桥梁U肋板单元焊接技术专利态势分析

罗凡

摘 要：在国内大基建及桥梁建造背景下，为明晰桥梁U肋板单元焊接技术全球的专利布局现状和竞争态势，本文以钢箱桥梁中的U肋板单元纵缝焊接为研究对象，结合专利申请信息、法律信息及市场信息，对该领域的全球专利申请趋势、布局地区、申请主体及发明人等进行分析，判断U肋板单元焊接技术的专利申请和竞争现状，推测未来发展方向，为市场主体专利布局方案设计及决策提供依据。

关键词：桥梁;U肋焊接;专利分析

中圖分类号：TG44;G306文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）17-0153-03

Analysis on Patent Situation of Bridge U-Ribbed Plate

Element Welding Technology

LUO Fan

（China University of Political Science and Law，Beijing 100088）

Abstract： Under the background of domestic large foundation construction and bridge construction， in order to clarify the global patent layout and competition situation of bridge U-ribbed plate unit welding technology， this paper took the longitudinal seam welding of u-ribbed plate unit in steel box bridge as the research object， combined with patent application information， legal information and market information， analyzed the global patent application trend， layout area Analyze the applicant and the inventor， judge the patent application and competition status of u-ribbed plate unit welding technology， speculate the future development direction， and provide basis for patent layout scheme design and decision-making of market subjects.

Keywords： bridge; U-Ribbed welding;patent analysis

随着国家“十三五”规划中“加快推进国家高速公路网建设战略”的实施以及“一带一路”基础设施建设的大力投入，我国高速公路和高速铁路得以迅速发展，同时也推动了钢桥制造业的飞速发展。近年来，我国钢桥梁建设在满足功能性要求的同时，向高速、多车道、重载、大跨度、结构美观新颖、全焊方向发展，并创造了多项世界第一。钢桥结构形式不断增多，如大跨度斜拉桥、悬索桥及桁梁桥等。钢结构桥梁由于绿色环保、施工工期短、建筑材料回收高等优点逐渐被设计者青睐。其中，U形肋正交异性钢箱梁因具有优越的综合力学性能而被广泛使用[1-3]。

在此背景下，明晰哪些国家、哪些申请人掌握着桥梁U肋板单元焊接关键技术以及了解其专利布局现状，发现专利布局热点及空白点，对企业掌握专利布局现状、明确突围方向和保护思路、完善专利布局尤为重要。本文立足“一带一路”的建设背景，以钢箱桥梁中的U肋板单元纵缝焊接为研究对象，结合专利申请信息、法律信息及市场信息，通过对该领域的全球的专利申请趋势、布局地区、申请主体及法律事件等进行多维分析，判断U肋板单元焊接技术的专利申请现状和市场竞争状态，并推测未来发展方向，为市场主体专利布局方向及决策提供依据[4-5]。

1 专利检索

本文分析研究的专利数据来源于incoPat全球专利数据库，并结合HimmPat数据库以及其他数据库进行验证。检索数据为截至2021年4月15日已公开的国内外专利文献。

以钢箱桥梁中的U肋板单元纵缝焊接为研究对象，初步确定关键词、IPC/CPC分类号等检索要素。根据关键词、分类号等信息进行初步检索，并整理数据库中钢箱桥梁中的U肋板单元纵缝焊接的相关专利文献，参考非专利文献，对钢箱桥梁中的U肋板单元纵缝焊接技术进行分解，分解结果如表1所示。

根据技术分解表，采用“总-分”的检索策略进行全面检索，并对检索结果进行去噪、人工筛选以及数据标引，以获得最终所要分析的专利数据样本，同时对申请日、申请人、公开日、分类号、引证以及被引证等进行统计和分析。完善关键词、分类号，并形成检索要素表。根据检索要素表，首先通过关键词、IPC/CPC分类号等检索要素的逻辑组合构建检索式，进行组合检索;其次，针对国内外重点企业构建检索式，进行补充检索。对组合检索结果进行数据校验，并根据校验结果对检索式进行调整，最终检索并获得相关专利文献818件。

2 专利申请趋势分析

钢箱桥梁的U肋板单元焊接技术经过近20余年的发展，目前已积累专利申请800余件，其中，有效专利400余件，另外尚有180余件专利处于审查阶段。钢箱桥梁的U肋板单元焊接技术的发展经过了三个阶段：起步阶段（1990—2000年）、初步发展阶段（2000—2010年）、快速发展阶段（2010年至今）。日本作为钢箱桥梁U肋板单元焊接技术的发起国，在21世纪初的专利申请量呈现出增长的趋势，但最近10年来，中国的专利申请呈现出井喷的态势，中国的相关专利申请数量远超其他国家和地区（见图1）。以2019年全年专利申请为例，中国专利申请量为100件，其他国家和地区总共为10件。

