石墨烯发展热潮下冷静分析中外专利发展-北极星储能网

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2010年，英国曼彻斯特大学的安德烈˙海姆和康斯坦丁˙诺沃肖罗夫因“突破性地”采用撕裂的方法得到只有一个碳原子厚度的超薄材料石墨烯而获得了当年的诺贝尔物理学奖。从那时开始，石墨烯这种世界上最薄且最坚硬的材料激起了全世界的研发热潮。

从2013年欧盟首个未来10年投入10亿欧元的石墨烯旗舰项目，到韩国知识经济部预计在2012到2018年间向石墨烯领域提供2.5亿美元的资助，再到我国《新材料产业“十二五”发展规划》中明确将石墨烯列为重点发展的前沿新材料，石墨烯可以说已经被世界各国政府视为通过发展科技从而带动经济快速发展的重要新引擎之一。在政府和社会各界的鼓舞下，石墨烯科技发展捷报频传。从实验室中石墨烯超导体的出现，到石墨烯超级电容器应用于无人驾驶车辆，再到石墨烯增强的无人机的问世，这些无疑都为人们勾画出更加美好的石墨烯科技发展蓝图。全世界都在关注石墨烯，我国在这股新浪潮中终于摆脱追赶的地位，发令声响的那一刹那，我国不仅同时起飞，而且已经以一个领先者的姿态大步向前。无论是科技投入的经费，还是科研成果的产出，在数量上都遥遥领先于世界上多数国家。在这样一个前景十分乐观的发展热潮下，不禁要问，科技成果的质量是否如数量一样遥遥领先?从科技成果的产出到转化到最终走向市场，还有多远的路要走?与国外有无差距或区别，如果有，在哪里?当然这些问题不是简单几个分析就能得出的结论，本文中笔者仅从科技成果的产出之一专利的角度尝试着去解读目前中外在专利产出与布局上的异同点，以期为我国规划石墨烯发展方向、细化科技战略与制定研发目标提供一些参考。

一、专利数量飞速发展，中、美、韩位居前3

图1 全球石墨烯技术专利数量地域分布情况

仔细研究全球以及中、美、韩3国的石墨烯技术专利数量发展情况，如图2所示，发现全球石墨烯技术专利数量是从2006～2007年左右出现明显增长态势。从2008年开始一直到2012年，全球石墨烯技术专利数量一直处于快速发展的阶段。2012年之后，全球石墨烯技术专利数量出现下滑趋势。原因可能有2方面：一是全球范围内石墨烯技术研发热度有所下降，部分国家的研发团队退出石墨烯技术舞台，导致专利数量下滑;二是技术从研发到申请专利再到专利公开并收录入数据库，一般有十几个月的滞后，那么近两三年的专利数量会受此影响，导致检索到的专利数量较实际情况偏少。

中、美、韩3国石墨烯专利数量发展情况与全球情况大概一致，同时也有各自不同的特点。美国是3个国家中起步最早的。大概是从2007～2008年左右，美国石墨烯技术专利数量开始出现明显增长态势。可以说，在全球石墨烯发展热潮中，美国是先驱，也是领军，是早几年全球石墨烯技术专利数量得以快速发展的重要力量。在美国的带动下，其他各国逐渐重视此项技术的研发，特别是以韩国为典型代表。从2008～2009年左右，韩国石墨烯技术专利数量迅猛增长，紧随美国之后。中国起步较美韩再晚一些，中国石墨烯技术专利数量是在2010年石墨烯技术获得诺贝尔奖之后才出现了快速发展的态势，且这种快速发展的态势一直保持到现在。尽管美韩石墨烯技术专利数量在2012年后均出现下滑，中国却一枝独秀，始终保持了快速增长的态势。这也是中国目前在石墨烯技术专利数量方面遥遥领先的原因所在。在短短的几年中，中国已经取代了美国，成为了石墨烯技术专利申请的领军国家。不过在飞速奔跑的同时，要冷静分析下数量背后的竞争。

图2 全球石墨烯技术专利数量逐年发展情况

二、全球研发布局相似，大都集中在结构和性质研究

目前石墨烯技术研究主要有储能(锂离子电池、超级电容器、光伏、燃料电池、铅酸电池)、复合材料(导电/导热材料、吸波材料、磁性材料、润滑材料、阻隔材料、催化剂、增强及表面处理材料)、电子信息(柔性透明器件、半导体器件、电子封装)、传感器(生物及化学传感器、物理传感器)、结构材料(薄膜、气凝胶、石墨烯/碳纳米管复合、多孔石墨烯、碳纤维)、生物医药和水处理等八大领域。

图3-6展示了全球以及中、美、韩3国的研发主题分布情况。结果显示，全球研究重点主要在复合材料(Composite Material)、结构材料，如石墨烯层状结构(Graphene Layer)、石墨烯/碳纳米管复合结构(Carbon Nanotubes)，太阳能电池(Solar Cell)、场效应晶体管(Field EffectiveTransistor)、量子效应(Graphene Quantum)等方面的研究也比较多。中国与全球情况大致相同，除了复合材料、结构材料之外，中国在储能和电子信息方面研究也比较多，特别是锂离子电池(Lithium Ions)、太阳能电池(Solar Cell)和透明器件(Transparent Conducting)。美国和韩国的研究方向与全球相似，但分布更为均匀，在复合材料、结构材料、储能和电子信息方面的研究产出相对均衡。

图3 全球石墨烯技术专利主题分布情况

原标题：石墨烯发展热潮下冷静分析中外专利发展

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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