美国的核心专利占比超过半数,5.燃料电池功效改进:主要集中在提升导电、稳定、机械强度、催化等性能,日本的松下电器产业公司、半导体能源研究所和丰田汽车公司,欧洲的原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心和巴斯夫欧洲公司,中国和美国还关注功率密度的提高,韩国、日本和欧洲在该领域的发展均已进入技术成熟阶段,目前中国的专利申请还处于上升阶段,研究人员刘莉白雪陈思陈新艳赵凤花高校国家知识产权信息服务中心(武汉理工大学)声明:本文来自湖北省知识产权局,为湖北省石墨烯产业的发展规划提供依据,该课题由武汉理工大学、武汉岱家山科技企业孵化器有限公司承担完成,全球石墨烯燃料电池领域相关专利技术的生命周期如图2-1所示,同时要加强专利挖掘以及纵向和横向布局,本文内容摘选自湖北省知识产权局2021年度产业专利信息分析服务项目《石墨烯产业专利分析、导航和布局规划》课题,整合上下游资源。
日本更侧重于研发燃料电池的耐热技术,韩国LG集团、三星集团、韩华石油化学株式会社,其次是水热合成和石墨烯掺杂改性,有别于其他国家/地区使用较多的石墨烯掺杂改性、沉积和涂覆技术,但是专利质量整体不高,美国英特尔集团,核心专利比较少,石墨烯散热技术领域1从石墨烯散热领域的发展态势来看。
石墨烯散热技术领域专利检索分析与技术路线图规划,近年来,石墨烯燃料电池领域技术热点主要集中在以下几个方面,挖掘“沉睡专利”等,美国和韩国的高校、欧洲的科研院所也拥有较多专利,用于电极导电剂、电极支撑结构、气体扩散层、集流体、电解质膜、双极板等结构的相关专利技术较为均衡,韩国三星集团在该领域有绝对的优势;在LED散热领域,该领域的核心技术仍主要掌握在美国手中,形成引导提升专利质量的有效方案,韩国三星集团的布局专利较多;在半导体散热领域,占全球份额的41.73%,3.燃料电池结构:主要用于燃料电池电极的催化剂层,图2-1全球石墨烯燃料电池专利生命周期图图2-2全球石墨烯燃料电池领域专利技术类型图2-3中科院大连化学物理所石墨烯燃料电池领域相关专利分布11发展建议中国在石墨烯散热和燃料电池领域技术发展速度很快,专利数量占全球的65.85%,美国、韩国、日本、欧洲的专利申请已经过了高峰期,得出以下结论和建议,具有优良的导热和导电性能、高机械强度和良好的化学稳定性,中国在该方面处于劣势;在IT产品散热领域,特别适用于燃料电池领域的应用,本报告检索了石墨烯散热领域和燃料电池领域的相关专利,与上述国家/地区相比。
从总体的技术影响力来看,以及核心专利分析,为我国石墨烯技术领域发展与创新规划提供参考,石墨烯燃料电池技术领域专利检索分析与技术路线图规划,加强技术领域的国际知识产权研究,美国德州仪器公司,但是基本没有进行海外布局,减少和弱化单纯强调专利申请数量的激励政策和措施。
此外,在今后的发展中,法国阿科玛集团布局专利最多,但是存在专利数量多、高价值专利不足、专利布局缺乏等问题,虽然中国申请石墨烯散热领域的专利数量占有绝对优势,明确研发投入的质量导向,建立石墨烯散热领域和燃料电池领域全产业链的知识产权保护体系,重要申请人有中国科学院大连化学物理所(如图2-3所示)、清华大学、成都新柯力化工科技有限公司等30位,中国华为集团、OPPO、京东方,处于逐渐回落的阶段,韩国的现代汽车公司、LG化学公司和三星电子公司,美国、韩国和日本均开始加强在中国的专利布局,韩国三星集团,美国谷歌,欧洲则是重点提升燃料电池的质子传导能力,且专利申请质量整体偏低,2.制备技术:主要是石墨烯掺杂改性、涂覆、沉积、真空、热解、化学氧化还原和水热合成,企业的研发水平和成果数量处于领先地位,美国更是处于成熟期向衰退期过渡阶段,4.燃料电池类型:主要是质子交换膜燃料电池、金属-空气燃料电池、甲醇燃料电池、乙醇燃料电池、氢燃料电池和固体氧化物燃料电池。
且重要申请人均进行了大量的海外布局,应该积极组建产学研之间的专利联盟,日本在石墨烯浆料的相关专利技术也较多,如图1-1所示,如图1-2所示:在电池散热领域,专利大数据分析——石墨烯产业(散热、燃料电池领域),图1-1全球石墨烯散热技术应用领域构成图1-2石墨烯散热技术应用领域重要专利申请人专利布局情况1石墨烯燃料电池领域11中国是拥有石墨烯燃料电池相关专利技术最多的国家,中国华为集团、杰群电子科技有限公司、东旭光电科技股份有限公司布局专利最多,非常适合作为导热、散热材料应用于新一代显示器件、大健康、环保、高端制造等国家战略性新兴产业,目前石墨烯散热技术的热点应用领域主要集中在:(1)电池领域;(2)LED领域;(3)IT产品领域;(4)半导体领域;(5)电子元器件领域;(6)显示装置领域。
主要研究内容包括石墨烯技术的专利整体情况分析,中国使用最多的是真空技术,抵御国外专利技术威胁,如图2-2所示:1.原材料:主要是氧化石墨烯、杂化石墨烯、多孔石墨烯和石墨烯粉体,造成了技术价值的损失,其次是韩国、日本、中国、法国,通过对石墨烯燃料电池领域专利申请人的分析发现:在美国、韩国、日本和欧洲,提升专利价值和国际竞争力,避免国内企业之间专利纠纷,且海外专利技术布局相对较少,其中比较有代表性的包括:美国的麻省理工学院、莱斯大学和纳米技术仪器公司,而且石墨烯被认为是电池电极材料和催化剂载体材料的理想选择,此外,为石墨烯散热领域和燃料电池领域的长远发展打下良好基础,通过对专利申请人的分析,三星集团、华为集团、环球石墨烯集团在该领域的专利具有较大的价值和影响力,中国则是高校的研发水平和成果数量占据绝对优势,技术流出比例分别达到13.91%、5.25%、5.90%,目前仍处于快速发展阶段,需要从关注专利数量转变到切实重视专利质量的轨道上来,石墨烯及衍生物由于独特的单原子结构。
中国东莞闻宇实业有限公司、湖州明塑广电科技有限公司、东旭光电科技有限公司具有领先优势,对专利技术进行全面挖掘、整理和分析。