基于專利視角的江蘇省水資源專用機械制造產業分析

秦琲琛 周運迪 蒼然

摘 要：《“十四五”節水型社會建設規劃》中提出，我國水資源利用率低、水資源環境約束問題突出，與當前高質量社會經濟發展節奏不匹配，要補齊節水設施短板，大力推進水資源集約利用生產方式。本研究以專利分析為工具，圍繞申請趨勢、地域分布、技術構成、發明主體等維度，對全國以及江蘇省2012—2021年期間水資源專用機械制造業專利信息統計分析，為江蘇省乃至全國水資源專用機械制造行業創新人才培育、專利結構布局、產學研協同發展提出策略建議。

關鍵詞：專利分析;水資源專用機械;先進環保

中圖分類號：G306.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）12-0141-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.030

Patent Analysis on Water Resource Machinery Manufacturing Industry in Jiangsu Province

QIN Beichen? ? ZHOU Yundi? ? CANG Ran

（Nanjing Intellectual Property Protection Center，Nanjing? 211899，China）

Abstract： It is proposed in The "14th Five-Year Plan for the Construction of Water-Saving Society" that low utilization rate of water resource and water environmental deterioration impede the current development of high-quality social and economic in China.There's a need to reinforce and upgrade weak links of water-saving facilities，vigorously promote the production modes of intensive utilization of water resource.In this paper，patent information of water resource machinery manufacturing industry in Jiangsu Province and China from 2012 to 2021 is statistical analyzed from application trend，geographical distribution， technical composition， inventor ranking and other dimensions，so as to provide strategic suggestions on talents cultivation，patent layout，and industry-university-institute collaboration.

Keywords： patent analysis; water resource machinery manufacturing; advanced environmental protection

0 引言

近年來，隨著水資源消耗總量和廢水排放量不斷攀升，發展高效、低耗、實用、經濟的水資源生產、利用、節水專用設備制造產業尤為關鍵。水資源專用機械制造屬于環保設備制造業，具體指水利工程管理、節水工程及水的生產、供應專用設備的制造，主要包括清淤機械、水利專用機械、自來水生產專用設備、節水控制器等。目前，國家宏觀形勢對環保設備制造業利好，行業規模逐步擴大，但由于我國環保設備領域起步較晚，仍處于發展中階段[1]。國產行業主要以中低端產品為主，高端產品和關鍵技術還未完全實現國產化[2]，普遍存在研發實力薄弱、產品應用效益差、市場標準不統一等問題[3-4]。本研究基于專利數據對國內及江蘇省水資源專用機械制造領域的發展形勢進行具體分析。

1 專利數據來源

本研究數據依托合享全球專利數據庫（incoPat），深度整合了2012—2021年近10年國內所有水資源專用設備制造相關專利申請。在IPC分類號和關鍵詞節選方面，參考國家統計局發布的《國民經濟行業分類》（GB/T 4754—2017）中的定義，確定了E02、E03兩個大類，C02F、B05B、B01D、E21B四個小類和其他大組分類號，輔以清淤、攔污、排水、節水工程、回灌、除氟、水生產等50多個擴展關鍵詞，通過申請號合并和關鍵詞去噪清洗專利數據，并分別建立中國、江蘇省水資源專用機械制造專利數據庫。

2 我國水資源專用機械制造專利分析

2.1 申請趨勢分析

我國水資源總量世界第六，但人均占有量僅在153個國家中排名第88位，全國三分之二的城市存在供水不足現象。2015年4月16日，國務院正式發布《水污染防治行動計劃》，明確提出：到2030年，力爭全國水環境質量總體改善，水生態系統功能初步恢復。可以說，水資源的缺乏已經嚴重制約了我國社會經濟的發展。因此，受益于節能環保意識的增強和政策宏觀調整，近10年我國水資源專用機械制造領域專利申請呈快速發展態勢（見圖1）。截至2021年底，我國水資源專用機械制造領域專利累計申請25 135件。國內首件水資源專用機械制造領域專利由湖南省輕工業廳于1986年提出（CN86100771A），涉及回收利用紙機排水的工藝及設備。2012—2020年年均增長率為28.07%。其中，2017年增長速度最快，從2016年的2 115件到2017年的3 133件，增長率為48.13%。隨著水資源專用機械制造領域政策利好和市場需求不斷擴大，水資源專用機械制造領域申請量也呈現爆發式增長態勢（因部分專利申請尚未公開，2021年專利申請數量有所下降）。

