核电用不锈钢板带专利技术发展分析

陈 瑜 韩小军 陈学磊 刘佳玲

电力生产是目前能够实现大规模温室气体减排的领域之一。发展核电不仅能够满足温室气体减排的需求，还可以带动就业和基础设施投资，促进经济发展。钢铁材料广泛应用于核电站中的关键部件，占核电机组部件采购成本的80%以上。核电用钢国产化，是我国发展核电产业中必须选择的途径。在国产化战略的指引下，核电用不锈钢生产企业要加大不锈钢研发力度，合理布局不锈钢专利保护市场。本文通过收集德温特创新索引国际专利数据库(DII)、Proquest Dialog等专利数据库涉及核电用不锈钢板带的发明专利，利用Thomson Data Analyzer（TDA）等主流情报分析工具，对全球核电用不锈钢板带技术研发现状、态势及主要技术方向，以及中国地区核电用不锈钢板带专利技术现状进行分析，以期为国内钢铁企业的核电用不锈钢研发及产业布局提供参考。

1.世界核电用不锈钢板带专利研发总体态势

分析相关的专利数据得知，从上世纪60年代末开始，世界上就有相关的核电用不锈钢技术研发专利申请。从图1可以看出，至上世纪末，世界核电用不锈钢专利申请数量相对稳定。本世纪以来，专利申请量快速增长，2019年专利申请29条，为历年最高。

图1 1969-2019年世界核电用不锈钢板带专利申请分布情况 条

1.1 主要研发国家和地区发布

世界核电用不锈钢板带技术研发主要集中在日本、中国和俄罗斯等国，其中核电用不锈钢专利技术占有量最多的国家是日本（占到整个专利技术的48%，下同），其次为中国（占35%）、俄罗斯（占6%），上述三国占到了全球核电用不锈钢专利技术的89%。另外韩国、美国等国家与地区也有少量专利申请。早在上世纪80年代，日本和俄罗斯就针对核电用不锈钢开展了相关研发工作，90年代末快速发展。2000年以后，中国开始核电用不锈钢工艺技术研发，2015年开始，中国的核电用不锈钢专利申请量超过了日本。

1.2 主要研发企业分布

世界核电用不锈钢主要研发企业包括新日铁、日立、鞍钢集团、舞阳钢铁、东芝集团、三菱重工、中国核动力研究设计院、宝武集团、JFE、神户制钢、中科院金属所、俄罗斯PROMETE等，其中新日铁专利研发数量远高于其他企业（见表1）。

1.3 主要技术点发布

核电用不锈钢专利技术主要分布在铁基合金的制造技术，以及合金的热处理等几个方面，其中铁基合金的制造技术主要包括含铬镍锰（含量大于1.5）的铁基合金（专利数量为105件，占总数的27.20%，下同）、含铬镍钼钨的铁基合金（102件，26.42%）、含硅的铁基合金（87件，22.54%）、含锰的铁基合金（79件，20.47%）、含铬镍钒的铁基合金（49件，12.69%）、含铬镍铌钽的铁基合金（49件，12.69%）等，合金的热处理主要包括伴随有变形的热处理（41件，10.62%）、铁基合金的热处理（39件，10.10%）等。

表1 世界核电用不锈钢主要企业专利占有量概况 %

表2 国内企业核电用不锈钢相关专利研发概况 %

含铬镍锰（含量大于1.5）的铁基合金制造专利技术占有量，依次为新日铁、日立、鞍钢、宝武集团、神户制钢等企业，其中新日铁、日立和鞍钢专利数量远高于其他公司；含铬镍钼钨的铁基合金制造技术相关专利，各企业占有量依次为鞍钢、新日铁、日立、舞阳钢铁、南京钢铁、宝武集团等。中国在含铬镍铜的铁基合金制造技术专利占比遥遥领先，韩国和俄罗斯总体技术研发占比较小。

2.国内核电用不锈钢板带专利技术概况

通过对宝武集团、鞍钢集团、舞阳钢铁等国内核电用不锈钢主要研发企业的分析可知，国内核电用不锈钢相关专利研发起步较晚，基本上只在国内申请专利保护，从各自的专利申请量看，近三年占比较大，其中舞阳钢铁近三年申请的专利技术占64%、鞍钢集团占49%、宝武集团占23%，可以看出鞍钢和舞阳钢铁近三年在此技术上的专利增长率较高（见表2）。

舞阳钢铁从本世纪开始研发核电用不锈钢相关专利技术，2013年起，核电用不锈钢专利技术申请实现快速增长，2019年达历年最高。舞阳钢铁申请的核电用不锈钢专利技术，依次为含硅的铁基合金制造技术、含锰的铁基合金制造技术、生产钢板或带钢时，伴随有变形的热处理技术、含铝的铁基合金制造技术、含铬镍钼钨的铁基合金制造技术，以及含钨、钽、钼、钒或铌的铁基合金制造技术等。

鞍钢集团从本世纪开始研发核电用不锈钢相关专利技术，2012年起核电用不锈钢相关技术专利量实现快速增长，2019年达历年最高。鞍钢集团核电用不锈钢专利技术占有量，依次为生产钢板或带钢时伴随有变形的热处理技术、含硅的铁基合金制造技术、含锰的铁基合金制造技术、含铬镍钼钨的铁基合金制造技术、含铬镍钒的铁基合金制造技术、含铬镍锰（含量大于1.5）的铁基合金制造技术等。

中国宝武集团在2008年仅产生一条核电用不锈钢专利，2011年和2017年各两条核电用不锈钢专利，数量较少。

3.结论

目前，世界核电用不锈钢板带专利技术研发呈明显上升趋势，主要的专利技术集中在日本、中国和俄罗斯等国。国内核电用不锈钢相关专利研发起步较晚，基本上只在国内申请专利保护，但近三年占比较大。

核电用钢国产化是我国发展核电产业中必须选择的途径。在国产化战略的指引下，核电用不锈钢生产企业要加大研发力度，结合自身市场布局和新日铁、JFE全球专利保护现状，筛选重点市场与重点技术方向，加强技术创新，提高产品质量，拓宽产品种类，发展更适合我国钢铁企业的核电用不锈钢研发及产业布局。

参考文献略