2015年11月2日，我國自主研製的國（guó）產大型（xíng）客（kè）機C919正式（shì）下線，標誌著我國正式躋身世界上少數幾個具有大型客機研製能力的（de）******。其中，機頭、中機（jī）身-中央翼和後機身等部段（duàn）大量采用鈦合金材料，有效提（tí）升了機頭的強度和零部件連（lián）接的緊固性。
一代材料，一代飛機，新材料產業對航空技術的發展（zhǎn）具有重要的意義，可謂是航空產業發展的基礎。與傳統（tǒng）材料相比，鈦合金（jīn）具有密度小、比強度高、導熱係數低（dī）、耐高溫低溫（wēn）性能好、耐腐蝕（shí）能力（lì）強、生物相容性好等突出性特點，被廣泛應用在航空、航天、艦船、兵器、電子、醫療（liáo）等（děng）軍用、工業和民用（yòng）領域。隨著航空業的（de）發展，鈦合金（jīn）在飛機和發動機上的用（yòng）量越來越多，近年（nián）發展（zhǎn）尤其迅速。如***新型波音777鈦合金材料占比（bǐ）僅有8%，***新型的波音787客機鈦合金（jīn）材料占比已經達（dá）到15%。此外，鈦合金獨有的抗炮擊、斷裂韌性高、疲勞裂紋速度慢等特點，使其在軍（jun1）用飛（fēi）機的應用更加廣泛。如美國F-22戰鬥機鈦（tài）合金用量已經（jīng）高達41%。
目前（qián），全球範圍內與鈦（tài）合金相關專利申（shēn）請（qǐng）共計20526項，來自39個******或地（dì）區的總計5839位申請人，並在1999年後進入（rù）新的增長期，持續至今。
1．鈦合金全球（qiú）專利申請穩（wěn）步增長（zhǎng），中國地區專利申請拉動明顯增速更快。
全球鈦（tài）合金技術起步較早，發展至今已經經曆了兩次發展階段。其中******發展階段開始於上世紀八（bā）十年代初，在1990年達（dá）到頂峰（fēng），隨後受到美國經濟（jì）衰退與日本經濟泡沫破裂的影響，鈦合金產業開始下滑，在從1997年亞洲金融（róng）危機中（zhōng）走出來不（bú）久，全球鈦合金技術的發展進（jìn）入新一（yī）輪增長期。
圖1鈦合（hé）金技（jì）術領域全球首次申（shēn）請的專利申請趨勢變化
中國鈦合金技術起步較晚，自1999年開始進入快（kuài）速增長期，國內申請占據主導地位。在鈦合金技術領域，共有4752件中國（guó）專（zhuān）利申請，從1985年至2014年間，中國專（zhuān）利申請先後經曆了萌芽期與發展期兩個階段，在此期間，中國專利申請的增長率呈正（zhèng）增長趨勢。自（zì）1999年（nián）開始，中國鈦合金技術的專利（lì）申請量逐（zhú）年大幅度提高，年申請量增長率保持在40%-50%，2012年（nián）申請量達到峰值859件。
圖（tú）2鈦合金技術領域中國專利申請趨勢變化（huà）
2．全球鈦合金技（jì）術專利（lì）98%集中在日、中、美、歐；專利布局的重點區域（yù）是日本、中（zhōng）國、美國（guó）及德國，其中日本的本土布局***多，歐洲的外來布（bù）局***多；中國的鈦合金產業初步在國內形成（chéng）一批（pī）技術優勢區域。
鈦合金（jīn）技（jì）術的來源和布局呈現出明（míng）顯的區域性（xìng），以日、美、中為主要專利產出國和目標國。其中日本的技術原創能力明顯強於（yú）其它******。由於各國原創申請都會首先選（xuǎn）擇在本國布局，因此，日本的布局（jú）申請量也位居全球******。
圖3鈦合金技（jì）術領域全球專利首次申請的申請量排名（míng）前十的（de）******申請量份額
國內申請量排名前十的省市，均屬（shǔ）於在鈦合金產業鏈上中下遊（yóu）中具有自身明顯優勢的地區，例如四川、河南（nán）為鈦資源聚集產地；黑龍江、貴州為（wéi）海綿鈦生產地；陝西（xī）、遼寧為鈦材加工（gōng）地；北京、上海則是具備較強（qiáng）的科研實力；江蘇、廣東則憑借雄厚的資（zī）金優勢（shì）與中小企業發展下（xià）遊應用產業，由（yóu）此可見，國內鈦合金技術專利申請量的（de）區域分布狀況與產業實（shí）際（jì）情況基（jī）本（běn）相吻合（hé），也間接反映（yìng）出鈦合金產業的參與者在專利方麵都具有較（jiào）高的保護意識（shí）。排名前十的省市所擁有（yǒu）的申請量占到國內申請總量（liàng）的77%左右，表明國內已初步形（xíng）成一批技術優勢區域，但（dàn）從各（gè）省（shěng）市的申（shēn）請量份額來看（kàn），除陝西（xī）省具有明顯的（de）優勢外，其他區域之間的份額差（chà）異都並不大，這也表明該領域當前（qián）在國內發展相對均衡，競（jìng）爭與合作的空間巨大。
