风电用钢专利技术研发现状及发展趋势

摘 要：以2002-2022年间全世界范围内公开的风电用钢专利技术为研究对象，运用专利信息分析方法对数据进行整理及全面、深入地分析，包括全球专利现状分析、中国专利现状分析以及重点专利挖掘三部分内容，概述了风电用钢专利申请趋势、专利分布、专利技术研发趋势。

关键词：风电用钢；专利技术；研发

RESEARCH STATUS ANALYSIS AND DEVELOPMENGT TENDENCY OF PATENT TECHNOLOGY OF WIND POWER STEEL

Li Xia1，2 Geng Xu1，2 Cui Dongwei1，2

（1. State Key Laboratory of Materials for Marine Equipment and Application Anshan 114009，China;

2. Ansteel Iron amp; Steel Research Institute Anshan 114009，China）

Abstract：Taking the patent technology of wind power steel published in the world from 2002 to 2022 as the research object， This paper uses patent information analysis method to sort out and analyze the data comprehensively and deeply， including three parts： global patent status analysis， Chinese patent status analysis and key patent mining， summarizes the patent application trend， patent distribution， patent technology and trend， the direction of main manufacturing enterprises.

Key words： wind power steel; Patented technology; research and development

1 全球专利技术公开概况

1.1 全球专利技术公开趋势

通过对风电用钢相关专利技术进行检索，在所收集到的数据基础上进行数据清洗、筛选，共得到相关专利族150项，专利申请文件233件。全世界申请公开的风电用钢专利申请趋势，见图1。

需要说明的是，由于2020-2023年部分专利申请尚未完全公开，因此此部分数据并不完整，风电用钢专利技术起源于2008年，风电用钢专利申请呈逐年增长趋势，申请人数量在2018年后有所提升，在2017年前无较大变化[1]。

1.2 公开地域分布

在检索到的专利申请中涉及到的国家、地区或组织共11个。图2为风电用钢专利技术分布热力图。专利技术在中国公开的专利技术数量最多，共计127件；日本其后，共计33件；韩国紧随其后，为21件；同时有24件专利技术通过PCT途径递交国际专利申请公开，14件项专利技术通过欧洲局申请公开。

在整个专利保护的申请人中有18.3%的申请人在通过WO或EP方式在国际上提交了申请，且大部分都在中国进行部署，说明中国是风电用钢技术的主要发展、布局和规避对象。

1.3 法律状态分析

图3为风电用钢维持有效分布图，基于专利数据分析，在中国处于有效状态的专利仍然处于最多的国家，日本次之，主要是由于中国的申请专利最多，授权专利相应处于高点，另一方面中国和日本作为风电用钢专利的主要技术发源国和技术布局国家，在这两个地区专利技术的保护力度更强，以及进入中国和日本的专利技术实现授权难度系数更大；同时也说明上述地区专利技术文献也更值得后续的研究人员关注，值得予以跟踪。风电用钢处于目前处于申请状态的专利申请主要分布在中国、日本、美国，需要注意的是在印度出现一项专利申请，另外有6项WO申请和7项EP专利申请仍处于有效状态，对于后续WO申请再次指定保护国家尚不得而知，后续仍需动态跟踪其法律状态变化情况；对于EP专利申请策略是否进入或退出统一专利（2023年4月实施）的申请需要后续跟踪，为中国各大钢厂研发技术采用多样专利申请策略提供技术参考。

1.4 主要申请人

在检索到的公开专利文献中，统计2002-2022年期间，共计检索到风电DWPI专利族150个。通过对申请人的进一步归并、统计，得出风电用钢的主要申请人为中国的舞阳钢铁有限责任公司（下称舞阳钢铁）、武汉钢铁（集团）公司、鞍钢股份有限公司、莱芜钢铁集团有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、宝山钢铁股份有限公司，日本的NIPPON STEEL、JFE Steel，韩国的POSCO。

图4为全球公开量前15名申请人申请专利技术数量，可以看出，在检索到的150项专利技术中，舞阳钢铁有限责任公司和NIPPON STEEL分别共申请14项（排名第一），JFE Steel申请专利技术11项（排名第二）；可以看出，舞阳钢铁有限责任公司、日本制铁在风电用钢技术领域具备较强的研发实力、知识产权保护实力，同时结合近30年的申请人发展情况和专利维权情况，日本制铁在风电用钢领域的知识产权保护上具备一定的控制权和话语权。

1.5 申请地域构成

在检索到的公开专利文献中，在2002-2022公开时段期间，共计检索到风电用钢专利申请文件233件，全球专利技术前15名申请人共计公开专利申请文件188件；具体专利文件申请地域构成见图5。基于专利数据分析，日本企业NIPPON STEEL、JFE Steel主要布局国家为中国，日本、韩国、美国，通过在世界知识产权组织专利事件信息可知，其主要通过PCT途径进行申请，后指定欧专局，韩国POSCO同样在中国，日本、韩国、美国进行专利布局，具备专利申请的世界观；而作为中国专利申报数量最多的舞阳钢铁有限公司，专利申报仅仅限制在中国区域内，这和我国企业的专利战略布局意识较差、海外专利布局能力较低也有一定的关系；国内申请人也仅有莱芜钢铁集团有限公司、南京钢铁股份有限公司进行了国际申请布局。

2 在华申请

2002-2022年间，中国区公开126项专利技术，中国区域风电用钢专利技术公开情况见图6。其中中国籍专利技术113项，占据总量的90%；日本籍专利7项，占据总量的9%；韩国籍专利技术3项，占据总量的2%；德国籍专利技术1项，占据总量的1%。在华申请中，中国籍专利仍为知识产权保护的主力军。

