基于碳达峰、碳中和专利预警背景下能源需求情报和保障对策研究

李雨珂 都平平 李素美 张雪媛

【摘  要】碳达峰、碳中和专利预警是通过对相关专利信息的分析，对与能源相关的行业和机构（含企业）技术领航、情报支持、决策制定、行业需求作用的保障和支撑。论文通过对专利预警构成因素、流程、结果、方法的分析，建立专利预警评价方案，采用专利分析、专家评价方法，对碳达峰、碳中和领域的产业现状、发展能力、产业集群进行预警。论文从碳达峰、碳中和产业技术拥有量、技术创新力、产品更新力、产业人才分布等方面进行专利预警分析研究，以此提高碳达峰、碳中和需求预警及对策保障效果。

【Abstract】The patent early warning of emission peak and carbon neutrality is the guarantee and support for the role of technical navigation， intelligence support， decision-making and industry demand of energy related industries and institutions（including enterprises） through the analysis of relevant patent information. By analyzing the constituent factors， processes， results and methods of patent early warning， this paper establishes a patent early warning evaluation scheme， and uses patent analysis and expert evaluation methods to give an early warning to the industrial status， development capacity and industrial clusters in the field of emission peak and carbon neutrality. This paper analyzes and studies the patent early warning from the aspects of industrial technology ownership， technological innovation capacity， product renewal capacity and industrial talenta distribution of emission peak and carbon neutrality， so as to improve the effect of demand early warning and countermeasure guarantee for emission peak and carbon neutrality.

【关键词】专利预警;专利分析;碳达峰技术;碳中和技术

【Keywords】patent early warning; patent analysis; emission peak technology; carbon neutrality technology

【中图分类号】C18;X321                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）11-0164-03

1 引言

專利预警以提升机构（含企业）竞争力为目标，以专利预警分析为手段，以机构（含企业）产品开发和专利运营为核心的技术发展分析方法，由国家知识产权局组织起草的GB/T 39551—2020《专利预警指南》系列推荐性国家标准于2020年11月9日批准发布，并于2021年6月1日起正式实施。专利预警是在宏观决策、产业规划、企业经营和创新活动中，以专利数据为核心深度融合各类数据资源，全景式分析区域发展定位、产业竞争格局、企业经营决策和技术创新方向，服务创新资源有效配置，提高决策精准度和科学性的新型专利信息应用模式。近年来，逐步探索由面向产业、企业、区域引导创新决策延伸到知识产权分析评议、区域布局等工作。2018年机构改革，“按产业领域加强专利预警”纳入重新组建后的国家知识产权局的主要职责。2020年国务院办公厅将“以产业数据、专利数据为基础的新型产业专利预警决策机制”认定为第三批支持创新改革举措，要求国家知识产权局与发改委、科技部共同指导推广。贯通专利预警、创新引领、科学研究、产品开发和专利运营，推动专利融入支撑机构（含企业）创新发展。专利预警可以帮助机构（含企业）拨开经营发展中面临的重重迷雾，防范和规避产业知识产权风险，强化产业竞争力的专利支撑，提升产业创新驱动发展能力。据资料报道，如果能够有效地利用专利信息，可以使机构（含企业）研发工作平均缩短60%的技术研发周期，节约40%科研经费。

2 碳达峰、碳中和的研究背景及需求

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中，明确提出：“提升生态系统碳汇能力。锚定努力争取2060年前实现碳中和，采取更加有力的政策和措施。”在2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后再慢慢减下去;在实现2030年前碳排放达峰和2060年前碳中和目标背景下，寻找最优减排路径成为全面促进生态文明建设、应对气候变化的重要举措。碳达峰、碳中和与科技进步和创新生态系统碳汇技术密不可分，它的直接要素包含了能源结构、绿色生态、创新技术和最终消费率等驱动因素。通过碳达峰、碳中和前提下的专利分析，进行专利预警，通过专利地图为碳达峰、碳中和能源需求和保障提供对策。为实现新能源未来、节能减排目标和该领域的创新发展提供智库支持。

