基于专利视角的江苏省水资源专用机械制造产业分析

秦琲琛 周运迪 苍然

摘 要：《“十四五”节水型社会建设规划》中提出，我国水资源利用率低、水资源环境约束问题突出，与当前高质量社会经济发展节奏不匹配，要补齐节水设施短板，大力推进水资源集约利用生产方式。本研究以专利分析为工具，围绕申请趋势、地域分布、技术构成、发明主体等维度，对全国以及江苏省2012—2021年期间水资源专用机械制造业专利信息统计分析，为江苏省乃至全国水资源专用机械制造行业创新人才培育、专利结构布局、产学研协同发展提出策略建议。

关键词：专利分析;水资源专用机械;先进环保

中图分类号：G306.0     文献标志码：A     文章编号：1003-5168（2022）12-0141-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.030

Patent Analysis on Water Resource Machinery Manufacturing Industry in Jiangsu Province

QIN Beichen    ZHOU Yundi    CANG Ran

（Nanjing Intellectual Property Protection Center，Nanjing  211899，China）

Abstract： It is proposed in The "14th Five-Year Plan for the Construction of Water-Saving Society" that low utilization rate of water resource and water environmental deterioration impede the current development of high-quality social and economic in China.There's a need to reinforce and upgrade weak links of water-saving facilities，vigorously promote the production modes of intensive utilization of water resource.In this paper，patent information of water resource machinery manufacturing industry in Jiangsu Province and China from 2012 to 2021 is statistical analyzed from application trend，geographical distribution， technical composition， inventor ranking and other dimensions，so as to provide strategic suggestions on talents cultivation，patent layout，and industry-university-institute collaboration.

Keywords： patent analysis; water resource machinery manufacturing; advanced environmental protection

0 引言

近年來，随着水资源消耗总量和废水排放量不断攀升，发展高效、低耗、实用、经济的水资源生产、利用、节水专用设备制造产业尤为关键。水资源专用机械制造属于环保设备制造业，具体指水利工程管理、节水工程及水的生产、供应专用设备的制造，主要包括清淤机械、水利专用机械、自来水生产专用设备、节水控制器等。目前，国家宏观形势对环保设备制造业利好，行业规模逐步扩大，但由于我国环保设备领域起步较晚，仍处于发展中阶段[1]。国产行业主要以中低端产品为主，高端产品和关键技术还未完全实现国产化[2]，普遍存在研发实力薄弱、产品应用效益差、市场标准不统一等问题[3-4]。本研究基于专利数据对国内及江苏省水资源专用机械制造领域的发展形势进行具体分析。

1 专利数据来源

本研究数据依托合享全球专利数据库（incoPat），深度整合了2012—2021年近10年国内所有水资源专用设备制造相关专利申请。在IPC分类号和关键词节选方面，参考国家统计局发布的《国民经济行业分类》（GB/T 4754—2017）中的定义，确定了E02、E03两个大类，C02F、B05B、B01D、E21B四个小类和其他大组分类号，辅以清淤、拦污、排水、节水工程、回灌、除氟、水生产等50多个扩展关键词，通过申请号合并和关键词去噪清洗专利数据，并分别建立中国、江苏省水资源专用机械制造专利数据库。

2 我国水资源专用机械制造专利分析

2.1 申请趋势分析

我国水资源总量世界第六，但人均占有量仅在153个国家中排名第88位，全国三分之二的城市存在供水不足现象。2015年4月16日，国务院正式发布《水污染防治行动计划》，明确提出：到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复。可以说，水资源的缺乏已经严重制约了我国社会经济的发展。因此，受益于节能环保意识的增强和政策宏观调整，近10年我国水资源专用机械制造领域专利申请呈快速发展态势（见图1）。截至2021年底，我国水资源专用机械制造领域专利累计申请25 135件。国内首件水资源专用机械制造领域专利由湖南省轻工业厅于1986年提出（CN86100771A），涉及回收利用纸机排水的工艺及设备。2012—2020年年均增长率为28.07%。其中，2017年增长速度最快，从2016年的2 115件到2017年的3 133件，增长率为48.13%。随着水资源专用机械制造领域政策利好和市场需求不断扩大，水资源专用机械制造领域申请量也呈现爆发式增长态势（因部分专利申请尚未公开，2021年专利申请数量有所下降）。

