株洲硬质合金集团有限公司钨产业专利布局分析

鄢春根，廖 睿，徐笑阳

（1.江西省陶瓷知识产权信息中心，江西 景德镇 333001；2.景德镇陶瓷大学研究生院，江西 景德镇 333001；3.景德镇陶瓷大学知识产权信息中心，江西 景德镇 333001）

0 引言

钨因其具有独特的理化性质，已成为现代工业不可或缺的稀有战略性金属[1]。中国是全球最大的钨资源拥有国，同时也是全球最大的钨贸易国家，但因国内核心技术限制，出口产品多见于低端钨制品，因而急需调整产业结构，增加研发投入，往高附加值深加工产品领域发展[2-4]。目前，株洲硬质合金集团有限公司（以下简称“株硬集团”）是我国较大的硬质合金科研、生产、出口企业，集团拥有国家级技术中心、分析测试中心和博士后科研工作站，以此为基础承建的硬质合金国家重点实验室是国内唯一一家硬质合金重点实验室。株硬集团产品主要集中于金属切削工具、硬质材料、钻探采掘工具、钨钼制品、稀有金属粉末制品、钽铌制品，其大力发展钨深加工产品，提高产品附加值，为国内同行提供了很好的企业发展路径。专利文献集法律信息、经济信息、技术信息于一体[5-8]，其丰富、详尽、超前的技术信息对科学研究、企业产品研发具有引领性作用，据统计，全球的新技术、新工艺、新产品近80%首次公布于专利文献中[9-10]，而企业的专利布局往往贯穿并服务于企业的经营及市场战略[11-12]，因此，研究检索株硬集团钨产业专利数据，通过专利信息分析方法，揭示株硬集团的专利布局情况，株硬集团的研发热点基本反映了现今行业的研发热点方向，相关企业可参考调整研发重点方向，并结合自身的企业战略、产品市场战略进行行之有效的专利布局，以提高产品的附加值，提高市场竞争力，促进产业转型。

1 数据来源

以国家知识产权局专利数据库、Incopat专利数据库为基础，专利（权）申请人为检索项，以“AP=（株洲长江硬质合金工具有限公司or株洲钻石钻掘工具有限公司or株洲钻石切削刀具股份有限公司or深圳市金洲精工科技股份有限公司or株洲硬质合金集团有限公司or株洲硬质合金厂 or‘Shenzhen JinPrecision Technology Corporation jjeowoo’or‘SHENZHEN JINZHOU PRECISION TECHNOLOGY CORP’or‘ZHUZHOU CEMENTED CARBIDE CUTTI’or‘SHENZHEN JINZHOU PRECISION TECHNOLOGY CORPORATION’or‘ZHUZHOU CEMENTED CARBIDE CUTTING TOOLS CO LTD’or‘Zhuzhou Cemented Carbide Group Corp Ltd’）”为检索式，检索截止2019年5月15日的专利文献，获得1 528件专利，去噪得到株硬集团1 332件钨产业专利数据。

2 株洲硬质合金集团有限公司专利分析

2.1 专利申请态势分析

株硬集团作为国内钨产业硬质合金领域的龙头企业，钨产业专利布局有1 332件专利，其中发明专利占比50.90%，实用新型专利占比29.8%。图1为株硬集团钨产业专利申请态势图，株硬集团于1989年出现第一件关于钨的专利申请，这也是该公司的第一件专利申请。2001年后受中国加入世界贸易组织影响，专利申请量增长迅速，2002年专利申请有21件，2003年出现小高峰达45件，后三年由于株洲硬质合金厂改制等原因专利申请出现回落，到2006年到达低谷18件。随着公司改制的逐步推进与完善，专利申请量稳步提升，2009年专利申请量达76件，2011年专利申请量更是高达113件，而后株硬集团专利申请趋于平稳。由于我国发明专利申请为申请日18个月即公开，部分专利申请的公开出现了延迟，图1也就未能完全反映该公司钨产业在近一年半的专利申请量。

