全球在中国公开的硅钢专利情况分析

供稿|王媛 / WANG Yuan

内容导读

作为电力、电子和军事工业中不可缺少的重要的软磁材料的硅钢，其制造技术和产品质量也是衡量一个国家特殊钢生产和科技发展水平的重要标志之一。国内外众多钢铁企业和科研院校在我国的硅钢专利申请大致经历了技术引入阶段、技术发展阶段和技术成熟阶段等三个阶段，硅钢专利在硅钢制造工艺(传统流程、薄板坯连铸连轧、薄带铸轧)、涂层技术、细化磁畴、生产装备、分析测试等方面均有所突破。通过对其能够获取的重要公开资源的专利信息进行分析挖掘，可以更加准确及时地了解硅钢技术领域的发展状况和发展趋势，通过监测国内外硅钢技术领域的专利数量和专利发展方向，可以预测市场的发展趋势，从而对科研工作的开展提供帮助。

硅钢生产工艺复杂，制造技术严格，具有高度的保密性和垄断性，主要用在电力和通讯工业以制造发电机、电动机、互感器以及电器仪表，是电力、电子和军事工业中不可缺少的重要的软磁材料。但是硅钢技术的保密性强，能获取的相关研究资料少之又少。相对丰富且公开的专利信息是不可多得的分析世界硅钢技术发展的宝贵资料。目前国内外众多钢铁企业和研究机构在硅钢技术领域方面都申请了专利，本文以1985年至今在中国申请的硅钢专利数据为基数，研究了在中国公开的硅钢专利的整体情况以及主要申请人的专利情况(包括专利申请量、主要发明人、技术重点)等信息。通过深入分析，希望能够准确及时地描绘出国内外硅钢技术领域的发展状况的基本信息，为我国硅钢技术的进步尽绵薄之力。

整体情况分析

专利申请数量的变化对于科学地评价和预测专利技术极具价值，在我国公开的硅钢专利的申请量和授权量情况，见图1及表1。

从图1及表1中可以看出，全球在我国的硅钢专利申请可以分为三个阶段。

第一阶段为1985—2004年，这一阶段共申请专利285件，占总申请量的7.6%，年均申请量约为14件。专利申请数量少，这一阶段共有168件授权专利。这一阶段的专利权人主要有JFE、新日铁住金、宝武集团、浦项制铁。这一阶段专利数量较少，大多是原理性的基础专利，可被视为技术引入阶段。

图1 全球在我国硅钢专利的申请量和授权量

表1 各年份专利申请量和授权量数据

第二阶段为2005—2012年，这一阶段共申请专利1498件，占总申请量的40%，年均申请量约为187件。其中2012年更是达到了486件，这一阶段共有782件授权专利。这一阶段的专利权人主要有宝武集团、新日铁住金、鞍钢、JFE、首钢、浦项制铁、北京科技大学、太钢、马钢、东北大学。这一阶段专利数量激增，可被视为技术发展阶段。

第三阶段为2013年至今，这一阶段共申请专利1965件，占总申请量的52.4%，年均申请量约为393件。其中2013年和2014年较2012年有小幅回落，之后几年略有上涨，这一阶段共有1558件授权专利。这一阶段的专利权人主要有宝武集团、JFE、鞍钢、马钢、首钢、东北大学、北京科技大学、浦项制铁、太钢、马钢、哈尔滨工业大学。这一阶段专利增长速度变慢，可被视为技术成熟阶段。

国内申请人在我国共申请了3323件硅钢专利，占在我国所有专利的88.7%，其中授权专利1600件，占国内总申请量的48.1%，无效专利1030件，占国内总申请量的31.0%。国内申请人主要有宝武集团、鞍钢、首钢、马钢、东北大学、北京科技大学、中冶南方、太钢等。

国外申请人在我国申请了425件硅钢专利，占在我国所有专利的11.3%，其中日本申请专利290件，韩国申请专利62件，美国申请专利21件，德国申请专利15件，意大利申请专利11件。国外申请人在我国申请的425件硅钢专利中，授权专利263件，占国外申请总数的61.9%；无效专利71件，占国外申请总数的16.7%。