3 碳达峰、碳中和的专利现状

气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国二氧化碳排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁。在这一背景下，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国由此提出碳达峰和碳中和目标。这个目标的提出，意味着在将来人们的生产方式、生活方式都要发生深刻的变化。目前，全国各个省市都在编制碳达峰相应的“十四五”规划。在2060年之前，中国通过植树造林和其他技术手段消（转）化掉自己当年所排放的二氧化碳，或者把它存储起来，亦即做到“二氧化碳负排放”。在日本，神户学院大学已开始研究一种名为“直接空气捕获”的技术，即从大气中直接回收包括二氧化碳在内的温室气体的技术。回收起来的二氧化碳或者被埋藏于地下，或者作为塑料和药品的原料来使用。该技术已经取得专利，计划5年后与企业合作建设工厂，实现实用化。日本九州大学有学者运用这种技术开发出一种高分子薄膜，计划设计一种尺寸和空调室外机相近的装置来有效回收居民家中和办公室中浓度较高的二氧化碳。日本金泽大学和日本地球环境产业技术研究机构计划在有大量微小孔洞的二氧化硅等材料中添加胺，以实现二氧化碳回收。在欧美，已有不少回收二氧化碳的商用设备投入运行。加拿大Carbon Engineering公司利用强碱性氢氧化钾吸收液等材料来吸收二氧化碳，然后加热到900℃释放并存储。瑞士Climbworks公司利用一种固体吸收剂收集二氧化碳后再加热提取。

从发达国家的发展及经验来看，实现碳达峰是经济发展和技术进步良性互动后的自然过程，但对人均碳排放较低的中国来说，在40年内分别实现碳达峰和碳中和是一种自我加压的主动行为，需要在碳排放规律基础上加以精准的政策引导（需要了解国际发达国家的技术和经验，专利分析是最好的切入点）。发达国家大部分于1990年前后实现碳达峰，此时已经完成了工业化和城镇化进程，工业领域和基础设施建设领域等高排放行业处于饱和状态，距离其提出实现碳中和目标的时间有60余年。但目前中国仍处于城镇化和工业化还未彻底完成阶段，要提前实现“双碳目标”，需要付出巨大努力。长期低碳化转型需要良好的制度体系、市场体系和政策体系支撑（专利预警能够对技术和实施要点进行汇集，进行建言献策），这也就意味着未来的环境规制不仅仅局限于环境治理体系的架构，而且需要与经济社会的其他治理体系形成协同效应。

4 碳达峰、碳中和专利预警的技术引导力、创新力要素分析的路径

本文主要围绕碳达峰、碳中和机构（含企业）的以下方面开展：

①从机构（含企业）研发基本策略出发，将碳达峰、碳中和专利布局、储备和运营嵌入产品开发中。

②对机构（含企业）核心技术发展现状（地区现状、区域现状、省属现状、国家现状、洲际现状、国际现状）、碳达峰与碳中和环境（产业集群、行业集群、龙头产业、地标）和定位（发展的方向与竞争对手）进行分析，综合诊断机构（含企业）需求，选定目标分析的重点产品。

③围绕碳达峰、碳中和重点产品开展核心技术、竞争对手和侵权风险等分析。

④辅助机构（含企业）运用预警成果，完善机构（含企业）战略、产品、技术等相关发展规划。

⑤现状指标聚类，对碳达峰、碳中和现状进行聚类，得出现状分析图。

⑥对碳达峰、碳中和机构（含企业）的发展提供基于专利的支持预测，对政府提供情报分析报告等[1]。

5 专利预警的实施方案设计

建立从产业调研、技术分解、专利检索与分析、多维度比对分析、领域专利数据集整理、指标聚类到人才分析等多要素协同分析，推动专利预警决策支持及发挥技术发展作用。

5.1 行业调研

针对能源结构、绿色生态、碳要素创新技术预警产业，考察相关机构（含企业）研发总体情况，结合产业发展及市场情况，从专利角度，了解国内产业发展趋势，充分调研相关龙头企业在预警领域发展现状及未来研发需求。

5.2 技术要素分解，应用专利检索分析

分析碳达峰、碳中和的核心专利及专利范围与相关高水平成果，查找相关文献及专利，结合前期产业调研的结果，针对碳达峰、碳中和领域相关技术作技术分解，邀请行业专家及碳达峰、碳中和的企业，对技术分解的内容进行讨论和完善，同时，明确检索分析项目及检索式，开展专利检索分析工作。

第一，匯集碳达峰、碳中和的核心及专利范围，代表要素包括：能源（新能源、替代能源、绿色能源、再生能源、清洁能源等）、低碳技术（储碳、碳转化、低碳、碳汇、零碳技术等）、能耗（节能、负排放、能耗达峰）;环境（环境保护、环境修复、气候、环境治理），分析其作用、贡献度等。

第二，调查国内外碳达峰、碳中和研究相关高校、研究机构、企业，了解实施研究方法和实践经验，分析其利弊，找出有代表性的有效专利。

5.3 行业数据库集合的搭建

在梳理产业发展现状的基础上，明确预警产业的技术分解，奠定产业专利预警和专利数据库构建的基础，利用专利数据资源，通过预置的检索式，帮助机构（含企业）预先筛选预警产业的相关专利，同时，利用数据库中检索、统计分析等功能，协助企业掌握产业专利布局状况和竞争对手信息。

