基于专利计量的挥发性有机物治理技术态势分析

张旭磊 王慧颖 贺 翔 肖明芳 金小贤

（1.南京大学环境规划设计研究院集团股份公司，江苏 南京 210093；
2.江苏圣典律师事务所，江苏 南京 210000）

挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs），是形成PM2.5、臭氧、雾霾等污染的主要前驱体。大多数的VOCs 具有刺激性气味或臭味，成分复杂且具有渗透性、高毒性和致畸性。VOCs 不仅导致大气环境质量下降，而且直接威胁人体的健康［1-2］。我国的VOCs 治理技术发展较晚且基础薄弱，随着VOCs 排放日益严重，政府也相应出台各种政策，相关的企业针对VOCs 的治理技术也逐渐成熟［3］。

截至2017 年，全球VOCs 治理行业市场规模为300 亿元左右，其中中国占据49%～54%的市场份额，美国占13%～18%，欧盟占15%～19%。VOCs 治理在发达国家已得到广泛的重视，设备和工艺等也较为成熟。中国VOCs 治理行业还处于发展阶段［4］。

为研究VOCs 治理领域全球的技术发展情况，以及我国重要的申请人的研究热点和专利保护策略等，本研究对全球的挥发性有机物治理专利进行全方位的分析，以便了解环保领域、VOCs 治理领域的最新动向及技术发展趋势，使中小微环保企业能够全面、及时地对我国重要专利申请人的技术进行追踪，为企业在后续的技术研发及专利布局提供启示。

本研究采用关键词及IPC 国际专利分类号相结合的检索方法，在北京合享智慧科技有限公司的incoPat数据库中进行检索，检索的方式为：关键词=VOCs OR 挥发性有机物OR 挥发性有机化合物OR 有机废气，以及关键词=处理OR 治理OR 去除OR 收集OR 处置OR 净化OR 回收等词汇，以及结合挥发性有机物等相近词汇的IPC 主分类号进行检索，得出数据总量。通过人工筛选出符合检索主题、合并申请号等数据清洗和标引后获得最终结果，并以此开展进一步的分析。

2.1 VOCs治理技术专利的全球专利分布

VOCs 的治理是全球各个国家都亟待解决的难题之一，全球的专利申请趋势如图1 所示。2002—2013 年是技术的萌芽期，该阶段的数据表明关于VOCs 的处理处于起步的阶段。2013—2018 年，人们开始更加关注VOCs 的处理，申请量大幅度增加，并在2018 年达到高峰，属于VOCs 的处理技术的成长阶段。但是在2018 年之后，VOCs 的治理技术走向转型阶段，全球整体的专利数据量呈下滑的趋势。

图1 VOCs治理技术专利的全球申请趋势

2.2 VOCs治理技术专利的中国生命周期分析

我国VOCs 治理技术专利的生命周期如图2 所示。近年来，专利的申请量及申请人数量均为上升的趋势，虽然中间有一段的回落的过程，但是整体的生命周期是稳步的，我国的VOCs 治理技术一直在发展中，技术创新的热情较高。

图2 VOCs治理技术专利的生命周期

2.3 VOCs 治理技术专利的中国专利申请趋势图

我国在VOCs 治理技术专利的申请趋势如图3所示。2002—2013 年属于缓慢发展阶段，2014—2018 年，专利申请量大幅度提升，2018 年专利申请的总量达到最高点，专利申请总数量为1 742 件，2018—2020 年专利申请量平缓发展。对比图1 所示的VOCs 治理技术专利的全球申请趋势，我国的专利量申请趋势和全球的申请趋势呈相似的关系，这表明我国在VOCs治理领域的申请量极大地影响到全球的申请数量。

