再生有色金属产业技术专利状况及发展对策研究

再生有色金属产业技术专利状况及发展对策研究

余绍山1，袁乐平1，贺正楚2，张蜜2，周永生3

(1.中南大学商学院，湖南长沙410083；2.长沙理工大学经济与管理学院，湖南长沙410114；

3.桂林理工大学管理学院，广西桂林541004)

摘要：从技术专利信息分析的角度，分析中国的再生铜、再生铝和再生铅产业技术的发展状况。在阐述废旧有色金属产业发展现状的基础上，对再生有色金属产业技术类型构成、申请数量年度变动趋势、专利研发主体、技术生命周期、IPC分类结构技术领域进行分析，并绘制产业技术发展的专利地图。研究表明，我国再生有色金属产业专利技术发展正处于成长期，企业与高校和科研院所在技术研发方面，还缺乏有效的合作，技术研发领域集中、失效专利多、技术资源浪费现象严重。为此需要采取措施：加大政策扶持力度，构建技术创新平台，完善科技成果市场化转化机制。

关键词：再生有色金属；专利分析；产业技术

收稿日期：2014-11-15修回日期：2015-03-09

基金项目：国家社科基金项目(11AJL008、12BJY057)

作者简介：余绍山(1976-)，男，福建漳浦人，中南大学商学院博士研究生。

中图分类号：

文献标识码：A

文章编号：1002-9753(2015)03-0041-14

Study on Renewable Non-ferrous Industrial Technology

Based on Patent Analysis and Related Recommendations

YU Shao-shan1，YUAN Le-ping1,HE Zheng-chu2，ZHANG Mi2，ZHOU Yong-sheng3

(1.SchoolofBusiness，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；

2.ChangshaUniversityofScience&Technology，Changsha410114，China；

3.CollegeofManagement，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China)

Abstrct:This paper，taking recycled copper，recycled aluminum and recycled lead as an example，analyzed the development of renewable non-ferrous metals industrial technology from the prspective of patent information. After explaining the status quo of non-ferrous metals industry, this paper analyzed the constitute,the annual change trends in the number of application, the patent research body, the technology lifecycle,IPC classification structure of renewable non-ferrous industrial technology, and drew a patented map. The research showed that the patented technology of renewable non-ferrous industry in our country is in the growth stage of development. The research also showed that enterprises, universities and research institutes are lack of effective cooperation in the R&D,R&D filed was too concentrated, failure patent was too much, which lead to serious waste of technical resources. To this end,we need to take some measures such as increasing policy support, building technology innovation platform and improving technology market transformation mechannism.

Key Words:renewable non-ferrous industry;patent analysis;industrial technology

一、引言

有色金属是除铁、锰、铬之外的所有金属的统称。为统计之便，各国一般选取其中生产量大、应用较广的10种金属为样本，作为推算有色金属产量的依据，具体到我国，为铜、铝、镍、铅、锌、钨、钼、锡、锑、汞10种有色金属[1]。再生有色金属资源主要包括暂时难以利用的矿产资源，生产过程中排放的废石、废水、尾矿和二氧化硫，铜、铝、镍、铅等具有再生回收利用价值的各种有色金属废弃物。再生有色金属资源产业是将报废的各类有色金属制品或边角余料进行回收加工，还原其使用性能的产业，目前国内已经形成了从回收拆解、拣选分类到熔炼加工等各个环节的完整产业链，成为发展绿色循环经济的核心内涵[2]。

由于我国有色金属产业面临的资源瓶颈日益凸显，通过发展再生有色金属资源产业，回收利用废、杂、旧的金属资源，使它们得以再生和再次使用，既可以提高资源利用率，又能够减轻污染和保护环境。近年来，我国再生资源产业取得了一定的发展。2013年，我国10种有色金属产量首次超过4000万吨，达到4054万吨，同比增长9.7%[3]。通过利用工业废水，从废水中回收铜、铝、铅、锡等有价金属，将废石、尾矿等减量化和资源化。据推算，每吨再生铜、再生铝、再生铅分别比原生铜、铝、铅节约标准煤能源1054千克、3443千克和659千克，节约水资源395立方米、22立方米和235立方米，减少固体废物排放量380吨、20吨和128吨[4]。目前，再生有色金属产业已经发展到和上升为国家战略性新兴产业，发展再生有色金属产业已经成为缓解我国资源瓶颈的有效途径，随着循环经济发展的不断深入，再生有色金属产业规模和实力不断增强，该产业优势将更加凸显。

