探索稀土永磁材料发展方向，培育国际贸易竞争优势
——我国稀土永磁专利战略发展建议
刘佳音
（有色金属技术经济研究院，北京，100080）
摘 要： 本文以稀土永磁材料关键技术的专利分析为切入点，通过分析世界主要国家和地区的专利技术，力图找出稀土永磁材料的热点技术、发展趋势、核心技术，能够帮助相关研制单位确定研究方向、获得技术启发、加强技术预警、促进创新。
关键词： 稀土永磁；专利分析
在当今信息时代，磁性材料扮演着十分重要的角色， 其中的“永磁之王”——稀土永磁材料更是不可或缺。作为一种重要的功能材料，稀土永磁材料支撑着现代电子信息社会，被广泛应用于能源、交通、机械、医疗、计算机等领域。特别是军事领域，稀土永磁材料已经用在人造卫星，雷达的方面的行波管、环行器中以及微型电机、微型录音机、航空仪器、电子手表、地震仪和其它一些电子仪器上。进入21世纪以来，我国的稀土永磁材料产业取得了巨大的成就，成为我国最具有资源特色的战略性新兴产业之一[1]。但是与国外相比仍然存在差距，特别是一些核心技术仍然被发达国家垄断。这必然会影响到我国武器装备的发展，因此，有必要提高稀土永磁材料领域的自主创新能力，努力赶超发达国家水平。通过全球专利分析发现稀土永磁材料的热点技术、发展趋势、核心技术，能够帮助军工研制单位确定研究方向、获得技术启发、借鉴先进技术，从而促进我国武器装备技术的发展。
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1 稀土永磁材料概述
稀土永磁材料是一类以稀土金属元素RE（Sm、Nd、Pr等）和过渡族金属元素TM（Fe、Co等）所形成的金属间化合物为基础的永磁材料，利用稀土-过渡族金属间化合物发展的稀土永磁材料具有优异的永磁性能，是当前矫顽力最高、磁能积最大的一类永磁材料。其具有重要的军事用途，然而我国稀土永磁产业发展受制于稀土专利强国日本，由于其拥有世界绝大多数永磁材料核心专利，其凭借掌握的专利技术对我国稀土永磁企业构筑了牢固的专利壁垒，专利壁垒已成为制约我国稀土永磁产业发展的瓶颈。在1998年日本就曾联合美国麦格昆磁公司首次向中国启动美国337调查，打压国内稀土永磁企业，虽然日本企业此次调查的最终结果是与我国应诉的三家企业以专利授权方式和解收场，但需要支付高昂的专利费用，并且我国其他稀土永磁企业仍旧受制于专利壁垒，所生产的稀土永磁产品也只得在国内销售[2]。我国稀土永磁企业的生存发展面临极大挑战。
2 全球稀土永磁材料专利分析
2.1 全球申请量趋势分析
本次检索时间范围截止2017年5月，共获得7179件专利，其中中国专利局检索到3444件，其他国家的专利局检索到3735件。图1为稀土永磁材料全球专利申请量趋势。
图1 稀土永磁材料全球专利申请量趋势
从整体上看，全球稀土永磁材料的专利申请量呈上升趋势（一般来说，从专利申请到公开有18个月的延迟，因此2016年和2017年的专利申请中，有相当一部分还没有公开，图中2016年以后的数据忽略，后面的分析中不再重复说明）。其中，1979年之前，专利申请量较少，每年的专利申请量维持在20件以内。1979年到1991年之间，专利申请量显著增加，这期间主要以日本专利申请为主，在此期间钕铁硼技术获得突破性进展。1992年到2009年，全球稀土永磁材料专利申请量经历了先减少后缓慢增长的过程。2009年之后，受中国专利申请量增加的影响，全球稀土永磁材料专利申请量增长幅度较大，在此期间专利申请的重点方向为烧结钕铁硼的成分改进和工艺改进。
图2为稀土永磁材料全球专利申请增长率的趋势分析。从图中也可以看出，全球稀土永磁材料专利的申请量的增长趋势逐步放缓。
图2 稀土永磁材料全球专利申请增长率的趋势分析
MSU晶体的生长速率取决于尿酸盐离子的浓度[9]。研究[8]发现，在温度和尿酸盐浓度保持恒定时，晶体长度与时间呈线性关系；当尿酸盐浓度升高时，晶体生长速率随之加快。该研究进一步在生理pH值、温度、Na+浓度下发现，尿酸盐离子浓度小于4 mmol/L时，MSU晶体出现溶解现象；尿酸盐离子浓度为4 mmol/L时，晶体保持稳定；尿酸盐离子浓度为4～8 mmol/L时，晶体持续生长[8]。
2.2 主要申请国分析
