时间：2018-07-19
一 竞争环境分析
通过钛材领域专利生命周期分析，可以看出目前钛材处于生长发展期，作为迅速崛起的“第三金属”，钛材领域技术及市场竞争激烈。传统的钛材领域技术强国主要有美国、俄罗斯、日本、中国。韩国为潜在的钛材领域技术强国。同时钛材领域的重点钛材企业主要为，美国的重点企业主要是ATI、RTI、Timet等企业；俄罗斯的VSMSPO-AVISMA；日本的新日铁住金、神户制钢等企业；中国的宝钛集团、西部金属、云南钛业、攀钢集团等企业。从钛材领域专利布局的重点国家和地区可以看出，目前钛材领域的专利申请目标国主要为美国、中国、欧洲地区和其它国家（如韩国、东南亚等国家和地区）。
美国既是钛材领域的技术来源国也是钛材领域的技术布局目标国。美国国内的钛加工企业有ATI、RTI和Timet等；同时其国内的钛材下游企业有波音公司、联合技术公司、美国通用电气公司等。从美国受理的专利技术布局上分析可以看出，目前在美国进行专利布局的企业主要来自日本，如新日铁住金、NKK等，由此可见，目前美国钛材市场，目前的主要竞争者为，美国本土的企业和日本的企业，美国、日本均是钛材领域的技术强国，据此可以推测，美国钛材市场的竞争激烈，开拓美国的钛材市场重点应关注美国本土的钛材企业和日本的钛材企业。
俄罗斯是传统的钛材强国，从俄罗斯受理的专利申请可以看出，排名前十的申请人均是俄罗斯本土的企业，同时很少有美国、日本等其它钛材强国在俄罗斯进行专利申请。进一步分析可以看出，俄罗斯的VSMSPO-AVISMA生产的钛材不单供应俄罗斯国内的需求，同时还满足美国波音和欧洲空客的需求。据此可以推测，俄罗斯国内的钛材市场已基本饱和，且基本由其本国钛材企业把持，开拓难度很大。
日本作为传统的钛材强国，虽然其国内缺少钛矿资源，单其技术实力雄厚，国内排名前十的申请人仅有一家来自美国，且属于钛材下游企业，其它九个申请人均是日本的国内企业或归属于企业的研究院，且日本企业较为重视企业技术专利保护，专利数量较高。由此可见钛材技术在日本本国的专利保护密集，竞争企业众多，且均是其国内企业；同时由于日本国内缺少大型的钛材下游企业，据此推测，将日本作为潜在钛材市场进行开发难度较高。
中国国内的钛材主要有宝钛集团、西部金属、云南钛业、攀钢集团等，申请排名前二十的申请人均来自国内，但有11位申请人为高校科研院所，由此可见在钛材领域国内申请人申请数量占绝对优势，但由于高校科研院所专利申请众多说明了中国对于该项技术的研发多停留在理论阶段，生产与研发尚存在技术脱节。进一步分析可以发现目前国内的钛材生产主要集中在低端领域，高端领域依然需要进口，由此可见中国国内的钛材市场低端领域过剩，但高端领域需求旺盛，开拓国内市场，重点应开发国外钛材领域的高端市场.