主要申请人情况分析

通过系统梳理发现，依据专利申请量由多到少，排在前几位的申请人分别为宝武集团(349件)、JFE(173件)、新日铁住金(138件)、鞍钢(130件)、首钢(88件)、马钢(67件)、浦项制铁(61件)、东北大学(52件)。

宝武 集团

宝武集团作为国内重要的硅钢生产企业，也是在国内申请硅钢专利最多的企业，在国内共申请了349件硅钢专利。其最早的硅钢专利是在1988年申请的，2004年之前每年的专利申请量在10件以内，1988—2004年共申请了25件专利。2005年申请了14件专利，此后每年的专利申请量呈增长趋势，2005年至今共申请了324件专利。

宝武集团的无取向硅钢专利主要涉及高牌号及高效无取向硅钢的制造方法、RH精炼脱氧控制方法、提高磁性能的热轧方法、采用短流程(薄板坯连铸连轧及薄带铸轧)工艺生产无取向硅钢、半工艺无取向硅钢的生产方法、无瓦楞状缺陷的无取向硅钢的生产方法、改善无取向硅钢板形的方法等。宝武集团的取向硅钢专利主要涉及低温高磁感取向硅钢技术(渗氮工艺)、无底层取向硅钢制造技术、采用薄板坯连铸连轧生产取向硅钢、环保涂层、细化磁畴(激光刻痕、机械刻痕)。宝武集团硅钢产品主要定位在变频高效压缩机、电动汽车驱动电机、转子、高速电机、高功率因数电机、中高频驱动电机、高效电机、变频电机、低噪音变压器。此外在硅钢分析测试(例如磁性能的测定方法、织构测量方法、表面氧化层中元素的测定方法)、生产装备(例如连退机组、涂层设备及酸洗工艺设备等)及生产过程中的废弃物处理(例如酸洗液和涂层废液)等方面也申请了专利。宝武集团硅钢专利的主要发明人及其申请的专利数量，见表2。其中，王波、陈晓共同申请了8件专利，李国保、杨勇杰、吉亚明共同申请了11件专利。

表2 宝武集团硅钢专利的主要发明人情况

JF E

JFE在我国共申请了173件专利。其最早的硅钢专利是在1989年申请的，之后至2009年每年的申请量均在10件以内，1989—2009年共申请了61件专利。2010年申请了21件硅钢专利，此后每年的专利申请均在20件以上，2010年至今共申请了112件专利。由此可见，近年来，JFE更加重视中国市场，通过在我国布局专利来保护其技术。表3列出了JFE硅钢专利的主要发明人及其申请的专利数量。

表3 JFE硅钢专利的主要发明人情况

根据这些发明人共同申请的专利情况可以看出尾田善彦、户田广朗、财前善彰、中西匡、大久保智幸属于同一研发团队。这一研发团队最早是于2000年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了38件专利，主要是关于无取向硅钢的制造方法、取向硅钢细化磁畴、涂层。冈部诚司、山口广、高城重宏、井上博贵、大村健属于同一研发团队。这一研发团队最早是于2001年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了47件专利，主要是关于取向硅钢的制造方法、细化磁畴。渡边诚、新垣之启、高宫俊人、今村猛、末广龙一属于同一研发团队。这一研发团队最早是于1999年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了45件专利，主要是关于取向硅钢的制造方法、涂层、氮化方法。

新日 铁住金

新日铁住金在我国共申请了138件专利。其最早的硅钢专利是在1989年申请的，之后至2005年每年的申请量均在10件以内，1989—2005年共申请了51件专利。2006年申请了12件硅钢专利，2006—2011年的专利申请维持在10～15件，这一阶段共申请专利68件。2012年专利申请数量出现下降，近5年仅申请了19件专利。由此可见，近年来，新日铁住金在我国专利布局已发生改变。表4列出了新日铁住金硅钢专利的主要发明人及其申请的专利数量。

