜程度相對(duì)不高，設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)集中。我國(guó)申請(qǐng)的水溶肥專(zhuān)利IPC（國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)）主要集中在肥料及肥料制造、農(nóng)業(yè)、有機(jī)高分子化合物的制備或加工、一般物理或化學(xué)裝置等方面（見(jiàn)表1），其中肥料及肥料制造方面專(zhuān)利申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的89.1%，這說(shuō)明了肥料制造的重要性，也是該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的主要領(lǐng)域，特別是水溶性專(zhuān)用肥料成為當(dāng)前和未來(lái)產(chǎn)品市場(chǎng)化的熱點(diǎn)；在一般物理或化學(xué)裝置方面的研究主要集中在更深層次的技術(shù)研究，相對(duì)于專(zhuān)用肥料研究難度較大，因此，專(zhuān)利申請(qǐng)量也較少。

表1 我國(guó)水溶肥申請(qǐng)專(zhuān)利的IPC分布件

4 水溶肥技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)主體分布

對(duì)2010—2020 年我國(guó)水溶肥領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)主體進(jìn)行了詳細(xì)分析，從中提取了該技術(shù)領(lǐng)域前20位的專(zhuān)利權(quán)人/申請(qǐng)人，詳見(jiàn)表2。

從表2可以看出，企業(yè)是我國(guó)水溶肥技術(shù)創(chuàng)新的重要主體，有兩位個(gè)人也積極參與到了創(chuàng)新研究當(dāng)中。近10 多年來(lái)，水溶肥領(lǐng)域申請(qǐng)專(zhuān)利最多的公司是成都新柯力化工科技有限公司，申請(qǐng)量為41 件，遠(yuǎn)超出其他專(zhuān)利權(quán)人/申請(qǐng)人。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，該企業(yè)是科技型公司，在領(lǐng)域內(nèi)有自身的科技優(yōu)勢(shì)，專(zhuān)利類(lèi)型包括產(chǎn)品制備和應(yīng)用系列。劉彬個(gè)人所發(fā)明的專(zhuān)利技術(shù)主要集中在功能型水溶肥，所在地山東作為肥料和農(nóng)業(yè)大省，肥料技術(shù)一直在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。貴陽(yáng)開(kāi)磷化肥有限公司、湖北格林凱爾農(nóng)業(yè)科技有限公司、安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司等企業(yè)也占據(jù)較前位置，與當(dāng)前市場(chǎng)的產(chǎn)品形成呼應(yīng)。上述專(zhuān)利表明，不同創(chuàng)新主體依托各自的技術(shù)儲(chǔ)備和創(chuàng)新平臺(tái)進(jìn)行研究，并出現(xiàn)了幾家優(yōu)勢(shì)單位，均獲得了較好的發(fā)展。

表2 2010—2020年我國(guó)水溶肥專(zhuān)利申請(qǐng)量前20位排名

與此同時(shí)，科研院所的作用不是十分顯著，排名前20 位中，僅占據(jù)了3 個(gè)位置，分別是貴州大學(xué)、新疆農(nóng)墾科學(xué)院和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所。說(shuō)明與企業(yè)相比，科研單位在此領(lǐng)域中的研究投入較少。這可能跟水溶肥的行業(yè)技術(shù)較窄有一定關(guān)系。新疆和山東都是我國(guó)水肥一體化進(jìn)行較早的省份，水肥一體化分別應(yīng)用在大田領(lǐng)域和設(shè)施蔬菜領(lǐng)域，需求決定了技術(shù)方向，新疆農(nóng)墾科學(xué)院和山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所對(duì)水溶肥進(jìn)行了深入研究。貴州大學(xué)處于“磷都”貴陽(yáng)，磷肥組分構(gòu)成在水溶肥當(dāng)中一直是技術(shù)難點(diǎn)之一，因此，在地緣優(yōu)勢(shì)的條件下，與企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)儲(chǔ)備。