2.2 地域分布分析

我国水资源专用机械制造领域专利申请主要集中在江苏、广东。沿海地区申请人对水资源专用机械制造领域关注度较高。近5年我国水资源专用机械制造领域专利总申请量为16 659件。由图2可知，从区域分布来看，水资源专用机械制造领域专利申请排名前10的省市分别为江苏（2 366件）、广东（1 820件）、浙江（1 431件）、山东（1 355件）、北京（1 013件）、安徽（779件）、河南（749件）、四川（696件）、上海（692件）、湖北（656件），合计申请量占全国总申请量的69.37%。其中，江苏排名第一，专利申请量占全国总申请量的14.20%。

2.3 申请人/专利权人分析

近5年中国水资源专用机械制造领域专利申请量排名前10的申请主体以大型国企为主，申请量553件，国内申请人中以中冶集团为首的大型国企申请量占申请主体排名前10申请总量的19.53%。中冶集团2016年成立水环境研究院，致力于打造具有中国中冶特色的“低成本、高标准、高技术、高质量”的“一低三高”的水处理品牌，成为国内外水务行业的领跑者。近5年我国水资源专用机械制造领域授权量排名前10的专利权人主要为大型国企和大专院校，授权量329件，其中，中冶集团授权量排名第一，占排名前10专利权人授权总量的18.54%。

3 江苏省水资源专用机械制造专利分析

3.1 申请趋势分析

近10年江苏省水资源专用机械制造领域专利申请呈快速发展态势（见图3）。截至2021年底，江苏省水资源专用机械制造领域专利累计申请3 437件。江苏省水资源专用机械制造领域申请量近10年保持持续增长，2012—2020年年均增长率为28.83%，整体趋势与中国水资源专用机械制造领域专利申请趋势保持一致（因部分专利申请尚未公开，2021年专利申请数量有所下降）。自2013年8月国务院发布《关于加快发展节能环保产业的意见》，提出推动形成一批水资源处理技术装备产业化基地，提升水资源利用效率后，专利申请量逐年攀升，从2013年的105件增长到2020年的698件，增长5.65倍。

3.2 地域分布分析

江苏省水资源专用机械制造领域专利申请主要集中在南京、苏州。从区域分布来看，近5年江苏省水资源专用机械制造领域专利申请排名前10依次为南京（641件）、苏州（519件）、无锡（316件）、盐城（140件）、徐州（125件）、南通（124件）、常州（119件）、扬州（98件）、泰州（84件）、镇江（73件）。其中，南京排名全省第一，占江苏总申请量的27.09%。南京、苏州申请量均超500件，两市合计申请量为1 160件，占江苏省13市总申请量的49.03%。

3.3 技术构成分析

进一步分析IPC技术构成，江苏省水资源专用机械制造主要集中于C02F（水、废水、污水或污泥的处理）、B01D（一般的物理或化学的方法或装置）、E03F（下水道、污水井）、E03B（取水、集水或配水的装置或方法）、E02F（挖掘、疏浚）、E02B（水利工程）、A01G（园艺、林业、浇水）、E04D（屋面覆盖层、天窗、檐槽）、E01C（道路、体育场或类似工程的修建或其铺面）、E02D（基础、挖方、填方、地下或水下结构物），其中57.81%的专利属于C02F领域，对C02F领域细分可得排名前6的大组：C02F9（水、废水或污水的多级处理）、C02F1（水、废水或污水的处理）、C02F3（水、废水或污水的生物处理）、C02F11（污泥的处理及其装置）、C02F7（水域的曝气）、C02F5（水的软化、防垢），其中以C02F9居多，占比高达69.84%。