尽管我国再生有色金属产业得到了快速增长，但产业技术装备水平却未与之实现同步发展，技术水平落后依然成为制约产业发展的主要因素。利用先进技术对有色金属资源进行循环利用，可以大大降低综合能耗，减少污染物排放，提高资源回收应用率。例如，运用铜的浸出—萃取—电击技术可以实现贫铜矿石、含铜废石、含铜废水的二次利用，大吨位熔炼炉对于再生铝规模生产的节能、提效都有显著作用，废铅蓄电池破碎分选技术的推广应用在废—新铅蓄电池循环产业链中扮演了重要角色。本文凭借专利技术分析，通过研究支撑再生有色金属产业的技术发展趋势，以期为再生有色金属产业结构调整、淘汰落后产能、转变发展方式、实现可持续发展，提供产业技术的战略发展方向。

二、再生有色金属产业发展及产业技术发展现状

近年来，对我国再生有色金属产业及其相关技术的研究有所增加。“十二五”时期，我国再生有色金属产业重点研发及推广的技术装备，分为预处理技术、熔炼装备及技术、节能环保领域技术、其他技术4个方面[5]。再生有色金属产业技术创新的方向是：重点突破废旧有色金属预处理、熔炼和节能环保关键技术和装备，通过技术集成和应用示范，逐步建立再生有色金属产业的科技创新体系[5]。我国再生金属行业整体技术装备水平还比较落后，具有自主知识产权的实用技术并不多，传统工艺技术仍占主导地位[6]。技术创新能力低是制约再生金属产业发展的重要瓶颈，表现在：中小型再生金属企业多数自主创新能力较弱，处于模仿创新阶段，产品靠价格优势而非技术优势取胜；大型再生金属企业主要靠引进技术或设备，对技术研发及其研发平台建设投入较少[7]。

技术专利信息能够反映产业技术创新。在有色金属产业技术创新能力的研究方面，张菲菲利用《中国专利数据库》1985-2009年的专利数据，对再生资源产业的技术发展进行评价之后，发现再生资源产业技术创新的速度处于我国各行业的平均水平[8]；柯南等从专利信息分析的研究视角，发现广西有色金属产业技术存在专利申请量少、技术含量低、失效专利多、企业技术创新能力不强等问题[9]。在有色金属产业技术预见的研究方面，秦晓海等探讨了产业技术预见实施方法[10]。该方法在传统的德尔菲法基础上进行改进，通过采用ASP.NET和数据库技术，可以更快捷、更全面地获取专家意见。

学界对于再生有色金属产业技术的已有研究主要集中在技术创新能力、具体某项技术、专利发明、实用新型研发方面，从产业发展角度对再生有色金属产业技术路径的研究还比较少。技术路径的确定建立在技术创新能力的基础上，而技术创新能力的评价是一项系统工程，一些评价方法比如层次分析法、德尔菲法等方法在操作过程中涉及到众多评价指标，受主观影响较大[9]。专利分析法采用准确的数据手段，比德尔菲法更具预见性，比市场调查更具准确性。因此，本文从专利信息分析的视角，通过分析我国再生有色金属产业专利申请量的变化情况、专利申请类型、地域分布情况、研发主体信息等，综合再生铜、再生铝、再生铅的利用现状，判断现有技术所处的发展阶段，从新技术所涉及的相关技术领域预知未来产品的发展方向，从而为再生有色金属产业技术发展路径及产业发展提供参考依据。

(一)全球有色金属和再生有色金属产业及技术发展

在一些发达国家，有色金属工业起步早、发展快，已经成为一个独立的产业，行之有效的科学技术创新体制为产业发展注入了活力，一些国家由有色金属产业大国迅速转变为产业强国。据“重点产业专利信息服务平台”统计数据显示，2001-2010年，美国有色金属产业专利申请量为186112件，其中采选141228件、冶炼13528件、合金7798件、加工10140件、环保13418件；日本有色金属产业专利申请量为157210件，其中采选87277件、冶炼15676件、合金12973件、加工14555件、环保26729件。此外，德国、俄罗斯、加拿大的有色金属行业专利申请量也比较多。美国和日本两国专利申请量远远超过了其他国家，稳居高位，并且在采选、冶炼、合金、加工、环保分类中优势尤为明显，这与政府对有色金属产业金属创新活动的重视密切相关。美国非常重视有色金属产业技术专利申请，为保持铝行业技术的全球领先地位，每年用于技术研发的投入就达1.3亿～2.5亿美元。日本再生铝技术处于世界领先地位，以节能技术研发为重点，通过“引进、消化、吸收、再创新”的技术创新之路对有色金属资源进行再生回收和综合利用，大多数企业都拥有不同规模的研发机构，为产业发展提供了强大的技术支持。