圖4鈦合金技術（shù）領域專利（lì）申請量排名前十的國內省市申請量份額
如表1所示，歐洲的外來布局明顯多於本土（tǔ），說明其他******的申請人對歐洲市場的重視。中國盡管在總體布局申請（qǐng）量上排名靠前，但從國外來華布局量上可見，國外來華布局鈦合金技術專利的申請量並不多，遠遠落後於（yú）中國本土申請量，表明國（guó）外申請人目前對中國鈦合金市場並不看好，這也為我國發展自主（zhǔ）技術創造了機會。
表（biǎo）1主（zhǔ）要技術原創國和布局國的（de）專利申請狀況
3．全球排名前（qián）十的申請（qǐng）人中，日本企業占******優勢，鋼鐵企業成為日（rì）本鈦合金技術發展主導者，美國僅占一席，應用型企業引（yǐn）領美國鈦合金產業發展，全球（qiú）整體專利集中度（dù）不高，中國缺乏優勢企業。
日本企業明顯領先，並形成集團優勢，在全球申請（qǐng）量排名前十（shí）的申（shēn）請人中，日本企（qǐ）業占據九席，美國占據一席，值得注意的（de）是（shì），盡管日本企業具有集團優勢，但各申（shēn）請（qǐng）人（rén）申請（qǐng）量所占份額均未達到壟斷（duàn）該行業技術的程度，排名******的神戶（hù）製鋼所與其他申（shēn）請人之間的申請量份額相差並不大。此（cǐ）外，鋼鐵企（qǐ）業在排名前十的申請人中占有近半數名額，其中，前三名全部為日本知名（míng）鋼企，可見，日本鈦合金產業的主導者（zhě）與（yǔ）推動者為大（dà）型鋼鐵企業，這也是日本選擇的一條與其他******不同的發展（zhǎn）道路。近年來，除神戶製鋼與（yǔ）東邦鈦之外，其他企業（yè）的申請活躍（yuè）度均處在低於平均（jun1）水平的等級，這也從一個側麵反（fǎn）映出全球（qiú）對鈦合金技術的研發熱情可能出現下降，這是由於申請量排名靠（kào）前的這些企業中，相當一部分為鋼鐵企業，其主營業務（wù）並不在鈦合金領域（yù），因此短期內的申（shēn）請（qǐng）活躍度降低（dī）尚不能得出行業前景（jǐng）看空的結論。
圖5主要申請人重點區域（yù）專利布局
公司發展至今已擁有（yǒu）一批******的進口設備 : 進口高精密CNC加工銑床，CNC高（gāo）精密加工車床，北京精密零件加工，進口模（mó）型批量真空（kōng）製作機（jī）， 高亮度uv機，噴漆房，烤漆櫃，圖標文字絲印機，鐳雕激（jī）光機，噴（pēn）砂機，打孔（kǒng）攻絲機、火花機、線（xiàn）切割設備等等。
在中（zhōng）國專利申請中（zhōng），國外來華申請人的申請量普遍不高，相互之間的差異也並不顯著，從申請人來源來看，日（rì）本與美國的企業仍是申請主力，其中，日本的鋼鐵企業與鈦（tài）材專業公司（sī）各占一半，美國則是鈦材專業公司與（yǔ）產品類公司各占一半，這也正好與兩者所選擇的鈦合金產業發展模式相吻合，前者依托大型（xíng）鋼鐵企業重點開展鈦（tài）合金材料以及鈦基材技術，而後者則依靠******扶持，重點發展軍用鈦合金產品，同時兼顧民用（yòng）產品。
圖6鈦（tài）合金領域專利申請量排名靠前的國外來華（huá）申請人申請量變化趨（qū）勢
國內重點申請人則主要為大專（zhuān）院（yuàn）校以及科研院所，同時也（yě）有鋼鐵企（qǐ）業與鈦（tài）材專業公司，整體而言，國內申（shēn）請人結構相對合理，但由於企業（yè）在其中的占比偏少，因而導致專利技術轉化率偏低。從國內（nèi）外申請人近年來在華申請量活躍度指數可以看出，國內申請人研（yán）發投入熱（rè）情普遍（biàn）較高（gāo），這也（yě）反（fǎn）映（yìng）出國內鈦產（chǎn）業發展正向著好的方向發展；國外申請人（rén）中盡（jìn）管有相當一部（bù）分出現申請量明顯降低的趨勢，甚至有必和必拓、富士烏茲克斯以及國際鈦金（jīn）屬（shǔ）粉末三家公（gōng）司出現幾年間（jiān）基本無相關專利申（shēn）請的現象，但仍有在（zài）華（huá）專（zhuān）利布局呈現相對（duì）活躍的，尤其是一些專業（yè）從事鈦金屬加（jiā）工（gōng）生產的（de）企（qǐ）業，這也反映出國外鈦合金企業（yè）仍看好我國市場。