近两年（2020年和2021年）专利申请量说明，受发明专利公开时间（18个月）的影响，检索结果中2020年及之后的专利申请量较实际申请量少，反映到申请趋势上即2020年为微弱增长，可以预期2020年实际增长量会较大。

3 目标申请地域及专利申请人国别分析

U肋板单元焊接技術领域，中国是全球最大的专利目标申请国，全球近八成专利都在中国申请，且全部是中国本土主体申请。其次为日本，日本专利申请主要也来自日本本土企业，以日本钢管株式会社为代表，极少量专利来自中国。对申请人国别进行分析发现，中国、日本申请人以本土申请为主，中国主体仅有少量专利申请进入其他国家和地区，且主要进入日本。

中国和日本为主要技术来源国，全球78%的专利来自中国申请人（见图2），19%的专利来自日本申请人，中国和日本申请人囊括了全球97%的专利。韩国、美国、澳大利亚等国的申请人专利产出约占全球总量的3%。可见，U肋板单元焊接技术主要来源于中国和日本。在U肋板单元焊接技术领域，中国企业和科研院校布局了大量专利，但仍集中在本土申请，如何使中国技术走向国际市场仍是国内企业关注的重点。

4 专利申请主体分析

企业是U肋板单元焊接技术领域主要的技术创新力量。据统计，全球约80%的U肋板单元焊接技术专利由企业申请，国内以武船重工、武汉锂鑫、中铁集团、中交集团、武汉天高为代表，国外以日本钢管株式会社、杰富意钢铁株式会社为代表;院校/研究所次之，占15%，主要为国内高校，以河海大学、西南交通大学为代表。此外，个人具有30多件专利申请，高兴个人申请12件，且高兴个人申请的已经授权的7件专利全部转让至武汉锂鑫自动化科技有限公司。企查查显示，高兴为武汉锂鑫自动化科技有限公司法定代表人及总经理。对专利申请量排名前十的申请人进行统计分析可知（见图3），企业占据8席（为方便统计，对中铁集团、中交集团相关的关联公司进行了数据合并处理），高校占据2席。企业为主要技术创新力量，部分院校有参与相关技术研发。

5 法律信息分析

对检索到的专利进行法律信息统计和筛选，其中，涉诉专利6件，无效宣告请求4件，转让90件，许可4件。涉诉和无效宣告请求案件共涉及9件专利。在U肋板单元焊接技术领域，涉诉和无效案件为日本专利（5件）和中国专利（4件），竞争较为激烈。相关专利涉及的中国专利权人主要为武汉锂鑫自动化科技有限公司、无锡华联科技集团有限公司、中铁宝桥集团有限公司。无效宣告请求人包括唐山开元特种焊接设备有限公司、无锡华焊智能装备有限公司、中铁山桥集团有限公司、武汉天高熔接股份有限公司。涉及的国内主体至少有7家，主要为焊接设备和焊接服务供应商、桥梁建筑工程企业。国内诉讼和无效全部发生在近5年。可见，随着我国桥梁建造的兴起，在U肋板单元焊接技术领域，国内的市场竞争已经进入白热化阶段。

6 结论

近年来，U肋焊接技术发展迅速，国内市场为其提供了较大的驱动力，全球约80%的专利来自中国市场主体申请。U肋焊接技术专利申请人主要为中国主体，但其海外布局还需要完善。中国申请人虽然囊括了全球近80%专利，但专利布局集中在国内，扩展海外市场、布局海外专利应成为国内本土企业的重要方向。

国内市场主体众多，行业协作力量强大。国内企业是主要技术创新力量，主要为焊接设备和焊接服务供应商、桥梁建筑工程企业，也有少量学校参与研发，桥梁建造企业和焊接服务企业等可加强合作，并选择合适的高校共同开发U肋板单元焊接技术，通过资源整合助力技术攻关。企业竞争态势日趋激烈，要做好专利风险防范。通过法律事件分析可以看出，U肋板单元焊接技术领域，企业之间的专利攻击较强，诉讼较多，市场主体参与市场竞争时需要加强专利风险分析，避免陷入被动局面。

参考文献：

[1]张华，范泽平，王磊.我国正交异性钢桥面板U肋焊接创新之路[J].金属加工（热加工），2017（16）：46-49.

[2]黄会强，车平，裴雪峰，等.我国桥梁钢结构焊接技术发展现状及展望[J].焊接技术，2019（2）：60-63.

[3]徐传忠.大跨度桥梁钢箱梁制造技术研究与应用[D].广州：华南理工大学，2012：17-18.

[4]梁为，于复生，严高超，等.基于专利分析的管-板焊接发展趋势研究[J].科技创新与应用，2019（3）：54-56.

[5]陈卓.论专利信息统计分析技术及预测分析方法[J].中国发明与专利，2015（10）：91-92.