摘要：介绍电驱动永磁技术发展背景，分析国内外专利发展的历程和发展现状，对各国的专利申请重心和趋势作了统计和分析，并对比了国内相关领域的发展状况，最后简单介绍了烧结钕铁硼技术领域发展路线。
关键词：烧结；钕铁硼；永磁；电机
一、技术发展背景
随着新能源的推广，加大了对永磁同步电机的需求，而永磁体对磁路结构的性能起着决定性的作用，稀土永磁电机对于工作环境要求比较苛刻，超过180℃的稀土永磁材料将出现不可逆的退磁和失效情况;在剧烈振动或温差较大的情况下容易出现断裂;材料容易氧化腐蚀，必须进行表面涂装才能使用;稀土永磁电机对于过载十分敏感，一旦过载将导致永磁材料的退磁，而烧结钕铁硼不管是矫顽力还是磁能积都优于所有永磁材料以及所有成型工艺。
二、技术发展路线
现阶段，交流异步电机主要是以特斯拉为首的美国车企和部分欧洲企业使用，全球69%的新能源汽车采用的是永磁同步电机，因此永磁同步电机全球专利申请保持平稳上升趋势。
图1全球永磁同步电机专利申请人排名前十
（图1）来看，日本电机实力强劲，占据前十排名中的九席，而中科三环是唯一进入全球前十排名的中国企业，也是最早进行永磁体出口的企业，而日立金属在磁性材料领域覆盖钕铁硼永磁材料，无论是在产品性能、规模还是专利申请量均处于垄断地位，从图8可看出，全球烧结钕铁硼技术主要集中在日立金属、TDK、信越化工株式会社等日本企业
国的烧结钕铁硼规模虽然位居全球第1，但是主要产品集中在中低性能磁性材料，高性能磁性材料市场主要被日本企业占据，日立金属的烧结钕铁硼基本上都是高性能产品，目前磁能积水平最高的烧结钕铁硼永磁体是日立研制的，芮然从中国烧结钕铁硼核心专利申请前十申请人排名（图2）可看出，越来愈多的企业投入到技术的研发中，包括已经获得日立专利许可的北京中科三环、安徽大地熊新材料、京磁材料科技已经开始寻求技术上的突破，然而这些企业不管是在申请量还是专利技术含量上都无法与日立匹敌。
图2 中国烧结钕铁硼核心专利申请前十
日立在钕铁硼发展路径中一个最重要的途径是并购，热别是2000年以来，日立金属进行了一系列的并购，使其摆脱了20世纪末进入滞涨的困境，参见图10，从并购策略来看，日立金属的并购主要是以强化现有技术的并购策略为为主，其效果往往也是立竿见影：收购住友 ，住友特殊金属在1983年首次申请了钕铁硼成分专利，日立于1986年就通过住友的授权进行钕铁硼的生产和销售，并成功于1993年开发出湿法/低氧制备工艺，显著提高了钕铁硼的性能，2003年在日本钕铁硼产业受到中国冲击而处于低谷时期，收购住友特殊金属并与之合并获得了钕铁硼的核心专利，通过强强联合成为钕铁硼行业产能最大、技术实力最强；同年收购霍尼韦尔非晶部，奠定了非晶合金的垄断地位。日立金属在多元化过程中，确保各个领域之间能够相互支持，新材料核心技术的形成需要长期积累，并通过并购获取强化自身的核心技术可以达到事半功倍效果。
钕铁硼最早是住友在1982年发现的，于1983年首次申请专利，同年美国麦格昆磁发现了钕铁硼，并与住友达成相互承认，1985年中国专利法实施颁布第一天，住友提出专利申请，由于距首次申请超过一年，因此核心成分专利在中国无效。1998年，日本住友公司联合美国麦格昆磁公司启动美国337调查，由于涉案的两家中国企业并未应诉，最终，美国国籍贸易委员会给出“普遍排除令”， 其中US19940194647A就是中国钕铁硼行业被称为“含钴专利”的日立金属核心专利，也是第一次337调查的重点专利，该项专利为原始成分专利的基础上续命了十年，在美国有效期至2014年7月8日，该次337调查后，中国企业中科三环、北京安泰科技、北京银纳金科技、北高强磁科技、正海磁材与日立之间达成和解，获得专利许可。2003年，日立收购了日本住友公司，同时获得住友在钕铁硼烧结方面的专利技术，其中含钴专利中的一些成分在2014年已经到期，但其还有一些外处理、加工等工艺专利，当含钴专利过期后，针对这项专利的“普遍排除令”也将再同一日失效，这就意味着如果中国设计该成分专利的钕铁硼在2014年销售到美国，即使没有得到日立金属的许可，也不会有法律上的障碍。