表4 新日铁住金硅钢专利的主要发明人情况

根据这些发明人共同申请的专利情况可以看出牛神义行、村上健一、藤井宣宪属于同一研发团队。这一研发团队最早是于2000年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了32件专利，主要是关于无取向硅钢的制造方法、卷绕铁芯用取向硅钢。坂井辰彦、滨村秀行、平野弘二属于同一研发团队。这一研发团队最早是于1997年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了25件专利，主要是关于取向硅钢的制造方法、激光刻痕细化磁畴。竹田和年、藤井浩康、新井聪、小菅健司属于同一研发团队。这一研发团队最早是于1997年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了29件专利，主要是关于取向硅钢的制造方法、涂层。久保田猛、黑崎洋介、宫崎雅文属于同一研发团队。这一研发团队最早是于1994年在我国申请的硅钢专利。这一研发团队的主要发明人至今共申请了19件专利，主要是关于无取向硅钢的制造方法、薄带铸轧生产硅钢。

其他

鞍钢在国内申请了130件硅钢专利，其最早的硅钢专利是在2005年申请的。主要发明人高振宇、李亚东、陈春梅、张智义、金文旭、张仁波、李文权、刘文鹏等共同申请了大量的专利。除了在高牌号无取向硅钢、半工艺无取向硅钢、高磁感取向硅钢、提高硅钢产品磁性能、涂层等方面申请了专利，还申请了一系列中薄板坯连铸连轧生产硅钢、生产高硅电工钢方面的专利。

首钢在国内申请了88件硅钢专利，其最早的硅钢专利是在2008年申请的。主要发明人王全礼、王崇学、耿立、潘丽梅、周谊军、夏兆所、许学勇等共同申请了大量的专利。首钢硅钢专利主要是在电工钢的冶炼、轧制方法、无取向硅钢生产控制方法、高 牌号 无 取向 硅钢 冷 轧 边 裂 的 控制 方法、提高无取向硅钢轧制成材率的方法、感应加热方法及装置、低温板坯加热生产取向硅钢、高磁感取向硅钢的生产方法、环保涂层、激光刻痕或机械刻痕细化磁畴等方面。

马钢在国内申请了67件硅钢专利，其最早的硅钢专利是在2006年申请的。主要发明人王立涛、裴陈新、董梅、裴英豪、施立发、丰慧、占云高等共同申请了大量的专利。马钢硅钢专利主要是在薄板坯连铸连轧生产高效无取向硅钢、薄板坯连铸连轧生产半工艺无取向硅钢、涂层等方面。

浦项制铁在我国申请了61件硅钢专利，其最早的硅钢专利是在1991年申请的。主要发明人金在宽、韩赞熙、权五烈、林才洙、金正雨、金炳久、韩奎锡、李原杰等共同申请了大量的专利。浦项制铁硅钢专利主要是在细化磁畴(采用激光刻痕)方法及装置、良好性能无取向硅钢的生产方面。

东北大学在国内申请了52件硅钢专利，其最早的硅钢专利是在1998年申请的。主要发明人王国栋、刘振宇、曹光明、李成刚、刘海涛、方烽、宋红宇、王洋等共同申请了大量的专利。东北大学硅钢专利主要是在采用薄带铸轧(采用立式双辊薄带铸轧工艺)生产高硅钢、超低碳取向硅钢、极薄取向硅钢(厚度为0.05～0.15mm)方面。

结束语

全球在我国的公开硅钢专利申请大致经历了技术引入阶段、技术发展阶段和技术成熟阶段，各个阶段的专利年均申请量分别为14件、187件和393件。国内申请人和国外申请人的申请量分别占总申请量的88.7%和11.3%。

国内外众多钢铁企业和科研院校在我国申请了硅钢专利，主要申请人在硅钢技术领域有多个研发团队，这些研发团队的技术重点有所不同。全球在我国硅钢专利在硅钢制造工艺(传统流程、薄板坯连铸连轧、薄带铸轧)、涂层技术、细化磁畴、生产装备、分析测试等方面均有所突破。

知识 小贴士：

2016年9月，宝钢集团与武钢集团实施联合重组。同年12月1日，中国宝武钢铁集团有限公司成立。合并之前武钢集团的硅钢产能约为200万t，宝钢集团的硅钢产能约为170万t，分别占全国电工钢产能的16.3%、13.8%(2015年数据)。合并后的宝武集团作为国内重要的硅钢生产基地，也是国内最具竞争力的硅钢生产企业。本文中宝武集团专利涵盖了之前宝钢、武钢作为专利权人的所有硅钢专利。