台湾地区石墨烯专利分析

2016-08-16刘振宇

中国科技信息 2016年9期

刘振宇管泉刘瑾厉娜孙琴

台湾地区石墨烯专利分析

刘振宇管泉刘瑾厉娜孙琴

了解台湾地区石墨烯技术、创新资源等情况，为石墨烯技术产业发展提供参考。本文采用EXCEL、PIAS等分析工具，对台湾地区的机构、企业及个人等申请的中国石墨烯专利，从发展趋势、重要机构、创新人才及团队、主要技术等方面进行研究。主要研究结果：台湾地区石墨烯技术产业化程度相对较高；主要石墨烯技术有石墨烯及其复合材料的制备技术及装置、利用石墨烯的优良导热特性制备的导热材料、利用石墨烯的优良导电特性制备的导电膜（极）等；重要的石墨烯专利申请人为安炬科技股份有限公司、财团法人工业技术研究院、铼钻科技股份有限公司等机构；主要的创新团队为吴以舜、谢承佑创新团队、宋健民创新团队、李连忠创新团队。

概述

石墨烯作为新材料的代表，与大数据、3D打印、人工智能、新能源汽车并称为改变中国未来的五大行业。中国高度重视石墨烯产业发展，已将以石墨烯为代表的新材料纳入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划中。随着石墨烯产业化的不断提速和政策扶持力度的持续加大，中国已形成多个石墨烯产业集群。

为了解台湾地区石墨烯技术产业现状，本文在中国国家知识产权局网对台湾地区申请的石墨烯专利进行了检索，并利用专业分析工具对台湾地区的石墨烯专利申请机构、创新团队、研发技术等内容进行研究分析。

台湾石墨烯专利总体情况

台湾自2009年开始申请石墨烯中国专利，截止2015年12月30日，共申请了90件石墨烯专利，其中发明专利80件（含PCT专利1件），实用新型专利10件，石墨烯专利申请/公开趋势情况见图1。台湾地区从2009年开始申请石墨烯中国专利，随着2010年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者，石墨烯的高硬度、优良的导电导热性能、高透明性以及可弯曲性等优秀特性开始引起人们的高度关注，台湾地区石墨烯专利申请基本呈现上升趋势（由于专利公开时限，2013年前数据有效，之后数据仅为参考）。

台湾石墨烯专利申请人类别情况见图2。目前，企业为石墨烯专利技术的主力军，企业数量共29个，约占全部申请人的64%，高校、科研院所及团体数量共仅占约16%，个人数量约占20%；企业申请的相关石墨烯专利约占总量的58%。表明台湾地区石墨烯专利技术产业化趋势明显。

重要申请人分析

申请人排名分析

图1 台湾石墨烯专利申请/公开趋势

图2 台湾石墨烯专利申请人类别

图3 台湾地区石墨烯中国专利申请人排名

图4 安炬科技、工研院、铼钻科技技术布局

台湾地区石墨烯中国专利申请人共计35个，其中石墨烯专利数量超过2件的申请人排名情况见图3。安炬科技股份有限公司（以下简称“安炬科技”）以18件石墨烯专利排名第一，财团法人工业技术研究院（以下简称“工研院”）、铼钻科技股份有限公司（以下简称“铼钻科技”）分别以9件、8件石墨烯专利分列第二、第三位，之后为自然人宋建民、奈创科技股份有限公司、“中央研究院”等单位。

重要申请人分析

石墨烯专利排名前三名的申请人技术布局见图4。安炬科技、工研院、铼钻科技均注重C01B31/04技术，其中安炬科技对该技术的关注度高于工研院和铼钻科技。在其他技术方面，三家机构各有布局，但均无竞争格局。

安炬科技股份有限公司

安炬科技股份有限公司（以下简称“安炬科技”）是以开发质子交换膜燃料电池产业技术的专业公司。2010年，安炬科技成立研发团队 Graphage。Graphage结合材料科学与化学工程的专业人才，致力于研发石墨烯材料与其相关应用技术，并积极建立自有石墨烯开发技术。目前，Graphage已有多项石墨烯专利技术于国内外申请中，并逐渐推广到工业生产与应用，主要应用领域见图5。

