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发布日期:2020-07-06 23:44

  稀土元素的磁性源于其独具个性的 4fx5d16s2 原子结构(其中 x 的取值范 围为0至14),其未充满4f电子层决定了稀土元素族群在常温下都是顺磁的铁磁性物质,如果其与过渡元素族群中的Fe、Co、Ni 等形成3d-4f二元系化合物,铁磁性更强,例如 SmCo5,Sm2Co17。若在二元系化合物中引入第三个或更多的过渡元素,可形成的三元和多元化合物,其铁磁性更高,如 Nd2Fe14B 就是以钕铁硼为基础相的稀土永磁材料。基于这一理论基础,此处所讲的稀土永磁材料 就是将钐、钕或其混合稀土与过渡元素中的钴、铁 等,用粉末冶金技术,经过压制成型、烧结、充磁等工艺过程,制得的一种具有“永磁性”的合金材料。根据技术路线的不同,钕铁硼永磁材料可分为烧结、粘结和热压三种。目前国际上制造钕铁硼永磁材料的核心技术基本上掌握在日本的日立金属;美国的麦格昆磁和德国 VAC等创新者手中。其中烧结钕铁硼永磁材料由日本住友金属发明。我国稀土永磁材料起步于60年代末,当时的主导产品是钐-钴永磁体系列。

  至2019年4月18日,不包含钕铁硼回收、废旧物利用、外观设计方面的专利,全球共申请 8742 件钕铁硼永磁材料专利,图 1 是专利申请逐年变化趋势图,从中可以看出 1985 年至 2010 年是全球钕铁硼永磁材料研发的起步该段,进入2010年后发展有所提速, 2012 年至 2016 年全球钕铁硼永磁材料产业发展较快,第一个峰值出现在2016年,时年申请专利 680 件。

  纵观全球钕铁硼永磁材料的市场格局,以专利作为实施知识产权战略要素之一前五强的国家、地区分别是:中国,日本,粉末冶金原料厂家美国,韩国和欧盟,而首个在钕铁硼永磁材料领域进行初期研发的国家是美国,在1909年就申请了1件相关专利;我国申请专利起步于1985年,说明此领域的科研活动的萌芽年可追溯到 1909 年,之后的 46 年中,全球都在寻求技术上的突破,直到1983年,日本住友特殊金属株式会社左川真人研发团队终于用粉末冶金技术成功试制出了性能稳定的以钕铁硼(NdFeB)为基础晶相系的高磁性永磁体,当年就有65件专利申请的记录。值此时起至2008年间,在钕铁硼永磁材料领域日本以每年申请92件至234件的专利量,而位居世界首位,进入2009年后这一格局发生了变化,这年,中国首次以全球227的专利申请量超过了日本214件的专利申请量,成为全球第一。

  图 2 是前五强专利申请量与全球总量占比饼状图,从图中可以看出我国申请的专利占世界总量的38%,说明经过十多年练内功式的研发,我国钕铁硼永磁材料产业的技术成熟度逐年提升,自主创新氛围浓厚,可以预测,未来在钕铁硼永磁材料领域,粉末冶金原理与工艺答案曲选辉我国的专利申请量仍将呈快速增长态势。图 2 中显示日本申请的专利占全球申请总量的 15%,位居全球第二,美国、韩国、欧盟所申请的专利更是远远低于我国,但他们很注重国外专利的商业化布局,其运营专利的策略是值得我们学习的。

  图 3 钕铁硼永磁材料创新主体国的国外专利申请图,从中可以看出国外专利布局进入前五强的主体国分别是:中国、日本、美国、韩国、德国,其中中国有国外专利布局 175 件;日本有国外专利布局 846 件;美国有国外专利申请 231 件;韩国有国外专利申请 33 件;德国有国外专利申请 68 件;这些年,虽然中国取得专利申请总量全球第一的佳绩, 但国外专利布局占比较低,比美国低38.42个百分点;比韩国低16.75个百分点。可见我国在此领域开拓和巩固国际市场的能力有待提高。国际贸易是一个没有硝烟的战场,而今制胜国际贸易战的法宝就得走核心技术的知识产权战略。