2.2 地域分布分析

我國水資源專用機械制造領域專利申請主要集中在江蘇、廣東。沿海地區申請人對水資源專用機械制造領域關注度較高。近5年我國水資源專用機械制造領域專利總申請量為16 659件。由圖2可知，從區域分布來看，水資源專用機械制造領域專利申請排名前10的省市分別為江蘇（2 366件）、廣東（1 820件）、浙江（1 431件）、山東（1 355件）、北京（1 013件）、安徽（779件）、河南（749件）、四川（696件）、上海（692件）、湖北（656件），合計申請量占全國總申請量的69.37%。其中，江蘇排名第一，專利申請量占全國總申請量的14.20%。

2.3 申請人/專利權人分析

近5年中國水資源專用機械制造領域專利申請量排名前10的申請主體以大型國企為主，申請量553件，國內申請人中以中冶集團為首的大型國企申請量占申請主體排名前10申請總量的19.53%。中冶集團2016年成立水環境研究院，致力于打造具有中國中冶特色的“低成本、高標準、高技術、高質量”的“一低三高”的水處理品牌，成為國內外水務行業的領跑者。近5年我國水資源專用機械制造領域授權量排名前10的專利權人主要為大型國企和大專院校，授權量329件，其中，中冶集團授權量排名第一，占排名前10專利權人授權總量的18.54%。

3 江蘇省水資源專用機械制造專利分析

3.1 申請趨勢分析

近10年江蘇省水資源專用機械制造領域專利申請呈快速發展態勢（見圖3）。截至2021年底，江蘇省水資源專用機械制造領域專利累計申請3 437件。江蘇省水資源專用機械制造領域申請量近10年保持持續增長，2012—2020年年均增長率為28.83%，整體趨勢與中國水資源專用機械制造領域專利申請趨勢保持一致（因部分專利申請尚未公開，2021年專利申請數量有所下降）。自2013年8月國務院發布《關于加快發展節能環保產業的意見》，提出推動形成一批水資源處理技術裝備產業化基地，提升水資源利用效率后，專利申請量逐年攀升，從2013年的105件增長到2020年的698件，增長5.65倍。

3.2 地域分布分析

江蘇省水資源專用機械制造領域專利申請主要集中在南京、蘇州。從區域分布來看，近5年江蘇省水資源專用機械制造領域專利申請排名前10依次為南京（641件）、蘇州（519件）、無錫（316件）、鹽城（140件）、徐州（125件）、南通（124件）、常州（119件）、揚州（98件）、泰州（84件）、鎮江（73件）。其中，南京排名全省第一，占江蘇總申請量的27.09%。南京、蘇州申請量均超500件，兩市合計申請量為1 160件，占江蘇省13市總申請量的49.03%。

3.3 技術構成分析

進一步分析IPC技術構成，江蘇省水資源專用機械制造主要集中于C02F（水、廢水、污水或污泥的處理）、B01D（一般的物理或化學的方法或裝置）、E03F（下水道、污水井）、E03B（取水、集水或配水的裝置或方法）、E02F（挖掘、疏浚）、E02B（水利工程）、A01G（園藝、林業、澆水）、E04D（屋面覆蓋層、天窗、檐槽）、E01C（道路、體育場或類似工程的修建或其鋪面）、E02D（基礎、挖方、填方、地下或水下結構物），其中57.81%的專利屬于C02F領域，對C02F領域細分可得排名前6的大組：C02F9（水、廢水或污水的多級處理）、C02F1（水、廢水或污水的處理）、C02F3（水、廢水或污水的生物處理）、C02F11（污泥的處理及其裝置）、C02F7（水域的曝氣）、C02F5（水的軟化、防垢），其中以C02F9居多，占比高達69.84%。