图1 钨产业专利申请态势Fig.1 Development trend of patent application for tungsten industry

2.2 专利申请国家（地区）布局分析

企业专利布局反映着企业对专利布局地域市场的重视，表1为株硬集团国家（地区）专利布局情况。在1 332件专利中，中国大陆专利申请为1 286件，株硬集团海外专利布局量为46件。株硬集团国际专利布局较晚，2010年5月5日，首次向世界知识产权组织提交1件关于一种微型钻头及加工此微型钻头的方法的专利申请，并在后期指定日本为进入国，由此开启了株硬集团海外专利申请之路，且呈逐年递增的趋势。截止检索日，相继在美国、日本、韩国、欧洲专利局、台湾地区、巴西分别有5件、4件、2件、4件、8件、1件专利布局。如表1所示，在所涉及的技术主体方面，美国专利申请涉及微钻、铣刀、镗刀；日本专利申请涉及微钻、铣刀；韩国专利申请涉及微钻、铣刀；欧洲专利局专利申请涉及微钻、孔加工、镗刀；台湾地区专利申请涉及涂层刀具、微钻、孔加工。值得注意的是在台湾地区的8件专利技术中有6件是首次申请，未见中国大陆及其他国家（地区）的同族专利，说明这6件专利在台湾的布局对于该公司显得尤为迫切，也反映了株硬集团对台湾市场的重视。在专利申请方式上，株硬集团通过PCT途径申请专利有22件，该途径具有30个月缓冲时间结合自身市场策略、国家法律法规来考虑进入国家。株硬集团由此形成以中国大陆为主，同时向各个技术密集型区域进行相应的专利布局，与其市场分布相契合。在海外市场株硬集团注重刀钻具产品的专利布局，以配合及加快其刀钻具产品的国际化步伐。

表1 国家（地区）专利布局Tab.1 National（Regional）patent distribution

2.3 专利法律状态分析

对株硬集团钨产业1 286件（已剔除46件非中国大陆专利）专利申请的法律状态进行分析。由于审查程序区别，将发明专利与实用新型专利、外观专利拆分开分别分析。图2为636件发明专利申请法律构成图，图3为650外观及实用新型专利申请法律构成图。

图2 发明专利申请法律状态构成Fig.2 Legal status of invention patent application

如图2所示，636件发明专利中，当前一级法律状态中，有效、审中及无效专利分别为409件、132件、95件，占比分别为64.31%、20.75%、14.94%。有效专利占比较大，该公司发明专利申请的授权率比较高，也愿意缴纳年费维持专利的有效性，有助于提高企业的竞争力。在95件无效专利申请中，无效因素有权利终止、发明专利申请公布后被驳回、发明专利申请公布后视为撤回。其中有1件专利因效期届满而无效，由于专利的年费逐年提高，可以确定的是株硬集团对该件专利给予了足够的重视。被视为撤回专利申请有58件，未及时答复审查意见通知书、主动放弃等均有可能导致专利视为撤回，此时优质专利代理机构的选择尤为关键，对后期的维权至关重要。驳回专利申请有36件，可能性原因为技术内容或发明点存在新颖性、创造性及实用性影响专利授权的实质性缺陷，导致无法满足授权要求。值得关注的是株硬集团对7件被驳回的专利提出复审请求，且5件专利经过复审后获得了授权，这5件授权专利技术对该公司可能具有较为重要的价值。

图3 外观及实用新型专利申请法律构成Fig.3 Legal status of invention patent and industrial design patent application

如图3所示，在650件外观和实用新型专利中，有效专利有455件，占外观和实用新型专利总数的70.00%，无效专利申请为195项，占比30.00%。无效专利中，因有效期届满、视为撤回、避免重复授权放弃专利权而无效的专利分别有77件、59件及59件。

2.4 专利发明人分析

创新人才是企业发展的养料，是企业创新的源泉，表2为专利发明人排名表，从发明人数据上看，专利申请比较集中，表现为团队合作特点。前三位发明人王社权、刘敏、江爱胜分别参与243件、185件、141件专利技术的研发，包括李屏在内的四人，作为一个团队，有大量的合作专利申请。