  美国虽然只申请了 541 件专利, 就有国外专利申请 231 件;日本虽然只申请了 2352 件专利,就有国外专利申请 846 件,而我国申请了 4097 件,只有国外专利申请 175 件。可见我们要成为像美国一样的科技强国,任重而道远。

  这些年钕铁硼永磁材料领域在华创新主体申请 专利进入前五强分别是:北京中科三环高技术股份有限公司188件,粉末冶金基本原理京磁材料科技股份有限公司141 件,安徽大地熊新材料股份有限公司83件,沈阳中北通磁科技股份有限公司81件,宁波韵升股份有限公司66件。

  表 1 是国内主要省市专利申请一览表,从图和 表中可以看出钕铁硼永磁材料领域我国主要市申请人、申请类型情况。这些年来我国国内申请钕铁硼 永磁材料方面专利的前十强城市分别是;浙江、北京、江苏、安徽 、江西 、山东、天津、广东 、辽宁、 山西,其中:浙江拥有 926 件专利,位居第一;北京拥有487件专利,位居第二;江苏拥有315件专利,位居第三;安徽拥有 225 件专利,位居第四;江西拥有210件专利,葡京澳门赌场官网位居第五;山东拥有193件专利,位居第六;天津拥有 192 件专利,位居第七;广东拥有178件专利,位居第八;辽宁拥有165件专利,位居第九;山西拥有149 件专利,位居第十。

  从表 2 可以看出,在钕铁硼永磁材料领域申请专利进入前十强的省市,对其专利活动作出主要贡献城市是:

  宁波市申请了612件专利,北京市申请了 487 件专利,天津市申请了 192 件专利,赣州市申请了 185 件专利,沈阳市申请了 134 件专利,杭州市申请了129件专利,金华市申请了108件专利, 合肥市申请了81件专利,巢湖市申请了64件专利, 南通市申请了 63 件专利。

  1. 自进入 2009 年后我国在钕铁硼永磁材料领域全球专利申请量成为世界第一,打破了世界传统排名格局。

  2.从钕铁硼永磁材料领域全球的市场格局来看, 世界五强的目标市场国家是:中国、日本、美国、韩国、 德国,其中,中国作为目标市场国被国外布局专利 183件,被布局占比4.66%;日本国作为目标市场国被国外布局专利95件,被布局占比12.58%;美国作为目标市场国被国外布局专利324件,被布局占比 80.39%;韩国作为目标市场国被国外布局专利 155件,被布局占比60.09%;德国作为目标市场国被国外布局专利74件,被布局占比61.16%。可见 钕铁硼永磁材料行业世界贸易市场的格局,美国是世界认可的最具市场前景的钕铁硼永磁材料市场,被大多数国家选为目标市场国、其次分别是德国、 韩国、日本、中国也是世界认可的投资热土。

  3.在钕铁硼永磁材料领域的自主创新江西省进入中国五强之列,这些年来我国国内申请钕铁硼永磁材料方面专利的前五强城市分别是;浙江、北京、 江苏、安徽 、江西。

  4. 在钕铁硼永磁材料领域我国的创新能力正在逐年提升,专利被引次数是衡量专利质量的指标之一。横店集团东磁股份有限公司的专利平均被引次数达2.04次,浙江大学的专利平均被引次数达2.04次,宁波科宁达工业有限公司的专利平均被引次数达2.04次。

  5.中国虽然在钕铁硼永磁材料领域科技研发硕果累累,取得专利申请总量位列世界五强中的第一,近五年的专利活跃度位居世界第一,达到60.61%,但国外专利申请占比较低,比美国低38.42个百分点;比韩国低 16.75个百分点;比德国低32.89个百分点;比日本低31.70 个百分点。说明在钕铁硼永磁材料领域我国创新主体国外专利布局力度有待加强。

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