欧洲地区是传统的钛材需求市场，拥有空客、罗罗公司等钛材下游企业。欧洲地区，专利申请排名前十的申请人中，有七位申请人来自美国和日本，其中日本的企业均为钛材加工企业，美国企业既有钛材加工企业又有钛材下游企业；由此可见，在欧洲地区技术布局主要是美国和日本的企业，开拓欧洲市场重点应关注美国和日本企业的动向。
其它国家（如韩国、东南亚等国家和地区），专利申请人主要来自美国和日本，其中，韩国属于区域性技术强国，在本国内有较多专利布局。据此可以推测在钛材领域的新型市场，重点应关注美国和日本企业的动向，韩国属于钛材领域的区域性技术强国，其国内市场开发难度较大。
二 钛材专利布局战略分析
通过合理的专利布局一方面可以提升企业在整个行业的市场竞争力，在保障企业产品本身市场价值的基础上，扩大利益链，为研发增加附加值。专利不是为产品设置“专利”，是为包括显性市场、潜在市场、隐性市场在内的市场利益而构筑专利组合，实现“可能”利益的最大化或最优化。
专利布局不仅能控制直接市场，还能谋求间接利益，即是获得利益的一种手段，又是为企业储备后续发展资源、技术力量和新的发展机会之基础。
钛材的主要技术来源国为美国、日本、俄罗斯和中国。其中美国和日本的企业专利已进行了全球化的专利布局，甚至部分企业最近五年国外专利申请数量超过其国内专利申请数量；中国和俄罗斯企业的专利虽然也有部分专利在国外进行了申请，但对比其国内专利申请数量，其国外专利申请数量远远小于其国内专利申请数量。据此针对钛材领域专利布局分析，重点分析美国企业和日本企业的专利布局策略。
从专利技术布局上分析美国企业专利布局的重点是围绕钛合金及其制品展开，如新型钛合金的开发、钛合金的加工工艺、铸造工艺、钛合金制成品工艺和缺陷检测工艺等。美国企业布局的专利数量虽然不多，但均是其生产过程中的核心技术，RIT公司针对其铸态钛合金制品的超声波探伤方法专利在五个国家进行了专利布局，Timet公司将其新型钛合金专利在6个国家进行了布局。
从专利技术布局国家上分析，美国企业专利申请首先还是其国内专利申请，其次才是其国外专利布局。美国企业专利申请主要以直接向目标国提出申请为主，美国企业专利申请布局重点围绕其跨国生产企业所在国和目标市场国展开，在主要的技术研发国专利布局较少。由此可见美国企业专利布局策略重在抢占市场，其次是通过专利遏制潜在竞争对手。
日本企业的专利申请数量多，从专利技术布局上分析，其专利布局重点是围绕新型钛合金及各种轧制型材展开，如新型钛合金的开发、钛或钛合金及其连续铸造装置、钛或钛合金及其连续铸造方法、钛锻件及其制造方法钛卷、钛焊接管等展开。日本的钛材企业均是钢材生产企业，由此可见日本的钛材企业专利很好的结合了其钢材生产技术。从专利类型上分析，日本企业的专利技术均是围绕其生产技术的各个环节展开，专利之间具有很强的技术关联系，进而以专利家族的形式构成技术组合，并将其专利技术以组合的形式进行跨国专利申请，技术规避难道高。
从专利技术布局国家上分析，由于日本企业主要目标市场均在其本国之外，部分企业最近五年，专利国外申请数量甚至超过其本国专利申请数量，可见其尤为重视国外专利技术布局。日本企业国外专利布局主要通过首先向世界知识产权组织提出专利申请，然后申请进入目标国的方式进行跨国专利布局。从专利布局国家上看，日本企业跨国专利申请既是其主要目标市场国，也是潜在竞争对手企业所在国。日本企业跨国专利布局国家主要为美国、世界知识产权组织、欧洲、韩国和中国。
三 技术竞争热点分析
目前，从钛材领域IPC技术分支分析，无论从全球专利申请数量还是各国钛材专利申请数量分析，钛合金专利申请人量均位列第一，同时从最近十年钛材领域的IPC技术分支专利申请趋势分析可以看出，钛合金相关专利申请数量和专利年增长量均远改型远超过其它技术分支，由此可见，钛合金相关专利是该钛材领域的最重要的技术竞争热点。其次是金属材料的表面处理和热处理、焊接、等。以下我们针对钛合金、钛材的表面处理和热处理、焊接做进一步分析
