无烟气烟草制品技术发展现状及趋势研究

刘亚丽，洪群业，郑路，郑新章，贾楠，邱纪青，周雅宁

中国烟草科技信息中心，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001

综述

无烟气烟草制品技术发展现状及趋势研究

刘亚丽，洪群业，郑路，郑新章，贾楠，邱纪青，周雅宁

中国烟草科技信息中心，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001

为把握国外无烟气烟草制品研发的技术特点和发展趋势，借助Thomson Innovation专利分析工具对1985～2014年间无烟气烟草制品技术专利进行分析，系统揭示近30年来无烟气烟草制品的研发现状与态势、研发热点以及技术分布。分析结果表明：专利申请变化趋势受政策影响较大；中国和美国是无烟气烟草制品技术专利申请的主要国家；3类无烟气烟草制品技术研发热点各有不同；以跨国烟草公司为代表的企业通过收购与并购成为无烟气烟草制品技术研发的主导力量。

无烟气烟草制品；专利技术；专利分析；发展趋势

无烟气烟草制品是指未经燃烧过程，而通过口腔或鼻腔吸食消费的烟草制品[1]。目前，无烟气烟草制品的品种繁多，分类尚不统一，为了与传统卷烟区分开来，通过对世界范围内销售的和正在研制的无烟气烟草制品进行汇总，暂将其分为加热非燃烧型烟草制品、电子烟和口含烟三大类。

有统计表明，全世界每年90%～95%的发明创造成果能在专利文献中查到[2]。鉴于此，对无烟气烟草制品领域的专利技术进行统计分析、透视该技术领域的技术发展现状和趋势，对我国烟草行业未来在该领域的发展具有重要意义。

1 数据概况

数据来源：汤森路透集团的Thomson Innovation数据库。Thomson Innovation检索分析平台涵盖了全球最为广泛的专利数据，整合全球最权威的经过深加工的Derwent 数据库，并配备强大的检索系统和分析功能，该数据源覆盖了全球90多个国家和地区的核心数据库，数据总量超过8千万件。

检索范围：1985～2014年；数据检索和下载时间：2015年3月18日。由于专利申请到专利公开有18个月的滞后期，因此2014年的数据仅供参考。

数据量：通过文献调研以及专家评议确定无烟气烟草制品专利检索词，根据确定的检索主题词提取的数据量分别为加热非燃烧型专利1342件、电子烟专利7255件和口含烟专利5540件。

2 态势分析

2.1 申请趋势

由图1可知，国际上对无烟气烟草制品的研发起步比较早，上世纪70年代，世界各国就开始了无烟气烟草制品技术的相关研究。

1985～1998年，3类无烟气烟草制品专利申请均处于缓慢增长阶段，这一时期三类制品的申请趋势区别不大；从1998年以后，口含烟的专利申请开始活跃，超过另外两种制品的专利申请量，并在2008年、2011年先后达到高峰，之后开始有所回落；电子烟在经历了20多年的发展之后，于2003年开始活跃，到2011年超过口含烟专利申请量并且呈现较明显的上升趋势，2013年达到高峰；相比之下，加热非燃烧型烟草制品的专利申请量则一直保持相对平稳的缓慢增长。

图1 3类无烟气烟草制品专利申请趋势Fig.1 Patent application trend of three types of smokeless toba cco

2.2 地区分布

地区分布是指在某个国家和地区所申请的专利数量。表1为电子烟和口含烟专利申请量排名前10位的国家、地区或组织，占世界电子烟和口含烟专利申请的83.2%和77.2%，是电子烟和口含烟技术领域的重要研发竞争区域。电子烟和口含烟专利申请前两位均为中国和美国，世界知识产权组织和欧洲专利局作为申请地的申请量分别位列第3、4位，此外，加拿大、澳大利亚以及亚洲地区的韩国和日本也具有很强的竞争能力。

表1 专利申请量排名前10位的国家、地区或组织Tab.1 Top 10 countries,regions and organization in patent app lication

加热非燃烧型烟草制品专利申请覆盖国家较少，排名前三位的国家（组织）为美国、欧洲专利局和世界知识产权组织，说明该类产品专利申请主要集中在美国，美国处于加热非燃烧型烟草制品领域的领跑地位。

2.3 专利权人

专利权人分析旨在从专利所属机构（个人）的角度揭示无烟气烟草制品技术的发展现状和竞争格局。

2.3.1 加热非燃烧型烟草制品

表2列出了加热非燃烧型烟草制品专利申请量排名前5位的企业。这五家企业均为跨国烟草企业，其中第五位乐富门本森公司是被菲莫和英美烟草公司共同控股的烟草企业[3,4]。由表2可知，菲莫国际烟草公司和雷诺烟草公司专利总数占世界加热非燃烧型烟草制品专利总数的52.7%，这两家公司在加热非燃烧型烟草制品专利方面最具优势。

表2 加热非燃烧型烟草制品专利申请量前5名的申请人Tab.2 Top 5 patent applicants of non-combustion heating type tobacco

