中国四大黄金集团专利技术现状与布局分析

刘 强

(长春黄金研究院有限公司)

2021年，中国黄金产量为328.98 t[1]，继续保持世界第一，其中产量前四位的黄金生产集团分别是山东黄金集团有限公司(下称“山金”)、中国黄金集团有限公司(下称“中金”)、紫金矿业集团股份有限公司(下称“紫金”)和山东招金集团有限公司(下称“招金”)，产量占中国黄金总产量的75 %以上。四大黄金集团不仅是黄金生产大户，也是中国黄金行业科技发展的代表，引领着中国黄金行业的技术进步。根据2019年底数据统计，四大黄金集团在采矿、选冶、环保与检测领域的专利数量共计2 800多件，占整个黄金生产企业在此领域专利总量的90 %以上。本文通过对四大黄金集团的专利进行统计分析，研究四大黄金集团的专利申请状况、专利技术构成、申请人分布与技术领域、专利技术价值等信息，对比分析各自专利技术发展特征与布局趋势，为相互间及其他黄金企业的技术合理布局和创新点调整提供信息参考与方向指导[2-7]。

1 检索策略

本文利用PatSnap和INNOJOY专利检索分析数据库对四大黄金集团矿业相关的专利进行检索统计，包括采矿、选冶、环保、检测、贵金属材料开发等专业领域，收集四大黄金集团及下属矿业企业发展历程等信息，梳理其下属分(子)公司关系，搭建完备的公司树，并将公司别名、曾用名、简称、英文名、译名等进行收录，确保检索的科学性，得到样本数据库，以此作为本文分析的基础。检索从2001年1月1日至2019年12月31日期间申请的专利，其中检索专利山金626件，中金953件，紫金652件，招金616件。

2 专利现状

2.1 专利申请趋势

四大黄金集团在2000年之前，由于公司改制、重组等因素，没有形成稳定的集团公司，所涉及到的专利也较少，因此本文对四大黄金集团2000年后矿业相关的专利进行统计分析，结果如图1所示，柱状图是四大黄金集团每年申请的专利数量，线状图是每年授权的专利数量。

图1 四大黄金集团专利申请与授权趋势

由图1可知：四大黄金集团的专利申请量与授权量虽然每年都有明显的波动，但整体呈不断上升的趋势；2019年，国家加强了知识产权审查力度，收紧了专利授权率，四大黄金集团的专利申请量与授权量都有所回落。四大黄金集团之间的比较分析：招金在2011年之前专利的申请量与授权量每年基本都处于领先地位，其他3家黄金集团表现较为相似；2012年和2013年，山金的专利申请量大幅增长，处于领先地位，专利授权量也稳步增长；直至2015年，中金专利申请量与授权量呈现井喷之势，2016年回落，但仍领先其他3家黄金集团；2017年至2019年，除招金外，其他3家黄金集团专利申请量基本保持一致，专利授权量除山金大幅增长、中金小幅增长外，紫金与招金表现较为一致，2018年大幅上升，2019年大幅下降。

2.2 专利法律状态

四大黄金集团的专利法律状态如图2所示。由图2可知：四大黄金集团中,中金的有效专利比例最高，占62.12 %，然后依次是紫金、招金和山金，分别占58.43 %、48.86 %和43.93 %;失效专利所占比例排序正好相反，从大到小依次为山金、招金、紫金和中金。此外，审中专利为新申请专利，其占比反映该领域近期创新活力，中金最高，占16.16 %，然后依次是紫金、山金和招金，分别占13.96 %、8.15 %和7.63 %。

图2 四大黄金集团专利法律状态

2.3 专利类型

专利类型分布反映了该技术领域的申请人专注于保护创新的类型，由于四大黄金集团在矿业领域生产(不包括珠宝设计)主要涉及采矿、选冶、环保、检测、贵金属材料开发等专业，因此申请的专利类型主要分布在发明专利和实用新型专利两大板块，外观设计专利很少。四大黄金集团历年申请的发明专利如图3所示，历年申请的实用新型专利如图4所示，专利类型占比如图5所示。