发达国家有色金属专利申请在中国也占据了大部分份额。以发明专利为例，数据显示，2001-2010年，美国在中国申请有色金属发明专利5860件，占同期中国有色金属发明专利申请量的19.8%；日本申请量为8222件，占比为27.8%。美国和日本在中国共申请有色金属发明专利14082件，占比47.6%，占据了中国有色金属行业专利申请的半壁江山，并且很多专利技术还处于行业技术核心地位，使中国产业发展受到了较大牵制。

世界主要工业发达国家对再生资源利用非常重视，将其作为国民经济发展的重要组成部分，并取得了显著成果。10年来，世界再生铜产量已占原生铜产量的50%以上，其中，美国约占60%、德国约占80%；世界再生铝产量占原生铝产量的35%～50%，其中，美国约占50%，日本约占90%；世界再生铅产量占原生铅产量的40%～60%，其中，美国约占75%，日本约占60%。中国再生有色金属产业也已经形成回收、拆解、分选到熔炼、加工、利用等各个环节的完整产业链，从业人员数近百万，回收企业5000多家[11]。

(二)我国主要再生有色金属产业及技术发展

近年来，在国家政策的扶持下，我国有色金属产业总体水平平稳，规模布局进一步优化，技术装备水平有明显提升，科技自主创新能力持续增强，节能减排和环境保护的作用效果进一步显现。工业和信息化部、环境保护部通过整治和规范铅酸蓄电池、再生铝行业发展，以及明确要求地方政府对本行政区内的铅污染防治负有总体责任。2013年7月，为加强行业管理，合理引导废旧铝的再生利用，工业和信息化部颁布了《铝行业规范条件》，对再生铝产业的发展提出了规范标准。为鼓励再生有色金属的进出口，国家出台了《2013年自动进口许可管理货物目录》，取消废铜、废铝等自动进口许可管理，允许企业自行出口，简化行政手续；为规范我国再生有色金属进口发展，海关总署在全国开展了加强固体废弃物监管、严打“洋垃圾”走私的“绿篱”专项行动，完善了政策监管措施，促进了进口量的上升，为维护行业良性循环提供了政策保障。各行业协会、社会团体也积极谋划，促进我国再生有色金属产业的发展。2013年5月召开的首届再生金属春季会议，为再生有色金属行业企业搭建全方位、多层次的贸易技术合作提供了平台；2013年11月在重庆召开的第三届再生金属国际论坛暨展览会突出了有色金属产品和技术服务特色，再生有色金属产业技术受到重视[12]。

1.再生铜产业

铜是我国再生有色金属利用的重点，而铜回收的重点则是废杂铜，对于边角废料，我国一般采取返回生产系统循环利用的方式进行处理。目前，全国再生铜企业3000家左右，但60%以上的为规模较小的民营企业，大部分企业从事的是简单的废杂铜收集、分类、加工或者销售，生产工艺和装备水平都比较差，环境污染严重。随着近几年铜产业的迅猛发展，利用废杂铜生产精炼铜的企业逐步增多，再生铜企业规模也呈现扩大化趋势，江西铜业集团公司贵溪冶炼厂、宁波金田铜业集团股份有限公司、广州有色金属集团有限公司等一批规模型企业发展壮大起来。长三角、珠三角和环渤海等经济发达地区的再生铜产业相对发达，集中了全国80%左右的再生铜产业，每年回收利用的废杂铜占全国总量的75%以上，形成了回收拆解、熔炼、加工、利用为一体的完整产业链。

2.再生铝产业

我国再生铝产业起步比较晚。和再生铜一样，我国对铝资源的回收利用主要是社会积蓄的废杂铝。与再生铜不同的是，再生铝质量的不稳定性更高，各种废料混杂难以处理，难于进行深加工。目前，全国再生铝企业有2000余家，大部分是20世纪80年代飞速发展起来的家庭作坊式小型加工厂，规模小、设备工艺落后，从而导致能耗高、回收率低。以易拉罐的处理为例，我国对铝制易拉罐的回收利用率只有50%左右，相比发达国家80%的回收利用率而言非常低。再生铝产业主要集中在广东、浙江、江苏、河北、湖南、新疆等地。以素有“中国五金城”之称的浙江省永康市为例，全市从事废杂铝回收利用的企业有1100多家，90%以上是年产再生铝规模500吨以下的企业。年产1万吨以上的企业有5家，从业人员有近4万人，这些企业再生铝工业体系比较完善，形成了回收分拣、熔炼加工的完整产业链。随着再生铝产业的发展，我国也涌现了上海新格有色金属公司、广东诺文合金材料有限公司等年产2万吨以上的大型再生铝企业。

