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基于专利的全球秸秆利用技术发展态势分析

摘要：[目的]通过专利分析揭示全球秸秆利用技术的研发现状与态势，为中国秸秆产业创新技术发展提供情报支撑。[方法]文章利用DerwentInnovation（DI）、德温特数据分析软件（DerwentDataAnalyzer，DDA）、incoPat等专业分析工具和平台，对申请年截止日期为2020年的全球秸秆利用专利申请趋势、专利布局、重要申请人、技术发展态势等内容进行深入分析。[结果]（1）截止2020年，中国秸秆利用发明专利数量为5.36万件，占全球的76.80%，居第一。美国希乐克公司专利申请量居首位，中国科学院、中国农业科学院分列第二、第三位。中国专利申请呈“小而散”的特点。（2）中国秸秆利用专利布局主要在国内，涵盖了“五料化”（肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化）利用各领域，且以秸秆肥料化利用专利为主。（3）对全球排名前50申请人类型分析表明，国外申请人以企业为主，中国申请人类型则以高校和研究机构为主。（4）中国秸秆利用专利授权率20.49%，转让与许可专利比例仅为5.56%，与发达国家差距仍较大（美国73.67%）。[结论]中国是秸秆利用专利申请大国，但与发达国家相比，在专利质量、核心专利以及专利转化方面仍存在高价值专利少、专利转化水平低等一些问题，因此建议：（1）提高企业的研发水平，促进校企合作。（2）密切关注国际核心关键技术研发动态，增加自身核心专利或高影响力专利的数量。（3）发挥中国在秸秆肥料与秸秆建筑材料等利用技术方向的专利优势，加速专利向产业转化。

引言

生物质资源是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。秸秆类生物质资源化利用技术是科学家们重点关注和研究的课题[1,2]。中国是农业大国，也是世界第一秸秆大国[3]。2020年全国秸秆资源可收集利用量7.22亿t，秸秆利用量6.33亿t，秸秆综合利用率87.60%[4]，基本形成肥料化利用为主，饲料化、燃料化稳步推进，基料化、原料化为辅的综合利用格局。秸秆田间焚烧量约1.12亿t，占全国秸秆理论资源总量的11.6%[5]。我国最早以秸秆禁烧（严禁焚烧秸秆）和综合利用为专题内容的国家行政规范性文件于1997年发布[6,7]，近年来党中央、国务院对秸秆资源管理达到了前所未有的重视程度，明确了要坚持秸秆还田利用与产业化开发相结合[8-10]，推动形成布局合理、多元利用的产业化发展格局，不断提高秸秆综合利用水平[11,12]，因此秸秆利用技术研发势在必行。

目前秸秆类生物质利用技术的专利分析研究主要集中在能源化、肥料化利用方向。如Faba等[13]基于专利文献分析了生物质转化为燃料的催化技术领域最新进展，利用专利聚类方法分析了生物质制氢技术的发展历程，明确了生物质制氢核心技术集群。国内学者也开展了纤维素乙醇[14]、生物质发电[15]、成型燃料[16]等生物质资源化利用技术的专利分析，为产业发展提供战略情报信息。刘勤等[17,18]分别就中国秸秆资源化利用技术领域的授权发明专利和外观设计专利数据进行挖掘分析；也有学者对秸秆制备缓冲包装材料[19]与秸秆还田技术[20]进行了专利分析。但上述研究的范围与时效对当前中国秸秆产业技术发展的情报支撑远远不够，且全面分析秸秆资源化利用技术创新和发展态势的研究屈指可数。文章基于专利文献，从全球视角对秸秆利用技术专利研发趋势、重要国家、重要申请人等内容进行深入分析，揭示全球秸秆利用技术的现状与发展态势，全面深层地挖掘秸秆利用技术专利信息以促进产业技术升级[21]，能够在一定程度上唤醒“沉睡专利”，为研究和制定秸秆产业发展战略，促进秸秆利用技术创新和成果转化提供决策支撑。

1方法与数据来源

该研究采用专利分析方法，基于全球秸秆利用专利数据开展申请趋势、专利布局、重要申请人、技术发展态势分析等研究。分析工具包括德温特创新索引（DerwentInnovationIndex，DII）、德温特数据分析软件（DerwentDataAnalyzer，DDA）、incoPat分析平台以及MSExcel等。专利数据来源于德温特创新索引（DII），是专利信息收录最全面的数据库之一。该文检索策略中涉及农作物秸秆种类主要包括小麦、玉米、水稻、豆类、薯类、油料等。检索字段包括标题与摘要，限定发明专利数据，专利检索采用IPC国际分类号与关键词检索相结合的方式进行，检索截止日期为申请年2020年，共检索到发明专利7.28万件，剔除不相关专利后剩余6.98万件专利。鉴于专利申请到专利公开有18个月的滞后期，使得大量专利还处于未公开状态，所以2018年及以后的数据仅供参考。

2结果与分析

2.1全球秸秆利用专利申请趋势

2.1.1全球秸秆利用专利