针对钛合金相关专利做进一步分析，我们发现，钛合金相关专利主要围绕，低成本钛合金和钛合金改性展开。低成本钛合金主要是在钛合金中添加普通的金属，如Fe、Si、Al和Sn及间隙元素O、N、H等。如新日铁住金公开号为CN103348029B的新型低成本钛合金、Timet公开号为GB2498408B的新型低成本钛合金。钛合金改性，主要是在充分发挥钛合金的优良特性上，更近一步扩大钛合金的应用范围，如高强度、耐腐蚀、耐热、耐低温等特性，如ATI公开号为KR1020120115497A的高强度钛合金、Timet公开号为CA2938089A1的耐冲击性钛合金。
表面处理和热处理技术是决定钛材性能的重要因素，从专利申请趋势看表面处理处理和热处理相关专利申请，最近十年，申请数量增长迅速。从专利权人角度分析，热处理和表面处理专利申请，排名靠前的企业均是美国和日本钛材领域的加工企业，如日本新日铁住金、神户制钢，美国的ATI等企业。更进一步分析，热处理技术主要用于高熔点和和难熔金属的合金，如在惰性气体或真空中处理；表面处理工艺主要方法是表面氧化，其次是渗氮、渗碳工艺。
焊接是钛材做成零部件的重要加工手段，从专利权人分布上可以发现，日本企业在钛材焊接领域申请专利数量较多，如新日铁住金、神户制钢，国内在钛材焊接领域专利申请数量较多，但主要专利权人为高校，如哈尔滨工业大学、西安理工大学。四川省明日宇航工业股份有限公司在钛材焊接领域专利申请较多，为四川唯一一家在焊接领域申请专利的企业。从IPC技术分布上分析，利用冲击或其他压力的非电焊接技术分支，专利申请数量最多，其次是使用保护气体焊接，钎焊。
四 前景分析
目前，钛材行业虽然整体处于寒冬，但钛行业的技术发展处于生长发展期，钛材研发空间巨大，钛材的应用已从航天航空、海洋工程、军事等高端领域，扩展到电力化工、医疗、体育等民用生活的各个领域。以下重点分析钛材在航天航空、海洋工程、电力化工、医疗和体育方面的应用。
钛材在航空航天领域是最早应用的领域，目前在该领域的主要专利技术申请人为美国企业和日本企业，俄罗斯企业虽然技术实力雄厚，但专利申请较少。从IPC技术分布可以发现，航天航空领域的技术以新型合金技术、改变合金的物理结构、对金属材料的镀覆、粉末冶金为主。钛材产业化最早应用于航空航天业中，分为航空发动机和机身部分，从以上分析可以推测钛材用于航空航天关键技术为钛材的抗高温性能及抗腐蚀性能；其次为钛合金材料的性能改进等。航空航天钛材对材料的加工切削工艺要求严格，同时对材料本身性能要求也较高，企业进入这一领域，需要在加工材料及加工工艺等不同方面提高技术水平。
钛材在海洋工程领域相关专利技术申请开始于上世纪70年代，在该领域虽然中国专利占比达到48%，但申请人以高校和研究院所为主，理论与实际尚有脱节。目前该领域排名靠前的申请人大部分来自日本，作为四面环海的岛国，日本非常重视海洋的开发利用。据此分析知，该领域的技术进步重点应关注日本企业的进展。
电力化工行业是钛材的传统应用行业，也是中国钛材行业，中、低端钛材的主要应用领域，从专利技术构成上分析，在这一领域专利技术以合金制造、改变合金的物理结构、对金属材料的镀覆、粉末冶金为主。根据钛材在这一领域的应用状况可以看出，目前在电力化工中的要求与海洋工程类似，提高钛材抗腐蚀性能是一项技术研发热点，超纯钛材的冶炼也是一项技术热点。
钛材在医疗和体育领域的应用起步较晚，且长期未引起重视。从专利申请趋势上可以看出，钛材在医疗和体育领域的专利申请均开始于2000年前后，但增长迅速，尤其是医疗领域。从专利权人角度分析，目前医药领域的专利权人以医疗机构和高校为主，体育领域的专利权人以钛材加工企业为主。从技术分布上分析，医疗领域专利申请主要集中在中在材料或消毒的一般方法或装置；空气的灭菌、消毒或除臭；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的材料；其次是诊断、外科、鉴定。体育领域专利申请主要集中在高尔夫球杆、高尔夫球领域。
供稿：刘杰
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