压水堆燃料组件制造领域专利申请情况分析

盛国福，江海洋，廉志坤

（中广核铀业发展有限公司，广东 阳江529500）

1 全球专利申请概况分析

从全球专利申请数量来说，申请较多的国家依次为美国、日本、英国、德国、法国、韩国、中国、俄罗斯等国，截至2019年12月30日，专利申请总数达到了11 694件。从法律状态来看，压水堆燃料组件制造相关专利的失效比率很高，尤其是欧洲的英国、法国、德国等国以及美国。这与国外燃料组件的发展较早有关，国外的大型燃料组件公司像美国西屋公司、欧洲的法玛通公司、西门子公司都是在20世纪七八十年代就已经有标准的燃料组件制造技术，因此，1999年之前的专利数量更加庞大，失效比例高，其中德国、法国、英国的专利失效率高达90%以上，美国和日本的失效率也高达80%。可见燃料组件制造技术发展较早，成熟性高。

2 专利技术分布分析

由于前期检索出的专利存在一定的噪声，所以上述检索出专利的地域分布和法律状态只是从宏观上体现了燃料组件制造相关专利的整体布局。随后从1999年以后的有效专利中按照相关性进行筛选和标引，通过阅读文献的标题、摘要进行初步判断，排除掉不相关的专利文献。筛选后的结果如图1所示，一共筛选出相关专利1 261件，其中在中国申请531件，国外730件。

图1 压水堆燃料组件制造专利筛选结果

从图2专利公开地域布局图，可以清楚地了解近20年燃料组件制造相关专利的公开地域分布情况，排名靠前的是中国、韩国、美国、俄罗斯，而在1999年之前拥有大量专利的德国、法国、英国、日本大量专利失效，新申请的专利并不多。其中，英国申请专利4件、欧专局（EPO）申请35件、罗马尼亚1件、捷克无相关性专利。

图2 专利公开地域布局

3 专利发展趋势

将筛选出的1 261件作为样本进行分析。从近20年燃料组件制造方面专利的申请趋势，可以看出近20年燃料组件制造相关专利整体是呈上升趋势，尤其近5年有明显的申请高峰期出现。

从专利发展趋势可以看出，全球近5年的明显增长源于中国境内专利申请的增长。2004年，国家对核电发展做出的重大决策，明确了我国核电发展的中长期目标，我国的燃料组件制造技术也得到了长足发展。因此，中国的专利申请在2004年后开始缓慢增加。2011年，中核北方公司压水堆燃料组件厂正式投产，伴随着生产产生了一定的技术创新，国内专利申请出现增长高峰。近5年，随着国内压水堆燃料组件厂和设备供应商诸多技改及设备的自主化改造，加上我国自主化燃料组件制造技术的迅速发展，如CF系列、CAP1400等新型自主化燃料组件的研发以及技术创新，国内专利申请又开始快速增加。

从专利发展趋势可以看出，2010年以前，在中国申请的专利并没有对世界的专利申请趋势造成任何影响，中国以外的申请趋势和所有地域的申请趋势是一致的；从2010年开始，其他地域的专利申请趋势是基本稳定并逐渐呈下降趋势的。

进一步对全球主要专利权人进行筛选统计，结果如图3所示。前8名共计781件专利，占所有筛选专利的62%，这和核燃料组件制造技术主要集中在几个国家的几个大公司手中是一致的。其中，申请最多的是韩国的韩电原子力和韩国原子力研究院，它们属于韩国电力的下属部门。我国的中核建中核燃料元件有限公司（CJNF）和中核北方核燃料元件有限公司（CNNFC）是目前我国进行燃料组件生产的公司，尤其是近几年发展迅速，从专利数量上也可以凸显出来。

图3 全球主要专利权人分布

在中国申请的有效专利共计531件，主要的专利权人分布如图4所示。其中申请最多的是中核北方，中核建中次之，近年来，各类堆型燃料组件及试验件均在有序试制当中，会产生较多的技改和设备改造优化，专利申请数量自然增多。而西屋电气和阿海珐这些公司在中国申请的有效专利比较少。

图4 国内主要专利权人分布

4 国内外压水堆燃料组件制造领域专利申请优劣势分析

通过对国内外压水堆燃料组件制造领域专利发展趋势以及技术分支分布的分析可知，近年来国外专利申请数量平稳并呈下降的趋势；国内专利申请数量快速增加。国内外专利申请的技术分支主要表现在组件组装、燃料棒、芯块、格架方面，而国内以检测检验和工装夹具等方面表现突出，在制造技术和方法上不占优势；国外则在制造技术和方法表现突出[1]。因此，未来还要加快各类新型燃料组件自主化的研制工作，自主创新，重视在制造技术和方法上的创新突破以及目标国市场的专利布局，为自主化燃料组件品牌走出去奠定基础，提高国际市场的竞争力。