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从专利看石墨烯产业技术转化

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-03-29  来源:中国碳谷网  作者:中国碳谷网  浏览次数:3250
核心提示:国内石墨烯产业化尚未形成,国外企业来华专利布局已悄然展开。各国积极进行石墨烯领域专利布局,北京地区专利量约占中国地区专利的20%,转化基础较好。
   近日要点

  ——各国积极进行石墨烯领域专利布局,北京地区专利量约占中国地区专利的20%,转化基础较好。

  ——石墨烯应用主要集中在储能器件、导电电子器件等方面,北京地区在透明电极研究上成果突出。

  ——国内石墨烯产业化尚未形成,国外企业来华专利布局已悄然展开。

  2010年,英国曼彻斯特大学的两位科学家科斯提亚·诺沃谢夫和安德烈·盖姆通过一种简单的方法从石墨薄片中剥离出了一种具有高强度和导电性的材料,获得了当年的诺贝尔物理学奖,由此“石墨烯”进入到了公众视野。

  石墨烯是目前已知材料中最薄的,并具有超大比表面积[1]、超强导电性[2]和超高强度[3]等优点,是一种应用潜力非常广泛的材料,一旦量产,将对半导体、光伏、储能、航天、新一代显示器等领域带来巨大变革。

  各国积极进行石墨烯领域的专利布局,中国专利申请量仅次于美国;其中,北京地区专利量占中国总量近20% 。

  CNIPR数据显示:目前各国都在积极进行石墨烯应用的相关研究和专利布局。从2004年开始,截止到2012年6月,全球范围内,该领域专利申请已经超过5000件,其中美国、中国、日本专利申请均接近或超过1000件,美国更是超过2000件。中国相关专利申请仅次于的美国,但与其他国家差距并不是很明显。

  石墨烯全球专利申请分布

从专利看石墨烯产业技术转化

  从中国专利来看,又以北京地区申请量最多,占比接近20%,这与北京地区科研整体实力和产业布局有密切联系,在后文中我们会进一步分析。总体而言,在专利布局方面,北京地区具有较好的基础,为其成果应用转化提供了良好的“研究土壤”。

  石墨烯中国专利申请地域省市分布

从专利看石墨烯产业技术转化

  我国石墨烯专利应用集中在储能、导电器件等领域,北京地区在透明电极应用研究方面成果突出。

  石墨烯良好的电导性能和透光性能,使其在储能器件、导电材料、生物医药等方面具有广泛的应用。CNIPR数据显示:石墨烯中国专利也基本上集中在这几个领域,其中储能器件应用的专利占比最高。

  北京地区在透明电极方面研究的优势更加明显,相关专利占比超过整体北京地区石墨烯应用相关专利的50%。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等,都需要良好的透明电导电极材料,而石墨烯的机械强度和柔韧性比常用材料氧化铟锡要优良很多。北京地区可在透明电极领域进一步寻求转化突破口。

  石墨烯中国专利应用领域分布

从专利看石墨烯产业技术转化

  中国本土申请人以高校为主;国外企业来华专利布局已悄然铺开,国内企业尚无突出表现。

  对石墨烯中国专利申请人类型进行分析我们发现:首当其中的为高校申请,专利数达到467件;其次为企业申请人,申请量为423件;科研机构、个人及政府研究机构参与的申请合计不足200件。

  石墨烯中国专利申请人类型分布

从专利看石墨烯产业技术转化

  进一步对申请量最多的高校和企业申请人分析,可以明显的看出:企业申请人中,大部分为外资或合资企业,TOP10中,仅有海洋王照明、常州碳元科技和苏州泛普纳米科技为国内企业,其他均为国际知名公司,如三星、富士康、巴斯夫、索尼、陶氏、通用等。

  从企业申请人中,我们几乎很难找到代表目前国内石墨烯概念股的几大知名企业的身影。仅有中国宝安子公司贝特瑞公司、龙星化工等概念股有少量专利。而如方大炭素、天富热电、豫金刚石、双龙股份、黑猫股份等,到目前为止尚未发明有明确指向石墨烯应用的相关专利。

  高校申请人中,则清一色的为国内知名大学,其中来自北京地区的更是占到了TOP10中的三席。

  由此可见,目前石墨烯领域的研究还是为各大科研院校的实验使用,但国外企业在我国的专利布局却已经悄然铺开。

  石墨烯中国专利企业/高校申请人排行

从专利看石墨烯产业技术转化

  国内合作申请初现端倪,技术转化潜力可待进一步挖掘。

  我们对石墨烯领域不同类型申请人的合作情况进行研究发现:尽管我国目前尚未出现能够实现石墨烯批量化生产的企业,但不同类型申请人都在探索有益的合作模式。

  数据显示:合作申请专利占比8.24%。如企业和高校合作申请的专利有33件,企业间合作的专利达32件,企业与科研机构合作的专利有5件,等等。

  石墨烯中国专利合作申请情况

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  注:

  [1]石墨烯的厚度只有一个碳原子厚度0.335纳米,使其有用超大的比表面积,理想的单层石墨烯比表面积能够达到2630m2/g,普通的活性炭比表面积为1500m2/g。

  [2] 石墨烯中的电子没有质量,电子的运用速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度,能够达到光速的1/300。

  [3]尽管石墨是矿物质中最软的,但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后,性能发生了突变,其硬度比金刚石还要高,但却同时拥有很好的韧性,且可以弯曲。

 
关键词: 石墨烯 专利 产业
 
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