陶瓷领域国内专利技术申请现状及思考建议

近年来，我国知识产权事业发展取得了历史性成就，法律制度不断完善，对知识产权的保护不断增强。2021 年6 月1 日，第四次修改后的专利法正式施行，标志着我国已建立了国际上高标准的惩罚性赔偿制度，以专利技术情报支持创新，以专利制度为创新成果保驾护航，已是共识。陶瓷领域飞速发展，大量成果已被申请了专利。然而，我国创新主体急需及时了解国内外最新专利技术和专利布局，从而及时跟踪研发，防止被专利“卡脖子”。针对该迫切需求，本文总结了国内陶瓷领域专利申请概况，以期为陶瓷行业创新主体提供技术情报。

鉴于大量创新成果首先以专利的形式面世，因而及时了解专利技术动向、跟踪研发可以提高创新效率。举一例说明，用于大规模集成电路的高导热氮化硅陶瓷基板，我国从2017年开始出现研发热潮，2022年末才实现产业化制备，期间一直属于“卡脖子”技术，但是该产品的专利“高导热性氮化硅烧结体、其制造方法和压接结构体”在1997年6月18日已被公开，是日本东芝株式会社于1996年6月7日在中国提交申请，并同步在欧洲、日本、美国申请，明确公开了产品用途、组成和制备工艺等详细技术信息。可见，及时了解跟踪国外申请人的专利可尽早获得技术发展动向，有力支撑我国先进陶瓷领域技术进步。

鉴于此，本文总结了国内陶瓷领域专利申请概况，供业界参考。

本文检索基于国家专利局的智能检索系统，选择了中文全文数据库CNTXT，仅检索发明专利和实用新型专利，日期设定为申请日(APD)分别在20221231(2022年12月31日，下同)前和20170101～20221231期间且公开日(PD)均在20230101日前的专利量。陶瓷对应的IPC分类号及对应的技术主题如表1所示。C04B35的技术主题是其他陶瓷，其细分分类号及技术主题如表2所示，基本为先进陶瓷。

表1 陶瓷领域IPC分类号及技术主题

表2 陶瓷领域C04B35分类号包括的技术主题

1.1 陶瓷领域专利申请量概况

1.1.1 申请总量及2017～2022年的申请量

申请日分别在20221231之前、201701至20221231期间且公开日均在20230101前的陶瓷领域专利量分别为94606件和41706件。2017年1月1日后的专利量占44.1%，反映出20170101后专利申请活跃。

1.1.2 2017～2022年间的年度申请量

各年度申请量如图1所示。如本文第2部分指出的，2021～2022年申请的部分专利没有公开，因此，仅考虑2017～2020年期间的年专利申请量，均在7000件以上，表明年申请量较为平稳。

1.1.3 不同技术主题的申请量概况

申请日在20221231之前、申请日在20170101～20221231期间且公开日均在20230101日之前的专利申请中，陶瓷领域各分类技术主题的申请量和占比分别如图2、图3所示。申请量占比顺序没有变化，由大到小排序依次为C04B35其他陶瓷、C04B41陶瓷的后处理、C04B33黏土制品、C04B38多孔陶瓷制品及其制备方法、C04B37陶瓷的连接。这反映了涉及先进陶瓷的C04B35技术方向的创新度最为活跃，占比分别为60.4%和56.9%，专利申请量占绝对优势，涉及传统陶瓷的C04B33申请量占比分别11.8%、12.9%，排名第三。

1.2 2017～2022期间专利的法律状态

本文使用的检索系统中，专利的法律状态设为三种：专利权有效、专利在审或专利权无效、专利权未知。其中，专利权无效是指获得专利权后在后继法律程序中被无效，专利权未知是指检索系统中专利的法律状态数据缺失。如表3所示，整体上陶瓷领域有效专利权的比例仅为28.2%，排序为C04B41陶瓷的后处理、C04B35先进陶瓷、C04B37陶瓷的连接、C04B38多孔的陶瓷制品及其制造方法，有效率接近，略低于30%，C04B33传统陶瓷的比例最低，仅有21.4%。