5 重點(diǎn)企業(yè)專(zhuān)利權(quán)人分析

農(nóng)業(yè)政策很大程度上決定了技術(shù)發(fā)展方向，近幾年來(lái)水溶肥成為眾多企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。對(duì)水溶肥專(zhuān)利權(quán)人/申請(qǐng)人進(jìn)行了篩選，得到國(guó)內(nèi)專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量排名前10 的重點(diǎn)企業(yè)（共12 家企業(yè)）專(zhuān)利申請(qǐng)情況。排在第一位的成都新柯力化工科技有限公司前身是成都柯力化工研究所，有很強(qiáng)的科研實(shí)力，主要在新型水溶肥核心技術(shù)方面持續(xù)發(fā)力，然后再向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化，但目前該企業(yè)自身很少有相應(yīng)的肥料產(chǎn)品。專(zhuān)利申請(qǐng)量排在第二位的是貴陽(yáng)開(kāi)磷化肥有限公司，作為一家企業(yè)，依托磷肥資源，開(kāi)展了相應(yīng)的水溶肥技術(shù)研究，但同樣沒(méi)有更多的技術(shù)轉(zhuǎn)化成果。第三位的阿米巴南京生物技術(shù)有限責(zé)任公司是一家規(guī)模較小的民營(yíng)企業(yè)，重點(diǎn)關(guān)注于產(chǎn)品應(yīng)用；第四位的湖北格林凱爾農(nóng)業(yè)科技有限公司申請(qǐng)了16 件發(fā)明專(zhuān)利，該公司目前在市場(chǎng)上有相應(yīng)的技術(shù)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品，而且成立了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究院，將技術(shù)和市場(chǎng)結(jié)合的較好，如果將研究院申請(qǐng)的10項(xiàng)專(zhuān)利合計(jì)計(jì)算，其實(shí)力上升，排在水溶肥企業(yè)第二位。排名第五到第十的企業(yè)，比如安徽省司爾特肥業(yè)股份有限公司、成都云圖控股股份有限公司、五洲豐農(nóng)業(yè)科技有限公司等企業(yè)均已形成技術(shù)到市場(chǎng)的成功轉(zhuǎn)化，水溶肥產(chǎn)品類(lèi)型也比較齊全，在本領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)和銷(xiāo)售，市場(chǎng)影響力較大。

對(duì)排名前10 企業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)方向進(jìn)一步挖掘，進(jìn)而了解重點(diǎn)企業(yè)的專(zhuān)利技術(shù)布局及技術(shù)側(cè)重點(diǎn)。從檢索出來(lái)的專(zhuān)利得知，12 家企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)基本一致，主要集中在水溶肥的制備方法、生產(chǎn)方法和專(zhuān)用水溶肥等。基本遵循了原材料——制備方法——生產(chǎn)方法——專(zhuān)用水溶肥這條肥料產(chǎn)業(yè)鏈，并在后期增加了特種功能的研究，升級(jí)優(yōu)化產(chǎn)品性能，確保本企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。原材料的創(chuàng)新是一個(gè)關(guān)鍵，但目前我國(guó)該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量相對(duì)較少，發(fā)展緩慢，制約了高端水溶肥產(chǎn)品的發(fā)展。

6 結(jié)論

近年來(lái)，我國(guó)水溶肥的技術(shù)創(chuàng)新取得了較快發(fā)展［11］，當(dāng)前該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量仍然很多，但趨勢(shì)放緩；創(chuàng)新主體比較集中，主要是企業(yè)在水溶肥領(lǐng)域投入了大量研發(fā)精力，并取得了較大進(jìn)展；少量科研院所充分利用地緣優(yōu)勢(shì)及國(guó)家政策，積極參與到創(chuàng)新活動(dòng)當(dāng)中。

當(dāng)前，糧食安全是重中之重，在此基礎(chǔ)上要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，水溶性肥料成為重要途徑。水溶肥可以實(shí)現(xiàn)水肥同施，養(yǎng)分有效吸收率達(dá)到80%～90%，超出普通化肥1倍多［12］，而且肥效迅速，可滿足農(nóng)作物快速生長(zhǎng)期對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求。市場(chǎng)份額呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肥料登記處資料，截至2019 年5 月20 日，各種水溶肥產(chǎn)品登記數(shù)量已經(jīng)超過(guò)12 600個(gè)。通過(guò)前面的專(zhuān)利分析也可以看出，關(guān)鍵技術(shù)的掌握與企業(yè)市場(chǎng)地位息息相關(guān)，企業(yè)若想獲得更快發(fā)展，必須擁有自己的核心技術(shù)，才能更好地掌控市場(chǎng)［13］。水溶肥未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在以下3個(gè)方面。

（1）助劑和螯合劑的開(kāi)發(fā)。水溶肥溶解性不好或者不溶物多是主要問(wèn)題，助劑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量尤為重要，需要在此方面穩(wěn)步研發(fā)，打造核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）增值型水溶肥研發(fā)。增效劑效果已受到廣泛認(rèn)可，可根據(jù)不同農(nóng)作物、不同需求，進(jìn)行氨基酸類(lèi)、腐植酸類(lèi)或海藻酸類(lèi)水溶肥的配伍研究，滿足農(nóng)作物特定需求。

（3）企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。各企業(yè)在不同的技術(shù)方面取得了一定成績(jī)，但仍有很多領(lǐng)域需要進(jìn)一步提升，各企業(yè)或科研院所可以加強(qiáng)合作，縮短技術(shù)開(kāi)發(fā)時(shí)間。