3.4 申請人/專利權人分析

近5年江蘇省水資源專用機械制造領域專利申請量排名前10的申請主體以大專院校為主，申請量為192件。河海大學申請量排名第一，占申請主體排名前10申請總量的32.8%。其中，申請量排名前10的申請主體中有6所大專院校，共申請143件，占申請主體排名前20申請總量的53.96%。近5年江蘇省水資源專用機械制造領域專利總授權量為1 552件，排名前10的專利權人大部分為大專院校，授權量為113件，河海大學授權量排名第一，占排名前10專利權人授權總量的35.40%，南京林業大學授權率高達73.33%。其中，授權量排名前10的申請主體中有6家大專院校，共授權88件，占排名前10專利權人授權總量的77.88%。

江蘇省內江河湖海俱全，過境水豐富，但本地水資源少，人均占有量僅為全國的五分之一[4]，加上用水效率不高、浪費嚴重，水環境壓力越來越大。江蘇省2012年下發最嚴格水資源管理制度實施意見和考核辦法，創建南京等7個節水型社會建設國家級試點，水資源保護效果顯著。江蘇省內以河海大學為首的大專院校和科研院所申請量位居前列，河海大學建設有水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室和水資源高效利用與工程安全國家工程研究中心，僅“十三五”期間，學校組織主持“長江水資源開發保護戰略與關鍵技術研究”等17項國家重點研發計劃項目，為江蘇省水資源專用機械制造行業技術發展和人才培育作出重要貢獻。

4 結論與建議

水資源專用機械是水資源集約節約利用的核心環節，是治水興水決策的“承擔者”，在水資源匱乏的大環境下，如何推動水資源專用機械制造產業高效率、高質量發展顯得尤為關鍵。基于本研究專利分析，給出如下策略建議：

4.1 創新人才培育模式

建立人才流動培養模式，鼓勵支持校企間技術人員訪問交流、項目合作、辦學講座，以人才流動促進創新要素重組升級。同時注重人才綜合能力培養，引進和培育技術開發和專利撰寫復合型人才，有效銜接技術產出和成果應用，提升知識產權保護意識，兼顧創新成果保護和產業化。

4.2 提升專利布局意識

江蘇省水資源專用機械制造領域專利申請以實用新型居多，且占比逐年遞增，但領域內高價值和核心發明專利較少，加上沒有龍頭企業引導，整個市場缺乏具有前瞻性、實效性、目的性的專利布局，無法破解“卡脖子”關鍵技術，專利淪為企業的“裝飾品”。企業應主動出擊，做好情報搜集和技術挖掘工作，提前根據研發路線、市場需求、競爭動態進行預判，圍繞核心技術撰寫高價值專利申請并進行專利布局，織密織牢知識產權保護網絡。

4.3 強化產學研協同發展

在江蘇省水資源專用機械制造專利申請量/授權量方面，以河海大學為首的大專院校科研能力一流、師資力量雄厚，可通過搭建項目研發合作平臺、創新校企合作管理標準、暢通科研信息交流渠道等方式打破現有領域技術不流通、信息不對稱、產業化不充分的僵局，進一步深化產學研用合作，提高專利技術成果轉化效率和社會經濟效益，促進產業結構轉型升級。

參考文獻：

[1] 張世憑，丁義超，尹紅，等.淺談我國水處理機械設備的發展[J].機械，2010，37（1）：4-6.

[2] 邢宇.水資源專用機械制造行業研究報告[J].科學家，2015，3（9）：56，46.

[3] 張顯學.水處理機械設備未來發展[J].環境與發展，2017，29（10）：240，242.

[4] 江蘇省水利廳.水利概況[EB/OL].（2021-05-17）[2022-03-20].http：//jssslt.jiangsu.gov.cn/art/2021/5/17/art_51405_6181373.html.