圖7鈦（tài）合金技術領域專利申（shēn）請量排名前十的國內申請人申（shēn）請量趨勢變化
4．鈦基材製備技術是研發的重點；海綿鈦技術前期研發較少，近期（qī）受價格上漲影響，關注度有所提升；鈦合金（jīn）材料技（jì）術已發展相對成熟；醫療、石化、航空等領域的鈦部件製備技術目前是產業關注的熱（rè）點（diǎn）。
全球（qiú）範圍內，鈦基材製備技術目前仍（réng）是鈦合（hé）金領域重點發（fā）展方（fāng）向（xiàng），其（qí）申請量占到全球總申請量的40%左右，而其中又以板帶箔材***受關注，與之形成對比的是，與基材成品缺陷檢（jiǎn）測相關的（de）檢測技術目前的關注度尚（shàng）顯不（bú）足；鈦粉、棒（bàng）線絲（sī）材以及管材總體申請量保持在適當水平；相比而言，海綿鈦製備技術的專利申請量（liàng）***少，海（hǎi）綿鈦的提取與冶煉技術多由掌握鈦礦資源的企業（yè）主導進（jìn）行，因此其發展受到資源存量的限製，但近些年海綿鈦價格持續上漲，全球產量突破13萬噸，誘發投資熱潮，同時帶動了一輪海綿鈦製備技術的（de）快速發展；在鈦及鈦合金材料製備技術中，與鈦合金構成成份相關的申請占到2/3，表明通過合金成份的（de）配比達到特（tè）定性能，並（bìng）實現不同（tóng）用途的發明仍（réng）是當前鈦合金材（cái）料研發的關鍵（jiàn）；在鈦（tài）部件製備技術中，醫療器（qì）材與設備的申請量***大，這其（qí）中主要包括采用鈦合金製造的人體植入裝置與假體（tǐ），石（shí）油化（huà）工與航天（tiān）航空領域（yù）的專利申請量也（yě）較（jiào）多，主要是利用（yòng）了鈦合金耐腐蝕、耐高溫與輕質高（gāo）強的特性。總體來看，日本在鈦合金各分支技術領域均占據著領先優勢，神戶（hù）製鋼與（yǔ）新日鐵申請量全麵領先於其他申請人。中（zhōng）國在海綿鈦製備以（yǐ）及醫（yī）療器械領域的申請量（liàng）排名靠前，具有一定的技術優（yōu）勢。
5．國內申（shēn）請人關注鈦合金產業鏈中遊技術研發，嚐試向下遊拓展（zhǎn）；國外（wài）來華******布局技術重（chóng）點各有側重，下遊技術布局值得我國企業關注。
在中國的鈦（tài）合金技術申（shēn）請中，更加重視鈦基材製備技術與鈦合金材料技術的研發，這（zhè）與國（guó）內申請人以大專院（yuàn）校及科（kē）研院所為主有關，相比於鈦部（bù）件（jiàn）製備技術研究而言，其更適合於（yú）開展（zhǎn）基礎性實驗技術的研究工作；與全球技術分布狀況有所區別的是，國內（nèi）申請人目前（qián）在鈦部件製（zhì）備技術方麵的投入偏低；我國鈦資源儲備量在全球排名靠前，盡管擁有的海綿鈦製備技術專利申（shēn）請量並不多，但相比於其（qí）他******而言仍具有數量優勢；總體來看，我國申請人對於鈦合金產業中遊的技術關注較大，而對於產業鏈（liàn）上遊與下遊相關技術的關注不足（zú），這種狀況不利於我國（guó）未來整個鈦合金產業的健康發展。國內申請人近年來在鈦合金（jīn）技術的各（gè）分支技（jì）術上均保持了一定的（de）研發（fā）熱情；國外（wài）來華申請人僅（jǐn）對（duì）鈦合金（jīn）材料製備與鈦基材製備技術維持了與曆年平均水平相當的申（shēn）請熱情（qíng），而對於海綿鈦製（zhì）備及鈦部件製備技術正在逐步（bù）放棄專利布局；同時，國（guó）內申請人在構（gòu）成結（jié）構上過於偏重高校及科研院所，從而造成與鈦合金材料及鈦基（jī）材相關的基礎性研（yán）究（jiū）過多，即便存在一些鈦材應（yīng）用領域的技術創新（xīn），也難以轉化為現（xiàn）實產品，不利（lì）於推動產業鏈的（de）整體（tǐ）發展（zhǎn）；國外（wài）則以產品類（lèi）公司主導鈦部件製備技術的創新研（yán）發與專利布局，在發展鈦材應用技術的同（tóng）時也能衍生出一定量有關材料構（gòu）成與製造工藝領域（yù）的發明，促進全產業鏈發展。
圖文：孫瑋（wěi）、陳飆
來源：鈦合金加工和製造專利分析和預警研究報告
（王澄、陳燕、王京、孫全亮（liàng）、馬克、侯豔嬪、李曉麗、陳飆、陳麗麗、郝桂亮、孫瑋、趙哲、王瑞陽）
編輯：孫瑋、王瑞陽
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