3.再生铅产业

再生铅的原料85%以上来自废旧蓄电池。随着电动汽车、交通通讯等行业的迅速发展，我国废铅回收呈逐年增长趋势，目前欧美等发达国家再生铅的产量已经接近或超过原生铅产量，预计随着回收量的增加，我国再生铅产量也将超过原生铅产量。我国再生铅企业约为400家，其中，涌现了一批年产量1万吨以上的大中型规模企业，如安徽省太和县宏达集团、保定金帆有色金属有限公司、河南金桥有色金属加工厂等。铅回收利用技术也一般集中在大型企业，例如，拥有底吹熔炼——鼓风炉炼铅工艺的河南豫光金铝股份有限公司，包括再生铝在内的生产规模达到10万吨以上。其他企业再生铝工艺技术相对落后，小型企业没有收尘设施，缺少分拣处理技术，导致环境污染严重，回收利用率低。

从再生铜、再生铝、再生铅的利用情况来看，我国再生有色金属产业还属于以手工操作为主的劳动密集型产业，自动化和机械化程度低。绝大多数加工企业工艺设施落后、技术水平低下，能源消耗高、金属回收率低，技术水平落后、技术发展方向不明确，这已经成为我国再生有色金属产业发展的最大瓶颈。

三、再生有色金属产业专利技术发展趋势分析

(一) 数据来源与预处理

本文以专利数据搜索引擎SooPAT搜索的相关数据作为数据源进行分析。SooPAT将互联网上的专利数据库进行了链接、整合，与Google等检索系统进行的高效整合、充分利用互联网资源等特点使其更加人性化，操作更加方便。SooPAT强大的专利分析功能也使研究者从事专利申请人、申请量、专利号分布等各种类型的分析更加快捷。利用SooPAT的专利分析功能，分别对我国再生铜、再生铝、再生铅专利申请数量年度变动趋势、申请人、生命周期、IPC分类等各方面信息进行深入分析，将从不同视角揭示出专利技术发展态势，以此作为确定我国再生铜、再生铝、再生铅产业技术发展路径的基础。

通过SooPAT专利搜索引擎，在表格搜索页面勾选专利类型为“发明”、“实用新型”和“外观设计”，利用主题检索，分别设置检索词为：“废”and“铜”，“废”and“铝”，“废”and“铅”，以2014年8月12日17点为截止日期(SooPAT收录的专利信息是从1985年开始的，因此，本文所分析的信息为1985-2014年的专利信息)，分别得到关于再生铜、再生铝、再生铅的专利信息7577条、12636条和2688条。其中，包括废金属回收方法，如《一种从硝酸铜废水中回收铜的方法》、废金属处理设备和装置《一种罐体生产用的抽废铝装置》等，再利用专利信息服务平台的“分析”功能对检索到的专利数据进行汇总、分类和分析。

(二) 专利类型构成分析

图1(a)、图1(b)和图1(c)分别表明了我国再生铜、再生铝、再生铅产业专利技术类型的构成情况。可以看出，1985-2014年，我国再生铜产业申请的专利中，发明专利数量最多，为5678项，实用新型为1884项，外观设计为15项，占比分别为74.9%、24.9%和0.2%；再生铝产业申请的专利中，发明专利为10466项，实用新型为2163项，外观设计为7项，占比分别为82.8%、17.1%和0.1%；再生铅产业申请专利项为2688项，比再生铜和再生铝产业分别少4889项和9948项，其中，发明专利2110项，实用新型576项，外观设计2项，占比分别为78.5%、21.4%和0.1%。

从专利技术类型来看，再生铜、再生铝、再生铅产业以发明专利和实用新型为主，两者基本占据了申请专利的全部，其中，发明专利占80%左右，实用新型占20%左右，外观设计申请数量基本可以忽略不计。以再生铜、再生铝、再生铅为代表的再生有色金属产业技术，主要集中在对产品、方法或者其改进提出的新的技术方案方面；以及产品和方法发明，产品形状、构造或其结合所提出的适于实用的技术方案方面。而对产品形状、图案、色彩等平面设计或者立体造型，基本上没有涉及。原因主要有两点：一是在新颖性、创造性和实用性方面，外观设计要求更高；二是在专利保护期方面，发明专利的保护期为20年，实用新型和外观设计均为10年，专利申请者更倾向于保护期更长的发明专利。

图1(a)　1985-2014年中国再生铜产业 技术专利类型构成

图1(b)　1985-2014年中国再生铝产业 技术专利类型构成

图1(c)　1985-2014年中国再生铅产业 技术专利类型构成

技术专利类型构成分析表明，我国再生铜、再生铝、再生铅产业技术发明专利发展态势较好，实用新型和外观设计专利发展程度较低，技术发展偏重于方案设计和产品发明，技术发展不平衡，外观设计专利技术创新水平亟待提高。