表3 2017～2022年陶瓷领域专利的法律状态

1.3 2017～2022年期间陶瓷领域不同技术主题专利的主要申请国家

陶瓷领域各国申请量以及占比如图4所示。从图中可以看出，国内申请量37813件，国外申请量3893件，占比分别为90.67%、9.33%，国内申请量几乎是国外申请量的近十倍。国外申请量排序是为日、美、德、韩、法、英，占比分别为5.08%、1.77%、0.97%、0.54%、0.41%、0.15%，提示了创新主体应予关注的主要国家。另外，图示未标注来自其他国家和地区的申请，占申请总量比例为0.41%。

陶瓷领域各分类号C04B33 、C04B35 、C04B37、C04B38、C04B41的申请量和占比分别如图5～9所示。从图中可以看出，均以国内申请为主， 特别是C04B33传统陶瓷， 占比高达99.02%；在C04B35先进陶瓷、C04B38多孔陶瓷制品及制造方法、C04B41陶瓷的后处理等方面，国内申请量基本是国外的九至十倍；仅在C04B37陶瓷连接，国内占比最低，为63.06%，国外占比最高，达到36.94%，提示国内创新主体应密切关注国外在该技术主题的专利申请。国外申请按照占比排序分别为C04B37的36.94%、C04B35的10.43%、C04B38的9.44%、C04B41的7.86%、C04B33的0.98%。每个分类号的国外申请人中，均以日本排名第一，美国在C04B35、C04B38、C04B 41排名第二，技术主题基本涉及先进陶瓷、多孔的陶瓷制品及制造方法、陶瓷的后处理；德国在C04B37、C04B33 排名第二，技术主题基本涉及陶瓷的连接、传统陶瓷。

图5 2017～2022年期间C04B33主要申请国家的申请量和占比

图6 2017～2022年期间C04B35主要申请国家的申请量和占比

图7 2017～2022年期间C04B37主要申请国家的申请量和占比

图8 2017～2022年期间C04B38主要申请国家的申请量和占比

图9 2017～2022年期间C04B41主要申请国家的申请量和占比

申请量排名前十六位的申请人和国外在中国申请量排名前十五位的申请人分别如表4～5所示。从表中可以看出，表4的前十六位主要申请人中，除景德镇陶瓷大学和蒙娜丽莎集团股份有限公司的申请多涉及传统陶瓷外，其他申请人的专利全部为先进陶瓷方向。仅有一家国外企业日本碍子株式会社，申请量排名第三，其申请大量涉及废气处理的蜂窝陶瓷、少量涉及半导体制造用部件等。国内申请人除中国科学院上海硅酸盐研究所、航天特种材料及工艺技术研究、蒙娜丽莎集团股份有限公司外，全部为大学。申请量排名第一的是武汉科技大学，其申请几乎全部为耐火材料；排名第二的是中国科学院上海硅酸盐研究所，是国内最知名的先进陶瓷研发单位之一，专利涉及的技术主题广泛。排名第三的是西北工业大学，专利多涉及碳质材料特别是C/C、C/SiC复合材料。