图3 四大黄金集团发明专利申请趋势

图4 四大黄金集团实用新型专利申请趋势

图5 四大黄金集团专利类型占比

由图3、图4可知：从2001年至2005年，四大黄金集团的发明与实用新型专利申请量都很少，专利类型以发明专利为主。从2006年至2014年，四大黄金集团的发明专利申请量基本都呈现稳步增长的趋势，其中以紫金表现较为突出，申请量超越其他3家黄金集团；而山金在2012年与2013年增幅较大，与紫金并驱。从2006年至2014年，四大黄金集团的实用新型专利申请量呈现小幅稳步增长趋势；在2006年至2012年，以招金表现较为突出，但在2013年和2014年其被山金与中金赶超。从2015年至2019年，四大黄金集团的发明专利申请量整体呈现中金遥遥领先、紫金大幅增长、山金与招金稳中有升的态势；实用新型专利呈现在2015年和2016年中金遥遥领先，在2017年至2019年其被山金和紫金超越态势。

由图5可知：从2001年至2019年，四大黄金集团中发明专利比例最高的为紫金，占比56.07 %，然后为中金、山金和招金，占比分别为45.23 %、28.21 %和22.76 %；实用新型专利比例最高的为山金，占比66.67 %，其次为中金和招金，占比分别为54.77 %和53.50 %，最低为紫金，占比为37.94 %。

从以上分析可知：紫金的专利申请一直比较稳健，且技术含量比较高，中金近几年表现非常突出，专利申请总量及技术含量都有大幅提升，山金与招金表现较为平稳，且发明专利比例较低，有待进一步加强科研投入。上述现象的出现与四大黄金集团内的科研布局关系密切，紫金与中金很早就有自己的技术中心、专属研究院或国家、省级重点实验室等，科研力量较强，山金与招金的科研单位成立较晚，目前还处于起步阶段，但随着2家集团的大力投入，专利的表现形势也会在不久后出现明显改观。

2.4 专利技术生命周期

技术生命周期是分析随着时间的推移进入该行业的专利申请人数量与该行业专利申请总数量之间的变化关系，通过对该数据的解读，从宏观层面了解专利技术发展趋势。四大黄金集团专利技术生命周期如图6所示。由图6可知：四大黄金集团在矿业领域的专利技术整体由缓慢发展期进入到快速发展期，申请人数量与专利申请量都明显增多。四大黄金集团的专利技术生命周期各自表现差异较大，山金与紫金的专利申请人数量与专利申请量基本呈正相关关系，随着时间的推移，这两大集团的专利申请人数量与专利申请量都有明显的增加，研发势头强劲，其中山金的专利申请人最多，紫金次之；招金的专利申请人数量近些年没有明显增加，专利申请量却有小幅增长，表现较为稳健；中金的专利申请人数量波动不大，但申请量却有了大幅提升，表明相关技术取得突破性进展或拓展。

图6 四大黄金集团专利技术生命周期

2.5 专利技术构成

为了解四大黄金集团专利技术的分布情况，对四大黄金集团矿业领域的专利按IPC分类进行了统计分析，涉及的IPC技术分类及含义如表1所示，专利技术分布结果如图7所示。

表1 IPC技术分类及含义

图7 四大黄金集团专利技术构成

由表1、图7可知：四大黄金集团的专利申请领域侧重点各不相同，山金的专利主要集中在采矿方法及机械设备上，其次是选冶领域，在环保及检测等领域分布极少。中金的专利主要集中在环保领域废水、废渣的治理上，其次是选冶领域，再次是检测分析。紫金与招金的专利主要集中在选冶领域，其次是环保领域的废水治理领域；其中，紫金排名前三的领域分别为用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物、贵金属的提炼和浮选，招金排名前三的领域分别为贵金属的提炼、用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物和不包含于其他分类的水、废水或污水的处理。