(三)申请数量年度变动趋势分析

图2　我国再生有色金属(铜、铝、铅)产业专利申请数量年度变动趋势

图2显示了我国以再生铜、再生铝、再生铅为代表的再生有色金属产业专利申请量的年度变动趋势。2000年之前，我国再生有色金属产业年专利申请量在较低水平徘徊，年专利申请数量比较少。从图2来看，只有再生铝产业在2000年专利申请量突破了两位数，达到126项。从2001年开始，我国再生有色金属产业专利申请量开始缓慢增加，2011年以后专利申请数量进入跨越式增长阶段，此后逐年增加(由于2014年的专利信息数量只是截至8月12日的统计量，因此，不以该数做比较分析，从趋势来看，2014年再生铜、再生铝和再生铅产业的技术专利申请量将呈现稳步上升态势)，本文分3个阶段进行详细分析。

(1)1985-2000年的起步阶段。我国再生有色金属产业专利发展起步阶段比较漫长，发展缓慢，再生铜、再生铝、再生铅产业每年的专利申请量基本上只有几十项，再生铅产业相对更少一些。这一时期，煤炭、电力、纺织等领域的民营企业开始大规模投资有色金属行业，我国有色金属工业管理体制也逐步完善，有色金属产业发展快、经济效益好、技术进步明显，但是这一阶段企业发展主要围绕做大主业进行，对于有色金属的回收利用关注比较少，再生有色金属科研技术实力软弱、研发资金和人员投入不足、政府政策倾斜度不够，受国际政策条件和经济实力的制约，因而这一阶段的再生有色金属专利申请量比较少。

(2)2000-2010年的发展阶段。进入21世纪之后，我国有色金属工业企业经济效益大幅度提高，有色金属产品营业收入也呈大幅度上涨趋势，到2010年已经突破2万亿元。这一时期，有色金属进出口贸易额也大幅度增加，尤其是加入世贸组织后，进出口总额实现了飞速增长，2010年我国有色金属产品进出口总额已经接近1000亿美元。这一时期，有色金属产业依靠科技进步，通过引进消化新技术、自主创新，成功研发了一批关键共性技术投入生产，例如铜闪速熔炼技术、铅富氧溶池熔炼技术、氧气底吹炼铅、炼铜新工艺等技术，提高了技术装备水平，增强了产业竞争力。从图2可以看出，这一阶段，我国再生铜、再生铝和再生铅产业的专利申请量也逐年增多，其中，再生铜产业专利申请量从2000年的64项上升到2010年的728项，再生铝产业专利申请量从2000年的126项上升到2010年的1303项，都增长了10倍以上。数据表明，我国再生有色金属产业技术发展在这一时期得到了国家产业政策的扶持，与起步阶段相比，技术更加成熟，即使每年的专利申请量相差不大，但整体上保持了稳定向上的发展趋势。

(3)2011年以后的高速发展阶段。近年来，我国有色金属产业生产和流通规模持续扩大，产业发展迅速，已经成为全球最大的有色金属生产和消费国。但是受全球经济低迷和国内经济增速放缓的经济形势影响，我国有色金属行业发展面临危机，铜价处于震荡运行、电解铝行业普遍亏损、铅锌现货均价在成本线下运行，大多数企业运营举步维艰。环保呼声日益高涨、节能减排任务日趋艰巨、资源供不应求、产能过剩矛盾凸显的压力，这些都倒逼着有色金属行业调整产业结构，寻求可持续发展路径，循环经济和再生有色金属产业应运成长壮大。2012年6月，国务院下发《“十二五”节能环保产业发展规划》，明确要求重点发展再生金属资源利用，开发易拉罐有效组分分离及去除表面涂层技术和装备，推广废铅蓄电池铅膏脱硫、废杂铜直接制杆等技术，提升废旧机电、电线电缆等产品中回收重金属及稀有金属的水平[13]。受政策因素影响，这一阶段，我国再生有色金属产业专利申请量高速增长，2010-2014年，再生铜专利申请量为3938项，占1985年以来全部申请量的51.2%，其中，尤其是2013年专利申请量占了全部申请量的17.7%；再生铝专利申请量6754项，占全部专利申请量的53.5%，其中，2013年占16.4%；再生铅产业专利申请也与再生铜、再生铝产业保持了基本一致的趋势。