图5 Graphage石墨烯应用

从石墨烯专利（表1）看，安炬科技石墨烯专利技术重要布局为C01B31/04，涉及相关专利6件，具体技术有石墨烯复合材料、石墨烯、纳米石墨片结构、石墨烯悬浮液、纳米石墨烯空心粒子、纳米石墨烯片等及其制备。安炬科技还在石墨烯色母粒、电流收集层结构、石墨烯散热机构、石墨烯纤维、表面改质石墨烯、石墨烯复合涂层、石墨烯油墨及石墨烯线路、石墨烯复合纤维、石墨烯透明导电膜、石墨烯的电化学装置结构等方面进行了研发和布局。

表1 安炬科技石墨烯技术

工研院

工研院成立于1973年，主要以科技研发带动产业发展；成立四十年多来，累积超过两万件专利，并新创及育成260余家公司。

工研院的中国石墨烯专利布局主要有C01B31/04（3件专利，石墨烯、石墨烯层、石墨烯片的形成方法）、H01M8/02（2件专利，复合质子交换膜）、H01M4/133（石墨烯电极及其储能装置）、H01M10/0565（固态电解质及其锂电池）、H01G9/20（染料敏华太阳能电池）、C08L63/00（绝缘导热组合物及电子装置）等。

铼钻科技股份有限公司

图6a 前四名申请人的石墨烯专利申请趋势

图6b 前四名申请人的石墨烯专利公开趋势

铼钻科技是铼德集团（铼德集团是世界领先的DVD、OLED、触控面版和导电胶的制造商）的子公司，于2011年3月以2亿的资本额成立。铼钻科技是以智慧财产为核心竞争力的公司，拥有超过100项以上的国际专利组合，专精的领域在先进材料与其应用，如钻石产品、类钻碳（diamond－like carbon）镀膜以及石墨烯分散剂等。

铼钻科技石墨烯专利技术重点布局了C01B31/04，共4件专利，主要技术为石墨烯图案化制备技术、石墨烯量产方法、石墨烯复合材料、石墨烯片等，并在H01L33/64（导热复合材料的发光二极管）、H01B13/00（透明电极制造方法）、G11B5/62（磁性存储单元及其制备方法）、C09K5/08（热传导膏）等方面进行了技术研发。

申请人合作分析

台湾地区石墨烯专利申请人合作情况很少，只有黄炳照和苏威年进行了技术研发，涉及的主要技术为H01M4/38（氧化石墨烯复合材料）。

重要申请人石墨烯专利发展态势

从排名前四名申请人的石墨烯专利申请/公开趋势（图6）看，作为自然人的宋健民主要活跃在2011年、2012年，之后尚未再申请石墨烯专利。安炬科技、工研院以及铼钻科技的石墨烯专利申请量则呈现总体上升态势，石墨烯专利技术产业化进程不断加快。

发明人分析

发明人排名

台湾地区石墨烯专利技术的发明人共计175人，其中专利数量超过4件的发明人排名见图7。吴以舜、谢承佑以18件石墨烯专利并列第一名，宋健民以15件石墨烯专利名列第三名，林逸櫵、陈静茹、彭晟书、李连忠等人依次位居其后。

图7 台湾地区石墨烯专利发明人排名

图8 台湾地区前十名石墨烯专利发明人技术布局

发明人技术分析

台湾地区石墨烯专利数量排名前十的发明人中，除了谢淑玲外，其他发明人均比较关注C01B31/04技术；吴以舜、谢承佑均对C10M125/02、B32B9/04、C08K9/10、C08L23/06、C08L69/00、C09D11/52、C09D7/12、D01F9/12、H01B1/04、H01B5/14、H01M4/62技术进行了研发，陈静茹、谢淑玲研发的石墨烯技术主要有B32B9/04、C08L23/06、C08L69/00、D01F9/12、H01B1/04、H01M4/62等；宋健民主要对 C01B31/02、C09K5/08、G11B5/62、H01B13/00、H01L29/26、H01L33/42、H01L33/64、H01M10/0525、H01M4/133进行了技术攻关，李连忠还独自进行了C03C17/22技术的开发，前十名发明人涉及的研究领域（IPC小类）情况见图8。

创新团队分析

知识产权是自主创新的内在动力，尤其是在高新技术企业和科研机构，专利保证了企业和科研机构走在世界同行的前列。而创新团队则是专利技术的核心。台湾地区石墨烯专利创新团队主要有以吴以舜、谢承佑为核心的创新团队，以李连忠为核心的创新团队，以宋健民为核心的创新团队。

