石墨烯，是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅硬、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。作為21世紀的“新材料之王”，該材料一經出現(xiàn)就被人們寄予厚望，人類即將步入了“石墨烯時代”。石墨烯優(yōu)異的結構特征賦予其良好的電學、熱學、光學、力學等特性，使其在化工、儲能、電子器件、生物醫(yī)藥、航空航天等領域具有廣泛的應用潛能。近年來，與石墨烯相關的專利數(shù)量快速增長。

本文以專利文獻為切入點，采用北京合享智慧科技有限公司的incoPat專利數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)檢索時間截至2019年4月29日，圍繞石墨烯相關技術進行解讀、總結和分析，以研究石墨烯技術的發(fā)展情況，為高校、科研機構及企業(yè)的技術研發(fā)指引方向。

《新材料產業(yè)發(fā)展指南》明確提出，突破石墨烯材料規(guī)?；苽浜臀⒓{結構測量表征等共性關鍵技術，開發(fā)大型石墨烯薄膜制備設備及石墨烯材料專用計量、檢測儀器，實現(xiàn)對石墨烯層數(shù)、尺寸等關鍵參數(shù)的有效控制。圍繞防腐涂料、復合材料、觸摸屏等應用領域，重點發(fā)展利用石墨烯改性的儲能器件、功能涂料、改性橡膠、熱工產品以及特種功能產品，基于石墨烯材料的傳感器、觸控器件、電子元器件等，構建若干石墨烯產業(yè)鏈，形成一批產業(yè)集聚區(qū)。為推進石墨烯相關產業(yè)發(fā)展，各地方政府也都紛紛出臺石墨烯產業(yè)規(guī)劃和扶持政策，積極推動石墨烯產業(yè)集群化、集約化、規(guī)?；l(fā)展。中國石墨烯研發(fā)及產業(yè)化聚集區(qū)域主要有四個：長江三角洲地區(qū)、珠江三角洲地區(qū)、山東地區(qū)和京津冀區(qū)域，其中長三角地區(qū)的發(fā)展較為領先。另外，福建、安徽、四川、重慶、黑龍江等地也在積極培育石墨烯相關產業(yè)。

目前，國內已有多個石墨烯產業(yè)化基地建成，常州石墨烯科技產業(yè)園、青島石墨烯產業(yè)園區(qū)、重慶石墨烯產業(yè)園、寧波石墨烯產業(yè)園區(qū)、無錫石墨烯產業(yè)園區(qū)已逐步形成各具特色的區(qū)域性石墨烯產業(yè)集群。從下表石墨烯相關企業(yè)聚集區(qū)域分布看，國內從事石墨烯生產、銷售和應用開的企業(yè)主要集中在東部地區(qū)，其中江蘇省是石墨烯企業(yè)聚集程度最高的省份。

圖片來源：賢集網

（一）石墨烯中國專利申請趨勢

考慮到專利申請的語言問題以及數(shù)據(jù)收錄的及時性等問題，利用incopat專利數(shù)據(jù)庫對在中國申請的石墨烯專利進行了高級檢索，截至2019年4月29日，共檢索到石墨烯專利55516件。其中發(fā)明申請39731件，發(fā)明授權10546件，實用新型專利5115件，外觀設計124件。由我國受理的石墨烯專利數(shù)量的年度變化趨勢（圖1）可以看出，在我國，石墨烯專利的申請始于2000年，大體上呈現(xiàn)三個階段：1、2006年之前，中國石墨烯專利申請?zhí)幱诩夹g萌芽期，專利年申請量在60件以內；2、2006-2010年，這一階段中國石墨烯專利申請?zhí)幱诰徛砷L期；3、2010年之后，中國石墨烯專利申請?zhí)幱谘杆俪砷L期，專利年申請增長量在3000件左右。由于專利公開滯后的原因，圖中2019年的數(shù)據(jù)并不代表該年度的實際申請量情況。

圖1 受理的石墨烯專利趨勢

（二）中國石墨烯專利技術構成淺析

圖2給出了中國石墨烯專利IPC（國際專利分類）的分布情況。可以看出，中國石墨烯專利申請主要集中在C01B石墨烯的制備方法（18548件）；H01M用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組，包含一次或二次電池或電池組，以及燃料電池或電池堆（9049件）；H01L半導體器件（8936件）；C08K使用無機物或非高分子有機物作為配料（8596件）；C08L高分子化合物的組合物（7541件）；B82Y納米結構的特定用途或應用，納米結構的測量或分析，納米結構的制造或處理（6089件）。

圖2 IPC的分布情況

（三）專利申請人淺析

圖3給出了排名前11的石墨烯專利申請人專利申請情況，共計5307件，其中申請人為企業(yè)的有3家，共計1609件，占比30.3%。其他的申請人均為大專院校有8家，共計3698件，占比69.7%。其中浙江大學以672件的專利申請量排名第一，排名第二的是海洋王照明科技股份有限公司，有547件。第三的是成都新柯力化工科技有限公司。