2.3.2 电子烟

表3列出了电子烟专利申请量排名前10位的专利权人。与加热非燃烧型烟草制品专利集中于少数大型烟草企业的情况不同，电子烟专利权人分布相对分散。除菲莫国际烟草公司（第一位）、雷诺烟草公司（第三位）、帝国烟草公司（第六位）、英美烟草公司（第七位）和日本烟草公司（第八位）等国际烟草企业之外，一些个人和非烟草企业专利申请量也比较大。其中，排名第六位喀麦隆控股公司为帝国烟草公司的全资子公司，该公司于2013年收购了三龙国际有限公司（前身为如烟集团有限公司）的电子烟知识产权[5]；而第十位布朗威廉姆森烟草公司是英美烟草公司的子公司[6]。近年来，跨国烟草公司通过收购与并购进军无烟气烟草制品市场，从而与日渐萎缩的传统卷烟市场形成互补。

中国是目前世界上最大的电子烟生产国，全球消费的电子烟绝大部分均由我国的民营企业生产[7]。以惠州市吉瑞科技有限公司（第四位）、深圳市合元科技有限公司（第八位）、深圳市麦克维尔科技有限公司、卓尔悦（常州）电子科技有限公司为代表的深圳电子烟企业不仅申请了大量的电子烟专利，还致力于电子烟产品的研发和生产。此外，刘秋明的个人专利申请量高于除菲莫烟草公司之外的所有企业，惠州市吉瑞科技有限公司所申请的电子烟专利中，大部分专利的第一发明人均为刘秋明。韩力是目前被公认的电子烟的发明人[7]，不仅拥有电子烟领域的基础专利，还与帝国烟草公司（喀麦隆控股公司）共同申请了大量电子烟专利。

表3 电子烟专利申请量前10名的申请人Tab.3 Top 10 patent applicants of electronic cigarette

2.3.3 口含烟

表4列出了口含烟专利申请量排名前10位的企业。口含烟专利申请量排名前10位的企业中，跨国烟草企业占8家，说明跨国烟草企业在口含烟专利技术方面具有较强优势。

表4 口含烟专利申请量前10名的申请人Tab.4 Top 10 patent applicants of Snus

3 技术分析

以国际专利分类法（IPC，International Patent Classification）为基础，对3类无烟气烟草制品专利的小组分类号进行统计，结合3类无烟气烟草制品的产品结构和技术特征进行技术点的合并与汇总分析。

3.1 加热非燃烧型烟草制品

加热非燃烧型烟草制品按照加热原理的不同可细分为电加热型、燃料加热型（如碳加热）、理化反应加热型（如物理结晶、化学反应等）3类，其中以电加热型和燃料加热型居多，而又以燃料加热型技术出现最早。燃料加热型代表专利为雷诺烟草公司于1991年申请的专利“制备吸烟制品的碳质燃料的方法和由此制成的产品（US5076297）[8]”，该专利有26个同族专利，被引次数为88次。其产品示例见图2。

图2 碳加热吸烟制品的纵向示意图Fig.2 Schematic diagram of carbon-heating smoking inhaler

通过对加热非燃烧型烟草制品典型专利的深入解读可知，加热非燃烧型烟草制品主要涉及的技术点为热源、加热装置、控制系统、烟草配方与材料、添加剂、吸附剂、整体结构设计等。表5列出了基于IPC分类的加热非燃烧型烟草制品专利技术点数量分布。

表5 加热非燃烧型烟草制品专利技术点分布Tab.5 Distribution of non-combustion heating type tobacco paten t

由表5可知，加热非燃烧型烟草制品的核心技术主要体现在烟草配方与材料、产品整体结构设计、添加剂和吸附剂、加热装置、控制系统等方面。

3.2 电子烟

电子烟主要包括电池、电子控制系统、雾化器及烟液容器，外观类似于传统的滤嘴卷烟。雾化方式有电阻加热雾化、电磁加热雾化、超声雾化和喷射雾化4类，其中超声雾化类电子烟起步较早，但目前电阻加热雾化技术专利申请较多，主要原因是为了避开超声雾化的核心专利技术。代表专利为韩力于2003年申请的 “一种非可燃性电子雾化香烟（CN1530041）[9]”，该专利为超声雾化技术的基础专利，现已被帝国烟草公司收购。其产品示例见图3。

图3 电子烟产品示意图Fig.3 Schematic diagram of electronic cigarette

表6 电子烟专利技术点分布Tab.6 Distribution of electronic cigarette patent

电子烟主要涉及加热方式与元件、雾化器结构与设计、控制系统、烟液配方及其制备、整体结构设计等技术点。表6列出了基于IPC分类的电子烟专利技术点数量分布。

由表6可知，由于整体结构设计的专利大多为外观专利，因此电子烟的核心技术主要体现在烟液配方和雾化装置两方面，其次为加热方式、添加剂和控制系统。电子烟的烟液配方目前有含烟碱和不含烟碱两种烟液，但是两种烟液的吸味均不如加热非燃烧型烟草制品。