(四) 专利研发主体分析

本文借助专利技术领域累计雷达图对我国再生有色金属产业专利技术领域及研发主体进行分析，每个雷达图表示一个具体有色金属产业的技术研发情况。将研发主体按专利申请数量由多到少排序，分别筛选出再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请数量居于前五位的研发主体，对研发主体从事的技术研究领域作出定量分析。雷达图的一角表示一个技术领域，角顶相对于中心的高度表示该研发机构在该技术领域拥有专利数量的多少，雷达图清晰地表示了每一技术领域各研发机构申请专利的数量，从而可以预知该研发机构在该技术类别上的实力强弱以及技术分布情况。1985-2014年，我国再生铜产业专利申请总人数为4993人，人均申请专利1.52件；再生铝产业专利申请总人数7842人，人均申请专利1.61件；再生铅产业专利申请总人数1843人，人均申请专利1.47件。表1显示了我国再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请数量分别位于前五的研发机构名称及专利申请数量情况。

从表1可以看出，再生铜产业排名前20位的研发机构中，高等院校占14个，其他6个为大型技术研发机构；再生铝产业排名前20名的研发机构中，高等院校占15个，另外5个是大型企业；再生铅产业排名前20位的研发机构中，高等院校占11个，大型企业6个，个人3个。说明我国再生有色金属产业技术研发主体以高等院校和大型企业为主，以个人名义为申请人的情况比较少。高校、科研院所在人才培养方面具有天然的优势，而大型企业生产规模一般较大、资金实力雄厚，有利于科研成果转化，因此，高校和科研院所理所当然地成为再生有色金属技术研发的主导力量。同时，图3和表1显示，我国再生有色金属产业技术研发主体相对比较集中，以再生铜、再生铝和再生铅产业为例，三种产业专利申请人分别有4993个、7842个和1834个，而专利申请量位于前20名的研发机构专利申请数量分别占总专利申请量的7.4%、8.2%和14.0%，集中度非常高，例如，排名靠前的昆明理工大学、中南大学、中国石油化工股份有限公司等，既是再生铜产业的主要的研发机构又是再生铝产业主要的研发机构。图3显示，高等院校、科研院所和大型企业对以再生铜、再生铝和再生铅为代表的再生有色金属产业专利技术申请主要集中在作业、运输和化学、冶金领域。这从另一方面表明，我国为数众多的小规模企业生产工艺和设备还比较落后，还停留在家庭作坊式生产规模，没有树立以技术引领企业发展的意识，企业自主研发能力弱。再生有色金属产业技术研发基础还比较薄弱，形式比较单一，研发领域相对狭窄。

表1 我国部分再生有色金属产业研发机构专利申请情况

图3(a)　我国再生铜行业研发机构专利申请领域分析

图3(b)　我国再生铝行业研发机构专利申请领域分析

图3(c)　我国再生铝行业研发机构专利申请领域分析

注：图3(a)、图3(b)、图3(c)分别是再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请数量前五名的研发机构从事的专利领域统计分析雷达图，每个雷达图一角的字母A、B、C、D、E、F、G、H分别代表“农业”，“作业、运输”，“化学、冶金”，“纺织、造纸”，“固定建筑物”，“机械工程、照明、加热、武器、爆破”，“物理”，“电学”八大类分类号的技术领域。

(五)技术生命周期分析

专利技术与产品一样有其自身的生命周期。按照已有的研究成果，根据不同时期专利申请数量和专利申请人直接变动的关系，专利技术的生命周期可以大致分为起步阶段、发展阶段、成熟阶段、衰退阶段和复活阶段，技术生命周期图将技术在不同时间段内的专利申请数量与专利申请人(多为公司或机构)数量之间的关系图形化，可以清楚地了解技术的发展状态和趋势，图4展示了一般专利技术的生命周期演变情况。将某一技术在不同时间段内的专利申请数量与专利申请人(多为公司或机构)数量之间的关系图形化，可以得到其发展的技术生命周期图，从而清楚地了解该技术领域的发展状态。技术起步期阶段，专利申请数量和申请人数都较少，处于实验研发阶段；技术发展阶段，申请数量和申请人大幅增长，大量人力资金进入市场；技术成熟阶段，专利数量持续增加，但申请人数量基本维持不变，前期取得优势的几家公司主导着技术发展，技术趋于成熟；技术衰退阶段，申请数量和申请人数下降，技术基本无进展；此后，技术能否进入复活期，主要取决于是否有突破性创新技术出现[14]。

