基于专利技术分析的生物炭技术发展研究
李增贝 苌艳楠
（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南 郑州 450018）
摘要: 生物炭以其良好的自身解剖结构和理化性质、广泛的材料来源和广阔的产业化发展前景，成为当今农业、能源与环境等领域的研究热点。本文主要以生物炭技术相关的专利申请作为切入点，从全球专利申请年度分布、申请地域及布局等方面分析了生物炭技术的发展现状，以期为生物炭产业的发展提供参考建议。
关键词: 生物炭；专利分析；产业发展
1 概述
生物炭（Biochar）是指如木材、秸秆、稻壳和畜禽等生物质在完全或部分缺氧以及相对温度“较低”（＜700℃）的条件下分解形成的一种稳定的富含碳产物。不同种类制备原料以及制备工艺制取的生物炭，在孔隙度、pH值、持水量、比表面积、元素分配等方面的理化特性差异很大［1］。在全球变暖、环境污染、粮食危机等可持续发展问题日益突显的背景下，生物炭技术实际应用和研究意义日益引起广泛关注［2］。
2 生物炭技术国内外专利申请概况
2.1 专利申请年度趋势
专利申请量的变化趋势可以从总体上反映某一领域的技术发展动态。如图1 所示，近30 年国内外生物炭技术专利申请量总体上呈逐年增长趋势（考虑到发明专利存在18个月的公开滞后期，2017年专利申请的统计存在偏差）。生物炭技术相关的专利申请在2007年前总体申请量较低，说明生物技术在该期间处于发展的萌芽期，其中1998 年至2007 年年间专利申请量有所提升，国内生物炭技术专利申请在2008 年后的增长更为明显，在2011 年后年专利申请量已经超越国外生物炭技术的专利申请总量。
出示资料： 谷丙转氨酶主要存在于肝细胞内，当肝细胞受损时，谷丙转氨酶会释放到血液中，做肝功能检查会发现谷丙转氨酶偏高。一般情况下谷丙转氨酶偏高的原因可能跟肝脏疾病有关。健康人的转氨酶水平也有可能暂时超出正常范围。剧烈运动、过于劳累或者近期吃过油腻食物，都可能使转氨酶暂时偏高。
2.2 专利申请地域分析
专利申请的国别可以反映技术创新的来源地，通过对全球申请专利的专利发明人的国别进行分析，可以了解不同生物炭在不同国家或区域的专利布局情况。从图2 可以看出，对生物炭技术的研究涉及国家以及区域较多，从专利申请量总体来看主要集中在欧美、东亚区域，另外，中国专利申请量属于一家独大，其次是美国、韩国，分列第二、第三位。
图1 国内外生物炭专利申请年度趋势
图2 生物炭技术专利申请地域分布
2.3 全球专利主要申请人分析
申请人分析可以了解某一领域里主要竞争机构或个人的竞争力，如图3所示前十名的申请人中，中国有科研院所包括浙江大学、农业部规划设计研究院、湖南大学和三家企业——北京神雾环境能源科技集团股份有限公司、上海孚祥生物科技有限公司、安徽帝元现代农业投资发展有限公司上榜。美国的申请人酷星球能源系统公司（COOL PLANET ENERGY SYSTEMS INC）共申请了86件，位居第二，另一美国申请人则是创办于2011 年的美国公司Biochar Now LLC。日本则有Naniwa Rokico LTD、新日本制铁公司（JFE Steel CORP）、近畿大学（UNIV KINKI）专利申请量较多。
3．4 不恰当睡眠环境 卧室电视或电子媒介的存在会显著影响儿童睡眠。在2005年进行的一项全国性调查中发现，有18．5%的学龄儿童卧室有电视，18．3%有电脑。而这一现象直接影响了儿童的睡眠质量［13］。近来随着ipad、手机等在儿童中的普遍使用，电子媒介对儿童睡眠的影响需要引起高度重视。此外，睡眠过程中卧室或者室外光照过亮、以及在床上从事与睡眠无关的活动，如看书、看电视、听音乐、玩耍等，都会影响儿童的睡眠质量。
2.4 全球专利申请主要技术领域
坚持党的领导，是国有企业的独特优势，是国有企业必须坚持的一项重大政治原则。党的重心在基层，活力在基层。面对新时期党组织的重大任务与责任，以抓重点、多举措、重实效的工作思路，探索将“活力党建”落细于企业管理，传递活力、动力、能力，逐步形成体系、形成文化，让党建成为生产经营的源泉和永动机，从而实现以党建活力提升率先发展活力，凝聚科学发展合力，激发创新发展动力[1]。