图7为在华申请公开的风电用钢专利申请趋势，中国区风电用钢专利申请始于2004年，且申请人为首钢总公司，至2010年一直发展缓慢；主要是由于我国风电场建设始于 1986年—马兰风电场在山东荣成并网发电，标志着中国风电的开端。在其后的十余年中，我国风电建设经历了初期示范和产业化建立阶段，装机容量缓慢增长。初期阶段我国主要利用国外赠款及欧洲国家贷款建设小型示范风电场，对风电用钢的需求有限；政策方面的相关扶持主要是通过“七五”、“八五”建设资金设立国产风机攻关项目、支持风电机组研制等。后期通过引进、吸收、再改造国外技术进行风电装备产业升级，并探索建立一些列措施实现风电设备商业化销售。2003-2010 年，政策驱动行业快速上行，机型跨越升级；在此阶段，我国风电新增装机激增，对风电用钢的需求开始增加，但鲜少见国内相关知识产权申报，分析主要原因为当时国内风电用钢主要应用建筑用钢，并未形成专业的钢种体系。2011年-2012年，鉴于此前风电行业发展过快，使得存在的问题逐渐凸显行业调整洗牌——“适者生存”。2018-2020 年，风电行业引发新一轮抢装热潮，2020 年我国风能行业高速增长。政策、规划、项目的改变与增加，直接影响着进入风电用钢领域生产企业的研发投入，在2011年后，可明显看出，申请量逐步、稳定的增长，尤其2020年后的快速增长；鉴于后续在“双碳”背景和国家发展改革委等九 部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》提出“十四五期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍，各生产企业望风而动，积极储备研发成果，为获得新项目，增加营收开启了新一轮的研发浪潮，力争拥有自主知识产权的风电用钢产品以支持国家风电项目的开展，因此，在未来大量生产厂家会持续投入研发并进行了知识产权保护[2]。

中国区申请公开专利的主要申请人为得出风电用钢的主要申请人为中国的舞阳钢铁有限责任公司（下称舞阳钢铁）、武汉钢铁（集团）公司、鞍钢股份有限公司、莱芜钢铁集团有限公司、湖南华菱湘潭钢铁有限公司、宝山钢铁股份有限公司，日本的NIPPON STEEL，韩国的POSCO，在华公开量前10主要申请人中国区专利申请法律状态见图8。

在华申请中，舞阳钢铁和宝山钢铁在风电用钢领域内专利申请布局数量较多，但通过专利法律状态可知，舞阳钢铁14专利中未见授权且维持有效的专利技术，分析了其无效状态专利技术文件法律事件，其处于无效状态的12件专利技术，有6件为进入实质审查后为答复审查意见被视为主动撤回，被以无创新性为理由驳回专利申请5件，另有1件发明于2012年申请，发明名称为《一种大厚度大单重低合金高强结构钢板的生产方法》（CN102732674A）于2014年授权，后续未缴纳年费与2017年失效；总体来说，对于舞阳钢铁专利技术创新性及保护状态不强。宝山钢铁股份有限公司钢铁公司授权专利技术3件，虽然仅占其全部申请的50%，但其处于实质审查状态的3件发明专利仍不容忽视。基于专利数据分析，鞍钢股份有限公司、江苏沙钢集团有限公司、NIPPON STEEL有效专利数量处于领先定位，尤其NIPPON STEEL公司在华申请专利技术7项，已授权6项，另1项处于实审状态，无论是申报量还是专利权持有量都处领先地位。

从整个中国区申请状况来看，在华申请中，国内生产商占据比例为90%，国内公司正在加大技术创新和知识产权的保护力度，但是与国外公司相比，无论是申请时间、申请状态还是专利存活状态均有一定差距，即便是在国内市场也会面临国外公司带来的巨大竞争压力。

为了进一步了解中国区域内在风电用钢领域新进入竞争对手，本文节选了主要发明人近4年专利数据， 风电用钢领域新进入对手见图9；新进入者（仅在过去4年内才提交专利申请的申请人）为山东钢铁集团有限公司、北京科技大学、包头钢铁（集团）有限公司，需要对上述3家企业加以关注。

3 重点专利

综合考虑施引专利数目（专利被引频次）、同族专利成员计数、最早优先权年、公开年，并结合权利要求记载的内容，筛选出以下重点专利，见表1。

4 结 论

1）风电用钢申请量呈逐年增长趋势；鉴于后续在双碳背景和国家《“十四五”可再生能源发展规划》，后续国内将开启新一轮的研发浪潮以支持国家风电项目的开展，在未来大量钢企会持续投入研发并进行了知识产权保护。

2）国内钢铁公司的专利申报仅仅限制在中国区域内，专利战略布局意识较差，国内仅莱芜钢铁集团有限公司、南京钢铁股份有限公司进行了国际申请，应加强国际知识产权布局。

3）日本企业NIPPON STEEL、JFE Steel主要布局国家为中国，日本、韩国、美国，通过在世界知识产权组织专利事件信息可知，其主要通过PCT途径进行申请，后指定欧专局，韩国POSCO同样在中国，日本、韩国、美国进行专利布局，具备专利申请的世界观。

参考文献

[1] 李侠，陈妍，崔东卫.海底管线用钢专利技术研发现状及发展趋势[J]. 冶金信息导刊，2022，59（2）： 55-61.

[2] 韦运颖.我国风电设备产业国际竞争力测度及影响因素研究[D]．浙江：杭州师范大学，2022.