表4 2017-2022年期间陶瓷领域主要国内申请人

表5列出了国外排名前十五的主要申请人。日本有十位，且前三名均为日本企业，美国有四位，分别是第4、5、14、15位，德国仅一位，是第8名。排名第一的日本申请人碍子株式会社申请量309件，远高于其他申请人，多涉及蜂窝陶瓷，少部分涉及半导体制造用部件；TDK株式会社109件，多涉及铁氧体、压电陶瓷、介电陶瓷；三菱综合材料株式会社107件，多涉及靶材和导热基板；株式会社村田制作所66件，多涉及电子陶瓷；住友电气工业株式会社56件，多涉及硬质陶瓷，其他申请人申请量低于50件。美国主要申请人是通用电气公司(104件)，多涉及3D打印、陶瓷基复合材料、高温涂层；康宁股份有限公司75件，主题比较分散，包括了锂离子电池材料、玻璃陶瓷耐火材料、钛酸铝、蜂窝陶瓷等；3M 创新有限公司32件，主题分散，包括了密封用途的氮化硼、电子产品外壳陶瓷制品、氮化铝、氧化锆齿科材料等，其他申请人申请量低于30件。德国主要申请人为CL产权管理有限公司54件，基本涉及添加式制造三维物体所用的材料；肖特股份有限公司23件，多涉及光学陶瓷、锂离子电池等，其他申请人低于20件。韩国申请人主要是三星电机株式会社50件，几乎全部是介电组合物和多层电容器，其他申请人低于10件。另外，表格中未列出法国的主要申请人，排序为赛峰集团陶瓷20件、赛峰航空陶瓷技术公司17件、赛峰集团17件，多涉及陶瓷基复合材料及其相关技术；法商圣高拜欧洲实验及研究中心19件，多涉及耐火材料，其他申请人低于15件。

2.1 应重点关注的国外专利布局技术方向和申请人

2017～2022年期间，陶瓷领域国内申请量几乎是国外的十倍，专利的有效率为28.2%，说明相较于国内与国外专利纷争严重的通信、人工智能等领域，陶瓷领域国内创新主体面临的国外专利壁垒和专利纷争并不严重。但是在个别技术方向，国外企业有明确的专利布局，例如：在陶瓷领域五个分类技术主题中，C04B37陶瓷的连接技术方向，国外申请占比最高，达36.94%；再如国外来华申请量排名第一的申请人日本碍子株式会社，大部分专利涉及蜂窝陶瓷，结合目前国内高档蜂窝陶瓷市场基本被该公司和康宁公司所垄断。这说明创新主体应重视这些技术方向上来自国外的专利布局，以及时获得专利技术情报支撑创新，防止出现专利“卡脖子”。本文提供了2017～2022年国外来华申请的主要申请人，多数为世界知名陶瓷生产商，揭示了国内创新主体应予关注的申请人及其技术方向。

在传统陶瓷集中的C04B33，国内申请量占比高，达99.02%，说明了该技术方向国内企业面临国外专利壁垒、侵权诉讼的可能性极低。需要提示的是，建筑卫生陶瓷目前主要的研发热点清洁能源及新设备对应的分类号不是C04B，创新主体需要查询准确分类号，借鉴本文方法获得相应专利。

2.2 重视陶瓷领域专利技术情报的利用

专利技术情报不仅能提供技术动向、技术方案，还能预示市场前景。在没有市场的地方，专利难有用武之地，反之大量专利布局之地提示市场前景明朗，如日本碍子株式会社多年来在中国市场持续布局蜂窝陶瓷，目前和康宁公司一起占据国内高端产品市场，提示国内精于某类材质的创新主体应持续关注国外相关生产商的专利布局，如聚焦氮化硅制品的中材高新氮化物陶瓷有限公司应关注日本宇部兴产株式会社的相关专利，该公司是世界上唯一可使用硅亚胺热解法生产高品质氮化硅粉体厂商；再如聚焦陶瓷基复合材料制品的西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司应关注法国在中国排名第一的申请人法国赛峰集团，其申请多涉及该类制品。

本文总结了日本、美国、欧洲等主要申请人及其技术方向，多涉及热点前沿技术，比如靶材、锂离子电池材料、导热基板、电子陶瓷等，还提供了结合分类号检索获取相关专利的方法，为我国创新主体提供了丰富技术情报和检索方式。特别是主要申请人中，大量为日本企业，多数为世界知名先进陶瓷生产商，其专利技术动向极具价值。在此建议建立陶瓷领域国外知名生产商名录，国内陶瓷管理机构、行业协会、产业联盟、创新主体等密切关注或定期发布其最新专利动态，特别是在中国的专利动态，供业界参考。还需要指出的是，本文统计结果中没有包括所有国外重要申请人，比如陶瓷领域世界知名的美国国家实验室，包括发明注凝成型的橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室等，日本大量的先进陶瓷生产商包括精于粉体制备的宇部兴产株式会社，俄罗斯超高温陶瓷生产研发机构等，均应受到特别关注。这也是避免多年后我国出现大量“卡脖子”技术问题的重要解决方法之一。在此呼吁国内相关部门，包括立项部门、行业协会、产业联盟、学术期刊以及学术会议等，重视专利技术情报的利用，给予支持。