在专利申请发明人中，排名第一的王社权博士在刀钻具领域造诣深厚，被多所大学聘为教授，其担任湖南省刀具工程技术研究中心等多个刀钻具研究中心、行业协会的要职。王社权博士专利技术研发涉及铣刀、切断切槽、钻具、刀柄系统、涂层刀片等多个技术领域，是株硬集团非常重要的技术产出人员。株洲钻石切削刀具股份有限公司研发中心设计部部长刘敏参与了185件专利技术的研发，涉及主要刀钻具的铣刀、切断切槽、刀夹方面。江爱胜作为株洲钻石刀具切削股份有限公司四级技术专家，参与141件专利技术研发，涉及钻头、铣刀、旋转刀具、刀柄系统等技术领域的研发，他负责的多个课题打破国外技术封锁，改变了国外刀具在金属加工市场的长期垄断的格局。株洲钻石刀具切削股份有限公司总经理李屏参与了94件涉及涂层刀片、钻具、铣刀专利技术的研发。株洲钻石切削刀具股份有限公司的易为、王云志在铣刀、切槽刀片、刀夹刀具方面申请专利较多。排名第十一的为硬质合金国家重点实验室主任张忠健，其主要研究方向为硬质合金材料，作为钨深加工产品的支撑领域，为株硬集团在钨深加工产品的研发打下了良好的基础。株硬集团子公司——深圳市金洲精工科技股份有限公司，屈建国、付连宇、郭强为其主要发明人，分别参与了78件、65件、63件专利技术的研发，主要集中在PCB加工刀具领域，三位发明人主要涉及钻具尤其微钻产品的研发。

表2中进一步引入发明人专利文献的被引数，总被引方面王社权居于首位达782次，平均被引数高达3.21次；平均被引方面张忠健最高，李屏次之，其次是王社权，三者平均被引均高于3次，可见三位发明人专利技术的基础性较强，质量相对高，尤其是致力于硬质合金基础研究的张忠健教授平均被引用高达4.4次。

表2 排名前十二位发明人Tab.2 Top 12 inventors of the company

2.5 专利技术布局分析

以1 075件发明和实用新型专利申请为基础，通过专利数据的标引，聚焦阐述株硬集团钨产业的专利技术布局及研发热点，并对该公司的未来的可能性重点研发方向做出相应的预判，图4为专利申请技术构成图。

如图4所示，株硬集团专利申请主要集中在硬质合金、钨中间产品、钨初加工产品、钨应用领域，申请量分别为894件、88件、62件、15件，其他领域如钨冶炼、钨合金、钨废处理、钨电极具有较少量的专利申请。其中，硬质合金专利申请占比83%，该领域为公司的主要研究领域，在该分支中，硬质合金刀钻具、硬质合金制备方法、其他硬质合金产品、矿山工具分别有662件、127件、76件、29件专利申请。硬质合金刀钻具专利申请占硬质合金领域的74.05%，在该分支中，主要专利申请领域为孔加工刀具、铣削刀具、刀柄系统、通用刀具、微型刀具，其申请量分别为194件、162件、139件、137件、85件，这五个领域均为株硬集团的重要研究领域；其他技术领域如切断切槽、车削刀具、镗削刀具也涉及相对少量的专利申请。综上，硬质合金的制备方法及刀钻具为其主要的研究方向及技术产出领域，株硬集团以硬质合金研究为基础，支撑相关深加工产品，尤其是先进制造业的切削刀具产业的发展，大力发展高附加值技术及产品，并积极对企业重点发展领域继续相应的专利布局，以掌控市场主动权。

图4 专利申请技术构成Fig.4 Technology distribution of patents application

图5 为株硬集团钨产业各一级技术分支专利申请趋势图。硬质合金领域是集团的主要研究领域，1989年首次提出涉及一件关于含钕的硬质合金的专利申请，公开号为CN1215026A，但该专利在1992年公开后，被视为撤回，并未授权。经过前期技术研发的积累，2003年该公司在硬质合金领域专利申请量增长很大，迎来了一次发展的小高潮，如专利号为CN1544675A的超细硬质合金的制备方法，主要是提高其硬度达到增加耐磨性能的效果。随后几年出现回落，到2008年前后，硬质合金领域专利申请趋于平稳增长，2016年，株硬集团当年硬质合金专利布局达101件。1997年，株硬集团在钨冶炼领域出现第一件专利申请，提供一种工艺较简单，成本低、环境污染小，有利于工业化生产的偏钨酸制备方法，公开号为CN1215026A。钨中间产品领域，2002年申请第一件涉及一种带内螺旋的孔型零件的成型模具专利，2008年后专利申请平稳增长。钨初加工产品领域，2004年首次专利申请涉及钨在石墨脱氢板领域的应用，随后的几年中在该领域专利技术产出稳定。其他技术分支如钨合金、钨电极、钨应用、钨废处理起步较晚，专利申请量虽不多，但均有相应的技术研究及专利申请。可见，株洲硬质合金已基本形成以硬质合金为主，钨上游技术为支撑，兼顾钨硬质合金应用齐全的产业链。