2.6 主要申请人专利技术构成

为进一步了解四大黄金集团主要申请人的专利技术构成，将各集团内前3名主要申请人的专利领域分布进行比较，结果如图8所示。由图8可知：山金与招金的前3名申请人饼图比较小，说明专利申请人在集团内分布相对比较均匀。山金的主要申请人山东黄金矿业(莱州)有限公司精炼厂、山东黄金集团有限公司玲珑金矿和山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿的专利申请主要集中在防尘、粘尘、降尘或除尘装置或方法与地下或露天采矿方法。招金的主要申请人山东招金膜天股份有限公司、招金矿业股份有限公司和甘肃招金贵金属冶炼有限公司的专利申请主要集中在贵金属的提炼、用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物和水、废水或污水的处理。中金与紫金的前3名申请人饼图比较大，说明专利申请人在集团内分布比较集中。中金的专利申请人主要集中在长春黄金研究院有限公司和中国黄金集团有限公司技术中心，申请领域主要集中在水、废水或污水的处理，其次是贵金属的提炼、浮选和样品取样检测；紫金的专利申请人主要集中在紫金矿业集团股份有限公司和厦门紫金矿冶技术有限公司，申请领域主要集中在用湿法从矿石或精矿中提取金属化合物、贵金属的提炼和浮选。

图8 四大黄金集团主要申请人专利技术构成

2.7 主要发明人分析

专利发明人是专利技术的主要贡献者，通过统计专利发明人及其拥有专利数量的多少，可以间接反映一个单位的创新积极性与创新能力。四大黄金集团主要专利发明人专利拥有量分布规律表现出不同的特点，以各集团专利拥有量的前5名进行统计与分析，结果如图9所示。由图9可知：山金的分布相对平均，中金与招金的第一位发明人拥有专利较多，紫金前3名发明人占有的专利数量较多。

图9 四大黄金集团专利主要发明人

2.8 专利价值分析

依据PatSnap专利价值评估系统对四大黄金集团的专利进行了价值评估，该专利价值计算模型是基于目前最高的质量标准——FMEA(失效模式与影响分析)，遵循QS-9000质量体系要求，并整合了27个不同的维度(包括引用、被引用、专利家族规模、家族覆盖区域、专利年龄、法律状态等)推导出来的，按每组简单同族一个专利代表的去重规则进行统计，四大黄金集团的专利总价值与专利价值分布如图10、图11所示。

图10 四大黄金集团专利总价值

图11 四大黄金集团专利价值分布

由图10可知：四大黄金集团简单同族数量分别为266件、695件、381件、192件，专利总价值以中金和紫金最高，分别超过2 100万美元和1 800万美元，其次是山金和招金，总价值为400多万美元。由图11可知：中金在2.5万美元以下与50万～250万美元的专利占据多数，紫金在2.5万～10万美元与10万～50万美元的专利占据多数，山金和招金的专利价值区间分布较为相似。此外，四大黄金集团中没有价值大于250万美元的专利，需要进一步加强科研投入，实现重大科技难题的突破。

四大黄金集团价值前5名的专利如表2所示。由表2可知：山金前5名专利价值在13万～30万美元，专利领域比较分散，涉及无线传感网络、采掘、环保、选矿等领域，主要发明人为张永德、李文光、陈贵亮、傅学生、尹国光等；中金前5名专利价值在54万～80万美元，专利都集中在环保废水和尾矿治理领域，主要发明人为李哲浩、刘强等；紫金前5名专利价值在45万～54万美元，专利领域相对集中在环保和选冶2个领域，主要发明人为庄明龙、谭希发、衷水平、黄中省、陈淑萍等；招金前5名专利价值在19万～28万美元，专利领域相对分散，涉及膜及装置、贵金属材料、光梳状滤波器领域，主要发明人为王乐译、范红、丁轶、栾文敬等。

