基于專利計量的揮發性有機物治理技術態勢分析

張旭磊 王慧穎 賀 翔 肖明芳 金小賢

（1.南京大學環境規劃設計研究院集團股份公司，江蘇 南京 210093；2.江蘇圣典律師事務所，江蘇 南京 210000）

0 引言

揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs），是形成PM2.5、臭氧、霧霾等污染的主要前驅體。大多數的VOCs 具有刺激性氣味或臭味，成分復雜且具有滲透性、高毒性和致畸性。VOCs 不僅導致大氣環境質量下降，而且直接威脅人體的健康［1-2］。我國的VOCs 治理技術發展較晚且基礎薄弱，隨著VOCs 排放日益嚴重，政府也相應出臺各種政策，相關的企業針對VOCs 的治理技術也逐漸成熟［3］。

截至2017 年，全球VOCs 治理行業市場規模為300 億元左右，其中中國占據49%～54%的市場份額，美國占13%～18%，歐盟占15%～19%。VOCs 治理在發達國家已得到廣泛的重視，設備和工藝等也較為成熟。中國VOCs 治理行業還處于發展階段［4］。

為研究VOCs 治理領域全球的技術發展情況，以及我國重要的申請人的研究熱點和專利保護策略等，本研究對全球的揮發性有機物治理專利進行全方位的分析，以便了解環保領域、VOCs 治理領域的最新動向及技術發展趨勢，使中小微環保企業能夠全面、及時地對我國重要專利申請人的技術進行追蹤，為企業在后續的技術研發及專利布局提供啟示。

1 數據來源及分析工具

本研究采用關鍵詞及IPC 國際專利分類號相結合的檢索方法，在北京合享智慧科技有限公司的incoPat數據庫中進行檢索，檢索的方式為：關鍵詞=VOCs OR 揮發性有機物OR 揮發性有機化合物OR 有機廢氣，以及關鍵詞=處理OR 治理OR 去除OR 收集OR 處置OR 凈化OR 回收等詞匯，以及結合揮發性有機物等相近詞匯的IPC 主分類號進行檢索，得出數據總量。通過人工篩選出符合檢索主題、合并申請號等數據清洗和標引后獲得最終結果，并以此開展進一步的分析。

2 VOCs治理技術專利的發展概況

2.1 VOCs治理技術專利的全球專利分布

VOCs 的治理是全球各個國家都亟待解決的難題之一，全球的專利申請趨勢如圖1 所示。2002—2013 年是技術的萌芽期，該階段的數據表明關于VOCs 的處理處于起步的階段。2013—2018 年，人們開始更加關注VOCs 的處理，申請量大幅度增加，并在2018 年達到高峰，屬于VOCs 的處理技術的成長階段。但是在2018 年之后，VOCs 的治理技術走向轉型階段，全球整體的專利數據量呈下滑的趨勢。

圖1 VOCs治理技術專利的全球申請趨勢

2.2 VOCs治理技術專利的中國生命周期分析

我國VOCs 治理技術專利的生命周期如圖2 所示。近年來，專利的申請量及申請人數量均為上升的趨勢，雖然中間有一段的回落的過程，但是整體的生命周期是穩步的，我國的VOCs 治理技術一直在發展中，技術創新的熱情較高。

圖2 VOCs治理技術專利的生命周期

2.3 VOCs 治理技術專利的中國專利申請趨勢圖

我國在VOCs 治理技術專利的申請趨勢如圖3所示。2002—2013 年屬于緩慢發展階段，2014—2018 年，專利申請量大幅度提升，2018 年專利申請的總量達到最高點，專利申請總數量為1 742 件，2018—2020 年專利申請量平緩發展。對比圖1 所示的VOCs 治理技術專利的全球申請趨勢，我國的專利量申請趨勢和全球的申請趨勢呈相似的關系，這表明我國在VOCs治理領域的申請量極大地影響到全球的申請數量。