图3 VOCs治理技术专利的中国专利申请趋势

2.4 VOCs治理技术专利的中国专利地域分布

我国VOCs 处理领域专利地域分布如图4 所示，排名前十的省份分别为：江苏、广东、浙江、北京、上海、山东、天津、四川、福建、安徽。从各省份的申请量来看，江苏对VOCs处理极其重视，申请数量和各省份的关系可以显示，申请量与省份的经济发展水平呈正相关，经济发达程度越高，申请量越多。

图4 VOCs治理技术专利的中国专利地域分布

3.1 福建龙净环保股份有限公司简介及企业动态

福建龙净环保股份有限公司是国内大气污染治理设备及其他环保产品的大型研发生产商，企业实力及产品的产销量一直居于领先地位，为环保行业的龙头企业。该公司引进了国外多项先进技术，主要产品包括电除尘器、烟气脱硫装置、气力输送装置等。其自主研发的产品分销至全国，在众多的行业中得到广泛应用。

3.2 福建龙净环保股份有限公司关于VOCs治理领域的专利态势分析

根据VOCs 相关的IPC 主分类号进行检索，筛选出申请人包含“福建龙净环保股份有限公司”的专利共计228件。

在上述288 件专利中，有效专利150 件、审查中44 件、失效34 件。其有效专利中发明申请20件、发明授权22 件、实用新型108 件，如图5、图6所示。目前其有效专利的数量是失效专利的3 倍。公司的有效专利的数量越多表明公司对知识产权的维持越好［5］，上述数据表明福建龙净在VOCs 治理领域的专利维持较好。

图5 福建龙净VOCs治理领域的专利申请总量

图6 福建龙净VOCs治理领域的有效专利

3.3 福建龙净环保股份有限公司关于VOCs治理领域专利的合作申请

研究发现专利合作网络能够提升企业整合异质性资源的能力，通过缩短路径长度、增强小世界性、增加专利合作申请机会等方式，对企业创新绩效产生正向影响［6-9］。福建龙净环保股份有限公司VOCs治理领域的专利合作机构如表1所示。

表1 福建龙净VOCs治理领域的专利合作机构

在知识经济时代，企业技术创新活动的复杂程度越来越高，单纯依靠自身的技术能力往往难以在一些复杂的技术领域取得突破，合作创新能有效弥补企业创新投入不足、创新模式单一、技术成果转化率低等问题［10］。相比于单独专利授权，合作专利授权由多个研发主体合作完成，因此具有更高的研发投入，体现了更好的技术质量［11］。

企业有充足的资金支持科研攻关，但相对缺乏科研人员和团队，而高校恰好能在此方面与企业优势互补，且高校更注重科技成果的产出和转化，因此校企合作对高校专利产出具有促进作用［12］。福建龙净环保股份有限公司与上海交通大学之间的合作能够促进高校专利实业化，同时可以促进福建龙净环保股份有限公司高技术含量的专利输出，一举两得。

此外，依据福建龙净环保股份有限公司合作的企业、高校，从分布的区域来分析，主要集中在广东、福建、上海。由于广东、福建、上海在VOCs治理领域制定了更加严苛的地方政策，因此这三地的VOCs治理技术更加成熟、更为先进。福建龙净与高技术产出地域的企业、高校合作，能够进一步激发自身的VOCs 治理技术创新。其中广东、福建、上海三地的政策如下。①2018 年6 月28 日，广东省环境保护厅、发展和改革委员会等五部门联合印发《广东省挥发性有机物（VOCs）整治与减排工作方案（2018—2020 年）》（粤环发〔2018〕6 号）；
广东省人民政府发布公告：2020 年7 月1 日起，对广州VOCs排放企业进行执法检查［13］。②福建省物价局、财政厅、环保厅联合印发《福建省挥发性有机物排污收费试点实施办法》，正式开征挥发性有机物（VOCs）排污费；
2020 年7 月29 日，福建省生态环境厅印发《福建省2020 年挥发性有机物治理攻坚实施方案》的通知（闽环保大气〔2020〕6 号）。③2018 年，上海根据原环保部等六个部委局《关于印发〈“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案〉的通知》相关要求，制定了《上海市挥发性有机物深化防治工作方案（2018—2020 年）》。行业VOCs 治理处于起步阶段，而华南地区一直积极举办相关的VOCs 治理推介会、环博会等［14-15］，福建龙净致力于与华南区域的环保先进单位合作，进一步激发本企业VOCs 治理技术创新。