图4　专利技术生命周期图

图5(a)、图5(b)、图5(c)分别为我国再生铜产业、再生铝产业和再生铅产业专利技术生命周期图，每一生命周期图绘制的是1985-2013年各产业专利申请数量和专利申请人数量间的数据关系(由于2014年所获取的信息不全，故不纳入分析范围)。对比专利生命周期图可知，以再生铜、再生铝和再生铅为代表的我国再生有色金属产业专利技术目前处于生命周期的第二个阶段，即发展阶段。1985-2008年，我国再生有色金属产业专利申请处于漫长的起步阶段，专利申请量和专利申请人数量都很少，甚至有些年份没有超过100项，以再生铜产业为例，起步阶段专利累计申请量1892项，只占全部专利申请量的26.0%，专利累计申请人数量为1956人，只占全部专利申请人数的32.7%，这一时期再生有色金属产业领域专利技术研究者少、专利成果也很少，处于实验开发阶段。2008-2013年，再生铜、再生铝、再生铅产业专利申请数量和专利申请人数量均呈现大幅度增长趋势，仍以再生铜产业为例，短短六年间，专利申请和专利申请人的累计数分别占全部的74%和67.3%，专利申请数最多的年份达到1340项，接近过去24年的总和，专利申请人数量最多的年份达到915人，也将近是起步阶段的24年总和的一半。这一时期，专利申请数量和专利申请人数量均出现了迅猛增长，位于技术领先地位的几家研发机构主导着产业专利的发展，专利技术处于高速成长阶段。这主要得益于政府出台的各项政策措施，2010年国务院下发《国务院关于加快培育战略性新兴产业的决定》，将节能环保产业纳入七大战略性新兴产业，上升为国家战略，2012年国务院下发《“十二五”节能环保产业发展规划》，重点支持再生金属资源利用，这一系列政策的刺激作用，促进了我国再生有色金属产业的迅猛发展，可以预测，未来几年，再生有色金属产业专利技术申请量将持续增加，技术竞争态势将日趋明显，研发主体参与创新活动的热情将更高，专利申请数量和专利申请人数量将保持持续快速、稳定的增长趋势，并向成熟阶段过渡。

(六)IPC分类结构分析

当前，学科之间的交叉、融合越来越频繁，各种新兴、边缘学科不断涌现，同一专利技术应用于不同领域的可能性与日俱增，利用IPC结构分析，可以更加清楚地了解技术申请领域的变化趋势，有助于研究各种专利技术分布，掌握研发主体研究的侧重点和技术势力范围。

图5(a) 　我国再生铜产业专利技术生命周期图

图5(b)　我国再生铝产业专利技术生命周期图

图5(c) 　我国再生铅产业专利技术生命周期图

图6　1985-2004年我国再生铜、再生铝和再生铅的产业专利IPC结构分析

从图6可以看出，我国再生有色金属产业专利申请主要集中分布在B(作业；运输)和C(化学；冶金)两类，其中，再生铜产业、再生铝产业和再生铅产业B、C两类的专利申请数量分别占本产业全部专利申请数量的73.8%、86.8%和78.7%，而A(农业)、D(纺织；造纸)、E(固定建筑物)、F(机械工程；照明；加热；武器；爆破)、G(物力)、H(电学)几大类的专利申请量都比较少，几大类专利申请总和分别只占再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请总量的26.2%、13.2%和21.3%。说明以再生铜、再生铝和再生铅为代表的我国再生有色金属产业在作业、运输、化学、冶金方面的技术研发创新能力比较强，机械工程、照明、加热、武器、爆破、电学等领域的研究成果比较少，纺织、造纸、物力领域的创新活动则更少，表明有色金属产业技术研发领域在分布上存在不均衡的问题，甚至在某些领域存在技术研发盲区。为了更清晰地表示再生有色金属产业技术研发领域，表2列示了1985-2014年我国再生铜、再生铝和再生铅产业专利在主要大类级IPC分类中的分布情况。从表2可以看出，C22(冶金；黑色或有色金属合金；合金或有色金属的处理)大类的专利申请数量比较多，分别占再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请数量的12.1%、7.7%和14.5%，C02(水、废水、污水或污泥的处理)大类的专利申请数量也比较多，分别占再生铜、再生铝和再生铅产业专利申请数量的12.1%、13.5%和14.0%。三大产业排名前十位的大类中，很大程度上存在重复交叉现象，例如，再生铜和再生铝产业有6种大类相同，再生铝产业和再生铅产业有5种相同，再生铜产业和再生铅产业有6种相同，说明我国再生有色金属产业专利研发领域相对比较集中，研发资金、人力设备基本集中在固定领域，相关的研究力量因此向此方面转移，可能导致新进的研究力量盲目跟风，导致成本过高、风险过大。

四、结论与启示

研究表明，专利申请量的多少是衡量再生有色金属产业科技创新能力的重要标志，在一定程度上反映了产业技术发展水平。综合以上分析，联系我国再生有色金属产业发展的实际情况，可以得出以下几点结论和启示。