圖3 VOCs治理技術專利的中國專利申請趨勢

2.4 VOCs治理技術專利的中國專利地域分布

我國VOCs 處理領域專利地域分布如圖4 所示，排名前十的省份分別為：江蘇、廣東、浙江、北京、上海、山東、天津、四川、福建、安徽。從各省份的申請量來看，江蘇對VOCs處理極其重視，申請數量和各省份的關系可以顯示，申請量與省份的經濟發展水平呈正相關，經濟發達程度越高，申請量越多。

圖4 VOCs治理技術專利的中國專利地域分布

3 重點專利申請人-福建龍凈環保股份有限公司

3.1 福建龍凈環保股份有限公司簡介及企業動態

福建龍凈環保股份有限公司是國內大氣污染治理設備及其他環保產品的大型研發生產商，企業實力及產品的產銷量一直居于領先地位，為環保行業的龍頭企業。該公司引進了國外多項先進技術，主要產品包括電除塵器、煙氣脫硫裝置、氣力輸送裝置等。其自主研發的產品分銷至全國，在眾多的行業中得到廣泛應用。

3.2 福建龍凈環保股份有限公司關于VOCs治理領域的專利態勢分析

根據VOCs 相關的IPC 主分類號進行檢索，篩選出申請人包含“福建龍凈環保股份有限公司”的專利共計228件。

在上述288 件專利中，有效專利150 件、審查中44 件、失效34 件。其有效專利中發明申請20件、發明授權22 件、實用新型108 件，如圖5、圖6所示。目前其有效專利的數量是失效專利的3 倍。公司的有效專利的數量越多表明公司對知識產權的維持越好［5］，上述數據表明福建龍凈在VOCs 治理領域的專利維持較好。

圖5 福建龍凈VOCs治理領域的專利申請總量

圖6 福建龍凈VOCs治理領域的有效專利

3.3 福建龍凈環保股份有限公司關于VOCs治理領域專利的合作申請

研究發現專利合作網絡能夠提升企業整合異質性資源的能力，通過縮短路徑長度、增強小世界性、增加專利合作申請機會等方式，對企業創新績效產生正向影響［6-9］。福建龍凈環保股份有限公司VOCs治理領域的專利合作機構如表1所示。

表1 福建龍凈VOCs治理領域的專利合作機構

在知識經濟時代，企業技術創新活動的復雜程度越來越高，單純依靠自身的技術能力往往難以在一些復雜的技術領域取得突破，合作創新能有效彌補企業創新投入不足、創新模式單一、技術成果轉化率低等問題［10］。相比于單獨專利授權，合作專利授權由多個研發主體合作完成，因此具有更高的研發投入，體現了更好的技術質量［11］。

企業有充足的資金支持科研攻關，但相對缺乏科研人員和團隊，而高校恰好能在此方面與企業優勢互補，且高校更注重科技成果的產出和轉化，因此校企合作對高校專利產出具有促進作用［12］。福建龍凈環保股份有限公司與上海交通大學之間的合作能夠促進高校專利實業化，同時可以促進福建龍凈環保股份有限公司高技術含量的專利輸出，一舉兩得。

此外，依據福建龍凈環保股份有限公司合作的企業、高校，從分布的區域來分析，主要集中在廣東、福建、上海。由于廣東、福建、上海在VOCs治理領域制定了更加嚴苛的地方政策，因此這三地的VOCs治理技術更加成熟、更為先進。福建龍凈與高技術產出地域的企業、高校合作，能夠進一步激發自身的VOCs 治理技術創新。其中廣東、福建、上海三地的政策如下。①2018 年6 月28 日，廣東省環境保護廳、發展和改革委員會等五部門聯合印發《廣東省揮發性有機物（VOCs）整治與減排工作方案（2018—2020 年）》（粵環發〔2018〕6 號）；廣東省人民政府發布公告：2020 年7 月1 日起，對廣州VOCs排放企業進行執法檢查［13］。②福建省物價局、財政廳、環保廳聯合印發《福建省揮發性有機物排污收費試點實施辦法》，正式開征揮發性有機物（VOCs）排污費；2020 年7 月29 日，福建省生態環境廳印發《福建省2020 年揮發性有機物治理攻堅實施方案》的通知（閩環保大氣〔2020〕6 號）。③2018 年，上海根據原環保部等六個部委局《關于印發〈“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案〉的通知》相關要求，制定了《上海市揮發性有機物深化防治工作方案（2018—2020 年）》。行業VOCs 治理處于起步階段，而華南地區一直積極舉辦相關的VOCs 治理推介會、環博會等［14-15］，福建龍凈致力于與華南區域的環保先進單位合作，進一步激發本企業VOCs 治理技術創新。