从申请人看，国外主要专利申请人基本为生产实体企业，知识产权管理经验丰富，一般通过设立知识产权专员和聘用资深代理人等方式负责专利申请，部分专利全球布局。相比之下，国内先进陶瓷技术方向的申请人以大学为主，很多是国家重大专项、重点研究计划的承担单位，项目成果代表中国先进陶瓷最新研发成果，但是申请专利时，常见学生撰写专利，基本知识和撰写经验严重不足，可能导致成果无法获得专利保护或保护范围受损。考虑到陶瓷领域国内前十五位申请人多为大学，基本未将知识产权列为必修课，在此建议相关学校重视该问题，特别是有法律专业的综合大学，尽快开设知识产权和专利必修课程，以便学生在学习期间打下理论基础，论文阶段获得基本撰写经验，毕业后不断精进，多年后陶瓷领域技术人员均具有一定专利撰写和知识产权管理水平，并有大量杰出知识产权管理者出现，为我国先进陶瓷行业技术发展打下坚实基础。

近年来，我国在航空航天等国防领域取得了举世瞩目的成果，先进陶瓷材料创新成果丰硕，形成了大量我国具有独立技术特色的国防先进技术成果。其中，高温隔热材料、透波材料等处于世界领先水平，在专利申请上，哈尔滨工业大学、西北工业大学、航天特种材料与工艺技术研究所等均为申请量排名前十的主要申请人。创新成果来之不易，而专利制度本质特征是公开换保护。因此，需要重视大量专利申请是否会导致我国国防技术的自主创新成果过多公开。在此建议对于战略性关键技术采用技术秘密的方式严加保护，严禁申请专利，比如正在研发的第三代SiC纤维生产技术、超高温陶瓷等。非战略性技术成果，可以申请国防专利或保密申请，避免公开。其中，民用前景较为明确的成果可以采用保密申请，待时机成熟时解密。对于该类技术，国外已有相关动向，日本在已有的专利保密审查基础上，升级了对于敏感技术的管控，2022年5月，日本国会通过了《经济安全保障推进法》，规定了禁止敏感技术专利提出国际申请，敏感领域包括与核技术和军事武器开发相关的技术，制定了专门的审查流程，并为该类敏感专利提供二十年的许可费补偿。

(1) 所有专利都有国际专利分类号，不同分类号代表不同技术主题，本文给出了采用分类号高效获得特定技术主题专利的方法。

(2) 专利可以提供技术方案、技术动向，预示市场前景，本文总结了我国陶瓷领域不同技术主题专利申请概况、国内外主要专利申请人及其技术方向，为我国创新主体提供了重要的专利技术情报。

(3) 高校陶瓷专业应尽快开设知识产权课程，为我国陶瓷行业特别是先进陶瓷行业发展培养后备人才。

(4) 对于我国创新成果丰硕的航空航天领域，可以采用提交保密申请或国防专利的方式防止技术信息提前公开。

(5) 对于专利保护，我国已建立起高的惩罚性赔偿制度。在欧洲，统一专利制度和统一专利法院于2023 年6 月1 日投入运行，创新主体应密切关注，充分利用，以保护创新成果，防止专利诉讼。

(6) 呼吁设立陶瓷领域国外知名生产商和创新主体名录，定期发布其专利动态。建议立项部门、学术期刊、学术论坛、展会等设立专利分析课题、刊登专利分析文章及发布专利动态、举办知识产权讲座、设立专利服务商展位等方式，充分利用专利制度支持我国陶瓷行业创新发展。

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