5.4 通过专利申请人预警对行业人才进行评价

人才分析需要基于专利，但要不局限于专利的方法进行分析，在专利中申请并公开专利数量最多的专利申请人的排名情况。每个专利数据点代表该申请人共申请了多少专利。通常来说，申请的专利数量较多的申请人创新能力相对较强，或具备相当的技术优势;专利申请数量较少的申请人则创新能力相对较弱，或不具备技术优势。

5.5 专门指标聚类分析——以城市因素分析为例

中国城市碳达峰趋势的类型特征，对地方政府设计和开展差异化达峰行动具有重要意义。聚类是进行数据挖掘的一种技术方法，在区域分类中应用广泛。根据郭芳等人的研究结果，中国城市的达峰类型可以划分为5类，根据其特点可概括为低碳潜力型城市、低碳示范型城市、人口流失型城市、资源依赖型城市和传统工业转型期城市[2]。通过专利预警，制定5类城市的技术指标，并配备相关专利技术支撑，低碳潜力型城市和传统工业转型期城市是决定我国能否落实2030年达峰行动的关键。碳达峰趋势聚类指标体系的构建，需满足科学性、系统性、可比较性、可操作性的原则[3]，在指标体系的构建过程中，应将影响碳排放和达峰趋势的相关因素都纳入其中。城市是实现我国碳达峰、碳中和目标的关键。受社会经济、技术水平、自然地理和政策文化等多个维度的影响，专利预警辅助分析只是其中的一种方法。

6 基于专利预警的行业规划

6.1 产业专利布局和重点技术分析

对全球、中国、国外来华、省、主要地区碳达峰、碳中和产业领域的专利总体状况进行相关分析，形成专利年度态势分布、技术原创区域态势分布、专利主要竞争对手态势分布、重点专利技术分布态势、省专利技术专项分析等研究结论，帮助各级政府和相关机构（含企业）快速了解行业专利发展状况，找准自身定位。

6.2 产业内骨干企业与国外巨头对标分析

在全球主要专利布局区域、技术实力优势和相应地区的主要专利人等分析研究基础上，选取重点机构（含企业）与省内龙头机构（含企业）同步开展对标分析，从产品研发、团队实力、生产规模、知识产权策略、专利布局状况、诉讼处理情况等角度出发，对比国外骨干企业、国内骨干机构（含企业）、省内及主要地区骨干机构（含企业）的情况，综合考量区域的相应经济和技术发展水平、技术领域有效专利数量、各国法律保护力度等因素，分析省骨干机构（含企业）的专利优劣势、技术优劣势，为省企业优化全球专利布局、规避区域知识产权纠纷、减少知识产权诉讼、降低相应风险提供依据和参考，为省内企业快速、平稳、安全地“走出去”提供助力。

6.3 碳达峰、碳中和专利预警的举措

在碳达峰、碳中和发展研究的过程中，相关专利研究人员和企业工作人员要根据碳达峰、碳中和发展中实际存在的问题选择合适的解决措施。当前，我国碳达峰、碳中和專利的发展前景是比较好的，如果能更好地改善新碳达峰、碳中和发展的状况，有利于促进碳达峰、碳中和的进一步发展。同时，应该对专利及学术成果此给予高度的重视，在日常的技术研究的过程中，充分发挥自身优秀才能，不断地探索和创新碳达峰、碳中和技术，从而促进碳达峰、碳中和技术的发展[4]。

7 结语

本文研究专利预警的要素和创新力、引导力等要素实施和评价问题，在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，通过国际、国内、省、地区等相关专利提取分析和专家研判，为省及地区以经济社会推动全面绿色低碳转型为引领，以能源绿色低碳发展为关键，为碳达峰、碳中提供专利创新和预警的顶层设计，会同研究国际相关前沿及手段，制定碳达峰行动方案和分行业分领域实施方案，为加快构建碳达峰、碳中和政策体系提出解决路径。

【参考文献】

【1】都平平，耿彩芳，丁昶，等.淮海经济区开展产业集群专利导航工作的探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2021（8）：53-54.

【2】郭芳，王灿，张诗卉.中国城市碳达峰趋势的聚类分析[J].中国环境管理，2021，13（1）：40-48.

【3】董莹，华中，陆志翔，等.面向低碳转型的甘肃省地区聚类分析[J].中国沙漠，2020，40（5）：25-31.

【4】苏晓楠.基于专利分析的新能源汽车电池发展研究[J].南方农机，2020，51（24）：166-167.