3.3 口含烟

口含烟在3类产品中历史最悠久，产品形式最多样，主要有袋装口含型、含化型、嚼烟、湿烟粉、含胶基的口香糖型等，目前专利申请较多的为袋装口含型和含化型烟草制品。代表专利为瑞典火柴烟草公司申请的 “一种口含烟的制备方法（WO2004095959）[10]”，被引次数为82次。口含烟主要涉及制备方法、原料配方、添加剂、产品形态、产品包装、贮存方法等技术领域。表7列出了基于IPC分类的口含烟专利技术点数量分布。

表7 口含烟专利技术点分布Tab.7 Distribution of Snus patent

由表7可以看出口含烟专利技术集中在制备方法、烟草配方、添加剂以及包装上，其中以制备方法和烟草配方的专利申请最多。制备方法主要有挤出、熔纺、热处理工艺等，原料配方主要是产品所采用的原料及其配方。

4 结论

（1）无烟气烟草制品技术领域专利申请总体呈现上升趋势。特别是2003年以来，专利申请量进入迅速增长时期，这种变化趋势与《烟草控制框架公约》的实施有关，2003年，世界卫生组织批准《烟草控制框架公约》，世界各国公共场所吸烟禁令范围的逐步扩大，推动了无烟气烟草制品技术发展的步伐，因此，专利申请受政策的影响程度很大。

（2）电子烟和口含烟专利申请集中在中国和美国，加热非燃烧型烟草制品专利集中在美国。说明这两个国家和地区被普遍视为无烟气烟草制品的重要市场，在哪个国家申请专利多，说明比较重视该国家（地区）市场，看好该国家（地区）的市场发展前景。

（3）国际上大型跨国烟草公司在加热非燃烧型烟草制品和口含烟技术领域的专利申请和技术研发占据主导地位，最具代表性的是菲莫国际公司和雷诺烟草公司；电子烟的专利申请相对分散，除少数大型跨国烟草企业之外，一些电子烟生产企业和个人也具有较强的竞争实力。

（4）加热非燃烧型烟草制品的核心技术主要体现在烟草配方与材料、产品整体结构设计、添加剂和吸附剂、加热装置、控制系统等方面；电子烟的核心技术主要体现在烟液配方和雾化装置两方面，其次为加热方式、添加剂和控制系统；口含烟专利技术集中在制备方法、烟草配方、添加剂以及包装上。

[1]郭小义，钟科军，王勇，等.一种含烟草成分的槟榔及其制备方法：CN，102894465A[P]2013-01-30.

[2]李建蓉.专利信息与利用[M]，2006：350.

[3]菲莫国际公司19.5亿美元收购乐富门公司[EB/OL].烟草在线.http://www.tobaccochina.com/news_gj/bilingua/wu/20088/200885163037_316625.shtml.

[4]英美烟草与乐富门合并构建烟草巨头[EB/OL].烟草在 线.http://www.tobaccochina.com/zt/201405YMYC/detail8.html.

[5]三龙国际有关出售若干资产之非常重大出售事项及恢复买卖[EB/OL].财华智库网.http://www.fi net.com.cn/hkstock/ganggugonggao/2013/0821/1580846.html.

[6]英美烟草公司[EB/OL].中国烟草市场.http://www.etmoc.com/global/companyshow.asp?id=8.

[7]李保江.全球电子烟市场发展、主要争议及政府管制[J].中国烟草学报，2014(4)：101-107.

[8]雷诺烟草公司.制备吸烟制品的碳质燃料的方法和由此制成的产品：US，5076297 [P]1991-12-23.

[9]韩力.一种非可燃性电子雾化香烟：CN，1530041A [P]2004-09-22.

[10]瑞典火柴烟草公司.一种口含烟的制备方法：WO，2004095959 [P]2003-04-29.

Technological development of smokeless tobacco products status quo and trend

LIU Yali,HONG Qunye,ZHENG Lu,ZHENG Xinzhang,JIA Nan,QIU Ji qing,ZHOU Yaning
China Tobacco Science &Technology Information Center,Zhengzhou 450001,China

Thomson innovation patent analysis tools were used to investigate smokeless tobacco products between 1985～2014 to gain an insight into technical features and trend of development of smokeless tobacco products in different countries.Results showed that patent application trend was affected by policy greatly.China and the United States were major applicants for smokeless tobacco technology patent.Transnational tobacco companies have become leading players in the smokeless tobacco product technology research and development through acquisition and merger.

smokeless tobacco products；patent technology；patent analysis；trend

刘亚丽，洪群业，郑路,等.无烟气烟草制品技术发展现状及趋势研究[J].中国烟草学报，2015,21（3）

国家烟草专卖局重大专项“新型烟草制品专利分析评估与策略研究“（项目编号：110201401013）

刘亚丽 （1981—），硕士，工程师，主要从事烟草知识产权研究工作，Tel：0371－67672636，Email:Lyl200681@163.com

郑新章，Email：zxz@tobaccoinfo.com.cn

2014-05-11

: LIU Yali,HONG Qunye,ZHENG Lu,et al.Technological development of smokeless tobacco products status quo and trend [J].Acta Tabacaria Sinica,2015,21(3)