(1)专利技术发展处于成长期，要加大政策扶持力度。我国再生有色金属产业专利申请量逐年增加，近年来步入成长期，企业开始注重技术创新，并加大了对技术研发的资金和人力投入，专利保护意识有了相当程度的提高。但是处于成长期的再生有色金属产业技术发展尚在探索阶段，面临缺乏专业素质的研发人员和资金等一系列挑战。因此，政府要发挥宏观引导和协调作用，加大对再生有色金属产业技术的扶持力度。一是科学制定发展规划。建立健全企业从事技术创新活动的法规和政策，尤其是对发展较为成熟的再生铜、再生铝和再生铅产业要制定专题发展规划，明确技术发展目标，加强知识产权保护，在新兴技术领域、重点技术领域组织相关人员绘制专利地图，向企业提供技术服务。二是加大研发资金投入。完善科技投融资体系和风险投资机制，发挥再生有色金属企业在技术创新投入中的主体作用，建立财政资金技术研发配套补助制度。三是完善吸纳、培养研发人员的相关政策，以科技立项为手段，结合人才小高地建设，构建再生有色金属产业科技领军人才队伍[15]。

表2　我国部分再生有色金属产业IPC分类大类结构分布情况

(2)企业与高校、科研院所缺乏有效合作，要建立产学研联盟，构建技术创新平台。研究表明，再生有色金属产业技术研发目前还是以高校和科研院所为主，企业在技术创新活动中的表现不太积极，专利技术含量低，技术开发投入低，研发能力弱。因此，要发挥企业作为技术创新主体的作用，加强产学研联盟建设。一是加快培育龙头企业的科技创新能力。强化专利意识，完善企业科技管理制度、改善机构设置，引导大中型企业合理增加科技经费投入。二是提高高校和科研院所的研发积极性。建立有效的激励机制，实施技术要素参与股权收益分配政策，提高高校和科研院所的研发主动性。三是支持企业、高校、科研院所共同建设研发机构，共同承担科技项目。重点支持研发再生有色金属产业共性关键技术的产学研合作项目，以重大科技立项为纽带，促进产学研用相结合。

(3)技术研发领域集中度高，失效专利多，资源浪费严重，要完善科技成果市场化机制。我国再生有色金属产业技术研发领域相对比较集中，政策措施、资金、设备、人力、物力基本倾向几个固定领域，新进的研发力量往往存在盲目跟风行为，研究力量向这几个领域转移、集中，导致研发成本高、风险大。在授权的发明专利、实用新型和外观设计中，很大比例因未缴年费、主动放弃、撤回、届满等原因而终止，专利技术停留在研发阶段，市场转化能力和运用能力落后。因此，要强化技术孵化能力，鼓励、促进有关部门为技术提供进入市场的机会。一要健全技术决策咨询机制，建立符合再生有色金属产业技术发展规律和特点的评估体系，对科技投入使用进行有效的评估和监督。二是促进企业、高校、科研院所在各个领域内技术成果的信息共享，为技术成果市场化提供信贷支持，并给予适当的财政税收优惠。

参考文献：

[1]曹异生.中国有色金属再生资源回收利用现状及前景展望[J].中国金属通报，2006(16):7-12.

[2]金振蓉.专家呼吁加快发展再生金属产业[N].光明日报，2004-12-30.

[3]国家统计局.2013年十种有色金属产量首超4000万吨[EB/OL].http://www.cnmn.com.cn/ShowNews1.aspx?id=288745.

[4]程明.再生有色金属产业技术装备亟待升级[J].中国金属通报，2011(41):20-21.

[5]科技部，等.废物资源化科技工程“十二五”专项规划[R].2012.

[6]张琳.技术创新引领再生有色金属产业升级[J].有色金属工程，2011(1):18-21.

[7]邵丹萍.基于产业链视角的金属资源再生产业发展研究——以台州为例[J].再生资源与循环经济，2011,4(2):26-32.

[8]张菲菲.我国再生资源产业发展研究[D].天津：南开大学，2011.

[9]柯涛.广西有色金属产业技术创新能力研究——基于专利信息分析的视角[J].技术经济，2010，29(7):20-25.

[10]秦晓海,许菱，林力宇，等.产业技术预见实施方法的研究与探析——以江西有色金属产业技术预见实施为例[J].江西理工大学学报，2010，31(6):14-17.

[11]曹异生.中国有色金属二次资源再生利用[J].世界有色金属，2005(6):12-17.

[12]彭彭.2013中国再生有色金属产业十大新闻[N].中国有色金属报，2014-01-22.

[13]国务院.“十二五”节能环保产业发展规划[EB/OL].http://www.gov.cn/ gongbao/content/2012/content_2177018.htm.

[14]张娴,高利丹，唐川，等.专利地图分析方法及应用研究[J].情报杂志，2007(11):22-25.

[15]周永生,王兴攀,贺正楚,等.城市矿产发展的国外经验与做法及对中国的借鉴[J].矿业研究与开发，2014(6): 92-97.

(本文责编：海洋)