但在2012年，日立又拿出四个工艺专利掀起新一轮的“337调查”，想要再次取得“普遍排除令”，但是最终的结果是，新增安徽大地熊、宁波金鸡和烟台正海三家授权企业，日立未许可任何第三方采用镝扩散和镝节省用料技术和日立低氧工艺生产或销售技术。在其他钕铁硼企业看来，日立金属的这种做法似乎在宣告：尽管它的核心的成分专利在2014年到期，但因其拥有很多专利权，仍然不会放松对中国产品出口的限制，日立金属还告诉美国其他国家的客户，销售的产品应该有相关的专利证书，日立拥有600多项专利，因此一般人是不可能绕开他们的专利，除非是获得日立的授权，专利壁垒已经存在，一方面让企业的生产成本大大增加，另一方面对企业的市场拓展造成了困扰，因此下游企业应用未授权产品，也会被追责，2013年中国没有被授权的7家企业联合抗衡日立金属的钕铁硼专利向美国起诉无效，并于2016年2月美国终审确定无效，至此打破了日立在烧结钕铁硼行业长达二十多年的专，成分专利是钕铁硼产业中的核心专利，任何生产企业都无法绕开，原始成分专利到期后，日立在成分专利的基础上进行外围布局，如果成分专利失效了，只要打掉工艺专利，就能瓦解。
三、中国钕铁硼企业专利布局建议
图3日立核心专利布局
图3已经列出了核心技术分支的核心专利，日立在原始核心专利的基础上不断地进行外围布局，进行专利续命，上述专利中标红的专利是现已经过期的专利，也是中国企业现在可以放心使用的专利，中国企业可以在上述过期专利的基础上绑定自己的技术，进行外围布局，寻求专利上的突破，而标黑的是日立在原始基础上进行续命有效的专利，也是中国企业在进行外围布局的同时需要规避的风险所在，从第二次“337调查”后的结果可发现，如果成分专利到期，只要打掉工艺，专利就能瓦解，寻求专利布局上的突破，中国七家企业联合打掉第二次“337调查”核心专利就是最典型的例子。
目前国内企业烧结钕铁硼发展最典型的问题在于，缺乏核心专利，虽然像北京中科三环、安徽大地熊新材料等这样的企业已经开始寻求专利上的突破，但是其专利的数量和质量上来看是远远无法和日立抗衡的，日立拥有核心专利700多件，从日立烧结钕铁硼各技术分支申请量，其在核心成分专利的申请量还是非常可观的，反观国内规模最大、产量最大的北京中科三环，虽然拥有354件专利申请，但是其主要在成型、检测方法、制备装置、粘结磁铁、表面处理进行外围布局，缺乏核心专利技术，在核心技术上被日立掐住了命门，未来如果不寻求新的突破，最坏的结局就是被日立并购。
作者简介：
周清霞（1989-02-12），女，汉族，籍贯：湖北省天门市，当前职务：专利审查员，当前职称：助理研究员，学历：硕士，研究方向：电力
孙国超（等同于第一作者）（1984-12-14），男，汉族，籍贯：湖北省枣阳市，当前职务：硬件研发工程师，当前职称：中级工程师，学历：硕士，研究方向：硬件设备
论文作者:周清霞,孙国超（等同第一作者）
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：日立论文; 专利论文; 永磁论文; 钕铁硼论文; 住友论文; 核心论文; 美国论文; 《电力设备》2018年第19期论文;