国际专利分类（IPC）是国际通用的、标准化的专利技术分类体系，蕴含着丰富的专利技术信息。图4和表1显示了全球生物炭技术专利申请量排名前10的主要IPC小类及各类别的对应专利申请量。生物炭技术专利申请主要集中在C05G、C02F、C10B、B01J分类号下，这也说明生物炭领域相关的核心技术主要涉及在土壤改良、废料污水处理、石油化工等方面的运用。
2.5 全球专利申请主要技术发展概况
从图5 可看出，生物炭技术在C10L、C10B 分类号中专利申请量呈逐渐萎缩趋势，而在C05G、C02F、B09B、C02F 分类号的专利申请量呈增加趋势，这说明生物炭技术在土壤调节改良、废料污水处理等方面的发展正在代替其在石油化工领域的发展成为新的研发聚焦点。
3 结论
生物炭技术的研究起始于20世纪中后期，是一个较为新兴的技术，各个国家从2006年左右开始加大了对生物炭技术的研发以及专利申请。其中生物炭技术专利布局较多的国家和地区有中国、美国、欧洲、日本等。生物炭技术申请人前十名主要来自中国、日本、美国。
图3 全球生物炭技术专利申请主要申请人
图4 生物炭技术专利申请TOP10技术领域
图5 2007—2017年TOP10技术领域申请量相对发展变化
表1 TOP10的IPC对应所属技术领域
目前，在国内外从生物炭的制备工艺及生物炭技术在能源化工、作物增产、重金属处理、及碳循环等方面的作用效果，再到生物炭作用机理整个产业链的研究均处于快速发展阶段。而我国作为发展中国家，有着丰富生物炭制备原材料和迫切的应用需求，可以预见，生物炭技术必将以自身结构和应用特点在国内农业资源环境可持续发展利用土壤污染治理与修复、水污染防治等重点产业的基础研究和技术开发过程中成为不可或缺的一部分。
参考文献:
［1］陈温福，张伟明，孟军，等.生物炭应用技术研究［J］.中国工程科学.2011（02）：83-89.
［2］谢祖彬，刘琦，许燕萍，等.生物炭研究进展及其研究方向［J］.土壤.2011（06）：857-861.
Development Analysis of the Bio-char Technology Based on Patent Analysis
LI Zengbei CHANG Yannan
(Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，CNIPA，Zhengzhou，Henan 450018)
Abstract: Biochar has been a research hotspot in the fields of agriculture，energy and environment，etc due to its good structure，physicochemical properties，broad raw materials and bright production prospect.This paper studied the current development situation of bio-char technology from the aspects of the patent application trend，the patent distribution and the status of patent operation，etc.of the global patent application based on patent application to put forward some suggestions about the industrial development.
Key words: bio-char;patent analysis;industrial development
中图分类号: S154.3
文献标识码: A
文章编号: 1003-5168（2019）30-0056-03
收稿日期: 2019-08-26
作者简介: 李增贝（1988—），男，硕士研究生，助理研究员，研究方向：农业机械、筛选机械、知识产权研究等；苌艳楠（1989—），女，硕士研究生，研究实习员，研究方向：机电工程、发动机控制（等同于第一作者）。
标签：生物炭论文; 专利分析论文; 产业发展论文; 国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心论文;