3.4 福建龍凈關于VOCs 治理領域的科技成果轉化情況

2019 年，我國有效專利實施率達到55.4%，較上一年提升了2.8%。與此同時，專利運用方式也日益趨向多元化，包括專利實施、產業化、許可、轉讓、作價入股等［16］。技術轉化模式大致的過程為前期-中期-后期-共贏。前期的主要任務是投入大量的人力、物力、資本進行研究；中期企業進行專利的布局、申請；發展到后期企業需要輸出一部分的高價值、具有高質量的專利；最終的目標是將科技成果進行轉化，提高社會生產力的同時，也實現企業的專利資本化，將資本再投入其他或者更深層次的研究，達到企業、社會共贏的循環鏈，如圖7 所示。

圖7 福建龍凈VOCs治理領域的專利成果轉化循環鏈

福建龍凈環保股份有限公司將開發所產生的技術成果進行資本化的處理，處理的模式為將部分專利進行轉讓、許可。關于VOCs 治理領域的專利成果轉化共計6 件，其中包括2 件專利轉讓及4 件專利技術許可，具體的轉化成果如圖8 所示。在成果轉化的專利中，既有福建龍凈從其他企業轉讓而來，變更為自己名下的，也有福建龍凈許可給其他企業，企業間專利的成果轉化與交易，能夠激發專利技術產業化，還能夠優化專利市場環境。

圖8 福建龍凈VOCs治理領域的專利成果轉化

3.5 福建龍凈環保股份有限公司關于VOCs治理領域的技術發展概況

福建龍凈環保股份有限公司關注于VOCs的治理，因此在VOCs 防治技術上前期關注的焦點在除塵技術。2005—2018年，福建龍凈申請的專利中包括除塵器、高頻電源復合式除塵器等；在2013 年申請的專利中，福建龍凈又體現了人文關懷的精神，有多篇是關注于除塵設備運行的安全性的，從而降低安全事故的發生率。在2018 年之后，在VOCs 治理領域，福建龍凈申請了VOCs 消除的催化劑。關于VOCs 的直接治理，該公司的技術在2018—2020年的三年內得到迅速的發展。

目前，針對VOCs 治理技術基本是分為兩大類［17］：一類是以改進工藝技術、設備為主；另一類是以末端治理為主的控制性技術。

4 結語

本研究依托專利檢索工具，基于VOCs 治理技術對福建龍凈環保股份有限公司進行系統全面的檢索和多維度的分析，福建龍凈環保股份有限公司作為環保行業的龍頭企業，每年專利的申請量均保持穩步上升的趨勢，在專利保護層面上極其重視。對企業專利的有效性進行分析，也表明大型企業對專利的維持度也較高，注重企業知識產權的保護，為市場的開拓保駕護航。通過對福建龍凈環保股份有限公司的主要產品、大氣治理成果、專利態勢分析、專利的合作申請、科技成果轉化等層面進行分析，得出以下結論。

①對于環境治理技術要進行多維度的保護，不僅僅是依托于發明申請對治理技術進行保護，還可以通過實用新型對環境治理的設備進行保護。實用新型是專利中保護的一種類別，實用新型授權的要求較低、申請到授權時間短。

②專利的申請方向或領域要緊跟政策的變化，大型上市公司追隨政策技術變革，可以引導企業向更好的方向發展。

③逐步增強與校企的合作，各自發揮企業、高校的不同優勢，分工合作、協同創新。將產學研發揮到極致，激發高校的研發潛力。

④企業需要積極應對專利侵權，在積極防御的同時，強化自身的核心競爭力；構建知識產權體系、進行專利預警、專利布局，形成多維度的專利保護池，提升企業自身的專利數量及質量，最終形成防御壁壘。