图5 各技术分支专利申请趋势Fig.5 Patent application trend of each branch of technology

如图6所示，硬质合金刀钻具领域，孔加工刀具、铣削刀具、刀柄系统近年来专利申请量大且平稳，是集团技术研发的重要方向。1997年，株硬集团提出第一件刀钻具专利申请，涉及一种车削盘形钢件的机械夹固式圆刀片刀；2003年铣削刀具出现4件专利申请，至2009年前后，株硬集团在钻、铣、孔加工、车等多个领域具有专利申请，随后的专利申请也趋于平稳增长。切削刀具领域，由于涉及多个构件的组合，刀柄系统显得尤为重要，在该领域株硬集团具有139件专利申请，且存在较为明显递增趋势。铣削刀具是株硬集团重要的研究领域，2003年首次提出铣刀专利申请，如公开号为CN1490105A公开了一种新型的可转位铣刀；株硬集团后续的铣刀专利申请方面涉及一系列立铣刀、球头立铣刀、可转位铣刀、大切深大进给可转位铣刀、螺纹加工铣刀等多种铣刀的专利申请。2008年，株硬集团首次提交通用刀具专利申请，2016年通用刀具专利申请高达31件，保持着增长态势，株硬集团在通用刀具专利技术产出多，可见通用刀具是株硬集团新的重点研发方向。

图6 硬质合金刀钻具研究热点及趋势Fig.6 Cutting tools research hotspot and developmental trend of cemented carbide

3 结论

（1）株硬集团于1989年第一件专利申请，中期波动中增长，2010年以来，专利申请平稳保持在每年100件左右，截止检索日，集团全球专利布局高达1 528件，钨产业专利布局达1 332件，株硬集团展现出了积极的专利布局意愿和较高的专利管理水平。

（2）在国家（地区）布局方面，海外专利布局达46件，22件PCT专利申请30个月内可指定合约国家；株硬集团对美国、日本、韩国、欧洲、巴西、中国台湾等国家（地区）共具有24件专利布局，涉及微钻、铣刀、镗刀、孔加工刀具、涂层刀具、硬质合金制备方法技术领域。且株硬集团海外专利布局持续增加，株硬集团对海外市场的开拓及知识产权战略推进力度仍将加大。

（3）专利法律状态方面，集团专利有效率高达67.19%，发明专利有效专利达409件，占发明专利申请的64.31%，审中发明专利有132件，表明株硬集团专利申请活跃，创新质量较高；但仍然有117件专利被视为撤回而无效，株硬集团在知识产权管理方面仍有待提高。

（4）专利技术发明人方面，前十二位发明人涉及刀钻具及硬质合金材料制备两个主要领域，专利申请比较集中，表现为团队合作特点；王社权技术研发所涉及的专利申请最多高达243件，被引用总数达782次；张忠健教授专注于硬质合金材料研究，其专利平均被引用高达4.4次，研究基础性强；在创新人才方面株硬集团有着强大的科研团队，支撑各个产业环节的良好发展。

（5）专利技术布局方面，涉及硬质合金的专利申请在钨产业中占比为83%；在硬质合金方面，硬质合金刀钻具及硬质合金的制备方法占硬质合金专利布局的88.26%，二者为株硬集团重点的技术研发、产出方向；在硬质合金刀钻具方面，株硬集团研发主要集中在孔加工刀具、铣削刀具、刀柄系统、通用刀具及微型刀具；通用刀具专利申请量增加明显，是株硬集团新兴重点研发方向。