表2 四大黄金集团专利价值前5名统计

3 专利技术布局

四大黄金集团专利技术的发展历程是中国黄金行业专利技术的发展缩影，从之前的缓慢发展，技术主要引进于国外，到现阶段的快速发展，技术主要来自于自主研发，中国黄金行业的整体生产技术水平取得了质的飞跃，在采矿、选冶、环保、检测、贵金属材料开发等各个领域都有所突破，技术得到了长足的发展。同时，中国黄金行业的专利分类中实用新型专利仍占大多数，发明专利的比例不足，专利价值主要集中在2.5万美元以下，高价值专利特别是50万美元以上的专利比较稀缺，重大技术和有市场前景的技术仍有待于进一步加强研发攻关。此外，四大黄金集团的专利技术发展现状也呈现出了不同的特点，中金与紫金借助于集团内部的科研院所，技术发展整体保持领先优势，专利的数量和质量都强于其他2家集团。近几年来，山金与招金逐渐注重科技创新，各自成立了自己的技术中心和科技公司，其可以利用后发优势，逐渐缩小这种差距。在技术构成领域，四大黄金集团发展很不均衡，山金侧重于除尘与采矿，中金侧重于废水和尾矿治理，紫金侧重于选冶，招金侧重于选冶与膜技术相关的废水治理，各自拓展的空间较大。在未来一段时间，为给黄金行业绿色健康发展持续提供技术支撑，做好创新发展的典范，建议四大黄金集团进一步做好如下专利技术的布局：

1)制定专利技术发展策略，细化专利管理制度，加强对专利申请的引导、专利撰写的指导及陈述意见的辅导。目前，大多数企业没有对自身的专利技术发展制定详细的规划和实施策略，专利管理制度也比较简单，造成技术发展方向模糊，专利申请比较随意，专利质量不高，授权率低。

2)增加科研投入，加大激励力度，激发技术人员科研活力，释放创新动能。科研人员是科技创新的主体，是专利技术的主要发明人，企业只有注重创新，持续不断地增加科研投入，增强技术人员的科研动力，才能不断取得技术突破。

3)进行薄弱领域技术人员培养与人才引进，推进产、学、研合作，加强相互间技术合作与交流，多举措拓展技术发展领域。鼓励企业与高校、科研院所进行技术合作、人才培育等活动，并通过技术转化基地、联合实验室、孵化平台、创新联盟等方式加强技术交流，提升自身弱项技术水平，优化专利技术构成。

4)加强对技术人员专利方面的培训，提高知识产权意识和专利撰写质量，鼓励国外专利的申请。目前，黄金行业大多数技术人员在专利申报、专利文件撰写与意见陈述上仍不太熟悉，特别是国外专利的申请方面，有必要有针对性地加强技术人员培训。

5)设置专职部门或成立新公司，加快推动专利的转让或技术的产业化。四大黄金集团现有的专利技术转让或产业化的数量很少，许多专利技术不是由于技术本身的缺陷而造成未能转让或产业化，而是由于技术宣传不到位或缺乏专门的机构和人员来推动专利技术的转化，在这方面可以向一些高校和新兴产业的大企业学习。

6)推动黄金行业各专业重点领域专利技术新突破，带动申请集群效应。采矿专业需要在深井、深海开采方向上重点突破，选冶专业需要在低品位复杂金属矿的选别与提取、无氰提金、贵金属材料加工等方面加强研发，环保专业需要在尾矿充填、建材综合利用、有价物质回收、场地生态修复等方面持续创新。

4 结 语

专利是衡量一个企业甚至一个国家创新能力的重要指标，随着国际技术竞争的加剧，各国企业纷纷开展专利战略研究，其核心就是专利分析。通过专利分析不仅能有效保护自己的知识产权，更能为企业发展其技术策略、评估竞争对手提供有价值的情报。四大黄金集团在专利技术取得快速发展的同时，要认真梳理现有专利技术，做好专利分析策略，针对各自重点领域与薄弱环节，加大科研投入与技术创新激励力度，多举措拓展技术发展领域，加快推动专利技术的转让与产业化，为黄金行业绿色健康发展持续提供技术支撑，做好排头兵。