圖3 申請人排名

根據(jù)專利申請人性質的不同，將專利申請人分為：企業(yè)、科研單位及大專院校、個人等類型。各類型申請人申請數(shù)量如圖4所示?？梢钥闯觯袊＠黝愋蜕暾埲说臄?shù)量及對應專利申請數(shù)量分別為：企業(yè)申請人專利申請數(shù)量25824個；大專院校申請人專利申請數(shù)量22107個，科研單位申請人專利申請數(shù)量4611個。其中，企業(yè)是石墨烯方面專利申請的主力軍，但是大專院校加上科研單位的話申請數(shù)量就為26718件，大于企業(yè)申請人申請專利的數(shù)量，可見科研單位及大專院校技術研發(fā)實力相對較強。

圖4 申請人類型構成（中國）

圖5所示的是申請人的技術構成，可以看出，三家企業(yè)主要在C01B石墨烯的制備方法方面投入的研發(fā)較多。而大專院校則是有各自不同的研究領域，浙江大學在H01M用于直接轉變化學能為電能的方法或裝置，例如電池組，包含一次或二次電池或電池組，以及燃料電池或電池堆方面的研究比較有優(yōu)勢。哈爾濱工業(yè)大學也是在C01B石墨烯的制備方法方面專利數(shù)量較多。江蘇大學是在B01J化學或物理方法，例如，催化作用、膠體化學方面研發(fā)投入較多。還有東南大學清華大學和上海交通大學都是在C01B石墨烯的制備方法方面的研發(fā)所占比重較大。可見石墨烯的制備方法也是各大企業(yè)、大專院校和科研單位的研發(fā)重點。

圖5 申請人技術構成

（四）專利申請各省市分布

圖6中給出了中國石墨烯專利申請各省市分布情況?？梢钥闯?，中國石墨烯專利申請來自34個省、自治區(qū)、直轄市和特別行政區(qū)，中國石墨烯的專利申請數(shù)量最多的是江蘇省和廣東省，分別都為9602件；其次是北京，石墨烯的專利申請數(shù)量在4286件；再次是浙江省，石墨烯方面的專利申請數(shù)量為4211件；上海排名第五專利申請數(shù)量為3713件?？梢?，長三角地區(qū)在石墨烯的發(fā)展方面較為突出，與之前本文提到的石墨烯的產業(yè)布局相呼應。

圖6 專利申請各省市分布情況

（一）結論：

1.近年來，石墨烯領域的技術研發(fā)和專利申請熱點主要集中在石墨烯原材料制備，石墨烯在電化學、聚合物等領域的應用，其中與石墨烯原材料制備相關的專利申請的活躍度近幾年開始下降。

2.從中國境內的石墨烯專利所涉及的領域來看，目前國內石墨烯終端產品相關專利申請最為活躍，應用技術相關專利的申請量依舊持續(xù)快速增長，石墨烯原材料及制備相關的專利申請量增速放緩。

3.雖然企業(yè)擁有的專利與高校和研究機構在數(shù)量上不相伯仲，但缺乏高質量專利。高校和研究機構掌握了較多的具有高影響力的專利，依舊是中國石墨烯的研發(fā)主體。高校、科研機構與企業(yè)之間缺乏深度融合的動力和機制，企業(yè)之間由于存在激烈的市場競爭，也難以達成合作共識。多方因素導致研發(fā)主體和產業(yè)化主體之間，以及產業(yè)化主體之間難以建立緊密的合作關系。解決這一問題切實可行的方法是從國家層面上建立產業(yè)化轉換平臺，連接研發(fā)主體和產業(yè)化主體，推動石墨烯研發(fā)成果向產業(yè)化應用轉化。

（二）建議：

石墨烯涉及領域廣泛，各領域的產業(yè)化進程各有不同，路徑和模式還不明確，如何基于國內已有技術和人才資源，通過整合全球知識產權，推動石墨烯產業(yè)發(fā)展，是目前亟需解決的問題。傳統(tǒng)行業(yè)，如服裝紡織、建筑建材行業(yè)，應該關心專利風險防范與化解，高端產業(yè)領域如電子信息、航空航天，要更加關注專利戰(zhàn)略謀劃與布局。 

企業(yè)應當成為石墨烯領域未來創(chuàng)新的引領者。在政府引領和市場經濟規(guī)律調節(jié)下，企業(yè)應避免在低端產品領域的同質化競爭，在材料制備、應用產品和市場需求反饋之間建立良好的循環(huán)機制，形成產業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同聯(lián)動和良性互動。企業(yè)應利用好科技情報分析，及時調整技術研發(fā)方向，把握市場動態(tài)，在市場競爭中保持自身競爭力。另一方面，高校、科研機構以及企業(yè)之間應加強技術的轉移轉化，解決技術創(chuàng)新鏈條斷裂問題，形成具有良好市場前景的高價值專利組合。