有学者主张将竞争理念引入国家司法体系中，重新构建司法权能，因为从当事人角度观察，司法本质上也是服务提供的一种方式。⑩因此，司法者应当考虑当事人的需求，建构“以市场供给为导向的多元化纠纷解决方式”。一旦纠纷解决机制市场化，当事人势必会以对自身最为有利的方式解决纠纷。在依法行政原则下，多元化的行政纠纷解决方式也能进一步促进行政主体和行政相对人之间矛盾的调和，提升行政相对人对法院(或其他中立机构)的满意度，有利于纠纷的顺利解决。
图3 中国和世界其他国家/地区申请量比较
美国、韩国、欧洲的专利申请量基本稳中有涨。综合全球的专利申请量看，可以认为镁合金材料技术在2000年以后趋于成熟。
（1）日本和美国在稀土永磁材料领域的研究能力处于世界领先水平。日本企业在我国进行的专利布局较全面，布局的重点包括稀土永磁材料的成分、制备工艺、及稀土永磁材料微观结构的改进等领域。
图4 专利申请目标国家/地域比例构成图
从表1看，全球稀土永磁材料的技术集中在钕铁硼稀土永磁材料及其制备领域。制备稀土永磁材料的主要途径有烧结、粘结、热压热变形等。钕铁硼稀土永磁材料的化学成分的改进为研究的重点。
图3为中国和世界其他国家/地区申请量比较。从各国申请量来看，日本专利申请在2006年以前年申请量位居世界第一，中国在2007年之后的申请量超过日本成为第一。
（3）在稀土永磁材料中，烧结钕铁硼磁性材料为研究开发的重点，涉及的专利数量最多。在烧结钕铁硼磁性材料领域，涉及添加重稀土元素提高矫顽力及添加轻稀土元素降低磁性材料生产成本为技术热点，这两个技术领域的专利申请量较高。
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2.3 专利技术分析
从图4中可以看出，专利申请目标市场排名前七的分别是中国、日本、美国、欧洲、韩国和德国。排名在前几名的专利申请目标市场是稀土永磁材料研发、生产及产品销售的主要区域市场，即是专利申请人认为需要进行专利保护和技术垄断的关键地区。
表1 全球稀土永磁材料专利主要分类号
3 结论和建议
中国的申请量能够一枝独秀，一是因为中国专利事业最近10几年发展迅猛，专利申请量整体维持较高的增长率；二是因为日本的核心专利的专利权逐渐到期，我国稀土永磁材料企业长期被打压的势头得到缓解，企业重拾科技创新的热情；三是由于中国政府大力支持稀土永磁材料技术的发展。
（2）我国稀土永磁材料核心专利匮乏。
中国在稀土永磁材料领域的专利申请量排名第一，其申请量占主要国家稀土永磁材料专利申请量的将近一半；日本排名第二。中日两个市场占到了目标市场比例的四分之三以上，说明这两个国家是进行专利保护和技术垄断争夺的重点市场。对于日本而言主要原因在于日本是该项技术的主要产出国，对本国市场的技术垄断是必然的，而且，日本也是稀土永磁材料的主要研发、生产和成品销售区域。而中国是稀土永磁材料的主要原料供应国，随着中国稀土永磁产业的不断壮大，国外的永磁产业逐渐向国内转移，中国逐渐成为稀土永磁材料的重大生产和消耗市场，已成为全球很重要的市场国，必然是专利重点保护的领域。次之，美国、欧洲、韩国和德国也是稀土永磁技术的重点布局市场。
根据上述结论，提出我国稀土永磁材料发展的建议。
（1）增强自主创新能力，发展有自主知识产权的稀土永磁材料，在国内外形成有效的稀土永磁材料的专利布局。
下表是赴菲游客对文化冲突、交通事故、食物中毒、涉水事故、枪击事件等8种主要潜在旅游风险类型发生的可能性、发生后果的严重性以及整体风险感知的调查结果。用以对赴菲游客就在菲旅游安全感知的评价和分析。
（2）充分利用化学领域的申请特点，对稀土永磁材料表现出来的隐性技术特征进行挖掘，在权利要求中对隐性技术特征进行限定，争取核心专利的授权。
（3）紧盯日本和美国最新发展动向，定期跟踪日本和美国重点企业专利。日本和美国是稀土永磁材料研究领域的传统强国，紧盯日本日立金属、麦格昆磁等主要研究单位的专利成果，对确定新的研究方向至关重要。针对我国稀土永磁研发企业要保护的重点技术方案，定期做好目标国的专利侵权预警分析，必要时做规避设计。
参考文献
[1] 刘小芳,杨丽. 稀土永磁专利布局态势分析[J]. 稀土信息,2016,(11)：25-27.
[2] 李子健, “337调查”典型案例分析及启示[J].中国有色金属，2016,(15)：64-65.
中图分类号： F426.471
文献标识码： A
文章编号： 11-5004（2019）06-0008-2
收稿日期： 2019-06
作者简介： 刘佳音，女，生于1983年，研究生，工程师：研究方向：专利预警、分析。
标签：稀土永磁论文; 专利分析论文; 有色金属技术经济研究院论文;