3.4 申请人/专利权人分析

近5年江苏省水资源专用机械制造领域专利申请量排名前10的申请主体以大专院校为主，申请量为192件。河海大学申请量排名第一，占申请主体排名前10申请总量的32.8%。其中，申请量排名前10的申请主体中有6所大专院校，共申请143件，占申请主体排名前20申请总量的53.96%。近5年江苏省水资源专用机械制造领域专利总授权量为1 552件，排名前10的专利权人大部分为大专院校，授权量为113件，河海大学授权量排名第一，占排名前10专利权人授权总量的35.40%，南京林业大学授权率高达73.33%。其中，授权量排名前10的申请主体中有6家大专院校，共授权88件，占排名前10专利权人授权总量的77.88%。

江苏省内江河湖海俱全，过境水丰富，但本地水资源少，人均占有量仅为全国的五分之一[4]，加上用水效率不高、浪费严重，水环境压力越来越大。江苏省2012年下发最严格水资源管理制度实施意见和考核办法，创建南京等7个节水型社会建设国家级试点，水资源保护效果显著。江苏省内以河海大学为首的大专院校和科研院所申请量位居前列，河海大学建设有水文水资源与水利工程科学国家重点实验室和水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心，仅“十三五”期间，学校组织主持“长江水资源开发保护战略与关键技术研究”等17项国家重点研发计划项目，为江苏省水资源专用机械制造行业技术发展和人才培育作出重要贡献。

4 結论与建议

水资源专用机械是水资源集约节约利用的核心环节，是治水兴水决策的“承担者”，在水资源匮乏的大环境下，如何推动水资源专用机械制造产业高效率、高质量发展显得尤为关键。基于本研究专利分析，给出如下策略建议：

4.1 创新人才培育模式

建立人才流动培养模式，鼓励支持校企间技术人员访问交流、项目合作、办学讲座，以人才流动促进创新要素重组升级。同时注重人才综合能力培养，引进和培育技术开发和专利撰写复合型人才，有效衔接技术产出和成果应用，提升知识产权保护意识，兼顾创新成果保护和产业化。

4.2 提升专利布局意识

江苏省水资源专用机械制造领域专利申请以实用新型居多，且占比逐年递增，但领域内高价值和核心发明专利较少，加上没有龙头企业引导，整个市场缺乏具有前瞻性、实效性、目的性的专利布局，无法破解“卡脖子”关键技术，专利沦为企业的“装饰品”。企业应主动出击，做好情报搜集和技术挖掘工作，提前根据研发路线、市场需求、竞争动态进行预判，围绕核心技术撰写高价值专利申请并进行专利布局，织密织牢知识产权保护网络。

4.3 强化产学研协同发展

在江苏省水资源专用机械制造专利申请量/授权量方面，以河海大学为首的大专院校科研能力一流、师资力量雄厚，可通过搭建项目研发合作平台、创新校企合作管理标准、畅通科研信息交流渠道等方式打破现有领域技术不流通、信息不对称、产业化不充分的僵局，进一步深化产学研用合作，提高专利技术成果转化效率和社会经济效益，促进产业结构转型升级。

参考文献：

[1] 张世凭，丁义超，尹红，等.浅谈我国水处理机械设备的发展[J].机械，2010，37（1）：4-6.

[2] 邢宇.水资源专用机械制造行业研究报告[J].科学家，2015，3（9）：56，46.

[3] 张显学.水处理机械设备未来发展[J].环境与发展，2017，29（10）：240，242.

[4] 江苏省水利厅.水利概况[EB/OL].（2021-05-17）[2022-03-20].http：//jssslt.jiangsu.gov.cn/art/2021/5/17/art_51405_6181373.html.