3.4 福建龙净关于VOCs 治理领域的科技成果转化情况

2019 年，我国有效专利实施率达到55.4%，较上一年提升了2.8%。与此同时，专利运用方式也日益趋向多元化，包括专利实施、产业化、许可、转让、作价入股等［16］。技术转化模式大致的过程为前期-中期-后期-共赢。前期的主要任务是投入大量的人力、物力、资本进行研究；
中期企业进行专利的布局、申请；
发展到后期企业需要输出一部分的高价值、具有高质量的专利；
最终的目标是将科技成果进行转化，提高社会生产力的同时，也实现企业的专利资本化，将资本再投入其他或者更深层次的研究，达到企业、社会共赢的循环链，如图7 所示。

图7 福建龙净VOCs治理领域的专利成果转化循环链

福建龙净环保股份有限公司将开发所产生的技术成果进行资本化的处理，处理的模式为将部分专利进行转让、许可。关于VOCs 治理领域的专利成果转化共计6 件，其中包括2 件专利转让及4 件专利技术许可，具体的转化成果如图8 所示。在成果转化的专利中，既有福建龙净从其他企业转让而来，变更为自己名下的，也有福建龙净许可给其他企业，企业间专利的成果转化与交易，能够激发专利技术产业化，还能够优化专利市场环境。

图8 福建龙净VOCs治理领域的专利成果转化

3.5 福建龙净环保股份有限公司关于VOCs治理领域的技术发展概况

福建龙净环保股份有限公司关注于VOCs的治理，因此在VOCs 防治技术上前期关注的焦点在除尘技术。2005—2018年，福建龙净申请的专利中包括除尘器、高频电源复合式除尘器等；
在2013 年申请的专利中，福建龙净又体现了人文关怀的精神，有多篇是关注于除尘设备运行的安全性的，从而降低安全事故的发生率。在2018 年之后，在VOCs 治理领域，福建龙净申请了VOCs 消除的催化剂。关于VOCs 的直接治理，该公司的技术在2018—2020年的三年内得到迅速的发展。

目前，针对VOCs 治理技术基本是分为两大类［17］：一类是以改进工艺技术、设备为主；
另一类是以末端治理为主的控制性技术。

本研究依托专利检索工具，基于VOCs 治理技术对福建龙净环保股份有限公司进行系统全面的检索和多维度的分析，福建龙净环保股份有限公司作为环保行业的龙头企业，每年专利的申请量均保持稳步上升的趋势，在专利保护层面上极其重视。对企业专利的有效性进行分析，也表明大型企业对专利的维持度也较高，注重企业知识产权的保护，为市场的开拓保驾护航。通过对福建龙净环保股份有限公司的主要产品、大气治理成果、专利态势分析、专利的合作申请、科技成果转化等层面进行分析，得出以下结论。

①对于环境治理技术要进行多维度的保护，不仅仅是依托于发明申请对治理技术进行保护，还可以通过实用新型对环境治理的设备进行保护。实用新型是专利中保护的一种类别，实用新型授权的要求较低、申请到授权时间短。

②专利的申请方向或领域要紧跟政策的变化，大型上市公司追随政策技术变革，可以引导企业向更好的方向发展。

③逐步增强与校企的合作，各自发挥企业、高校的不同优势，分工合作、协同创新。将产学研发挥到极致，激发高校的研发潜力。

④企业需要积极应对专利侵权，在积极防御的同时，强化自身的核心竞争力；
构建知识产权体系、进行专利预警、专利布局，形成多维度的专利保护池，提升企业自身的专利数量及质量，最终形成防御壁垒。