吴以舜、谢承佑创新团队

图9 吴以舜、谢承佑创新团队

图10 宋健民创新团队

图11 李连忠创新团队

吴以舜、谢承佑创新团队共14人，其他主要研发人员有陈静茹、彭晟书、谢淑玲、林君孟、林庚蔚等详见图9（图中数字为合作专利数量，下同）；该团队主要的石墨烯专利技术有石墨烯及其复合材料的制备技术、石墨烯导热导电特性的应用技术如散热结构、透明导电膜等。

宋健民创新团队

图12 台湾地区中国石墨烯专利的法律状态趋势

图13 前十名申请人石墨烯专利法律状态构成

宋健民创新团队共12人，其他主要的研究人员有林逸櫵、林弘正黄炳照等（图10），该团队石墨烯专利主要的研发方向有石墨烯制备与量产技术、石墨烯复合材料、石墨烯导热导电材料以及磁性存储单元等。

李连忠创新团队

李连忠创新团队共10人，其他主要的研究人员有吴丰宇、周曈、陈姿吟等（图11），石墨烯专利主要的研发方向有石墨烯（膜）制备装置及量产设备。

法律状态分析

法律状态趋势

台湾地区在审的中国石墨烯专利56件，约占全部专利的62%；授权有效的石墨烯专利22件，约占全部专利的24%；失效的石墨烯专利为12件，约占全部专利的13%，主要为2012年前申请的专利，具体情况见图12。

前十名申请人石墨烯专利法律状态构成

安炬科技投入的研发明显，石墨烯技术竞争力相对较强。目前安炬科技有2件有效石墨烯专利，而在审石墨烯专利数量远远超过其他申请人，高达16件；工研院分别拥有4件有效和在审石墨烯专利，失效石墨烯专利仅1件，竞争力紧跟安炬科技。铼钻科技石墨烯技术则相对较弱；虽然其拥有4件在审石墨烯专利，但有效石墨烯专利仅1件，失效专利则为3件。其他申请人则更加不足，详见图13。

石墨烯技术分析

石墨烯技术构成

台湾地区石墨烯专利涉及的ipc小组技术共55项，其中IPC小组专利数量超过2件的技术见表2。

目前，台湾地区石墨烯专利技术主要涉及三个方面，一是石墨烯及其复合材料的制备技术及装置；二是利用石墨烯的优良导热特性制备的导热材料；三是利用石墨烯的优良导电特性制备的导电膜（极）等。

石墨烯及其复合材料的制备技术（C01B31/04）主要有酸性还原法（安炬科技）、氧化还原法（工研院）、图案法（铼钻科技）、沉积法（邱博文）、低频电磁波法（阙郁伦）、电化学剥离法（中央研究院）等技术。

石墨烯导热特性的应用主要有电子/光电组件散热装置、LED散热模块、石墨烯润滑油等；石墨烯导电特性的应用主要涉及复合质子交换膜（电极）、石墨烯基感测装置、太阳能电池接触件、导电层（膜）等技术。

表2 台湾地区主要石墨烯专利技术（IPC小组）

石墨烯技术发展趋势

台湾地区石墨烯技术一直处于不断的更新发展中（图14）。自2009年至今，每年都有新的石墨烯技术被研发，而随着技术的不断发展和积累，也有部分较成熟的技术沉淀下来，引起各个机构竞争。

小结

图14 台湾地区石墨烯专利技术发展趋势

台湾地区自2009年开始申请中国石墨烯专利。总体上，台湾地区石墨烯技术一直处于不断的更新发展中，且产业化程度相对较高；其涉及的主要石墨烯技术有石墨烯及其复合材料的制备技术及装置、利用石墨烯的优良导热特性制备的导热材料、利用石墨烯的优良导电特性制备的导电膜（极）等；排名前三位的石墨烯专利申请人为安炬科技股份有限公司、财团法人工业技术研究院、铼钻科技股份有限公司等机构；主要的石墨烯专利发明人有吴以舜、谢承佑、宋健民、林逸櫵、陈静茹、彭晟书、李连忠等；主要的创新团队为以研发石墨烯及其复合材料的制备技术、石墨烯导热导电特性的应用技术如散热结构、透明导电膜等技术吴以舜、谢承佑创新团队（14人）、以研发石墨烯制备与量产技术、石墨烯复合材料、石墨烯导热导电材料以及磁性存储单元等技术为主的宋健民创新团队（12人）、以研发石墨烯（膜）制备装置及量产设备的李连忠创新团队（10人）。