颗粒过滤器技术专利现状探究

　　相关数据显示，北京空气污染中的PM2.5有31%是由机动车燃用化石燃料造成的，这其中又以柴油发动机颗粒物排放危害最为突出，而减少颗粒物排放的最有效、最直接方法就是加装颗粒过滤器（DPF）。有试验表明，颗粒过滤器能够有效净化排气中90%的颗粒，可见该技术对PM2.5防治的重要性。据悉，美国和欧洲均已将该技术作为柴油动力车辆的标准配置，而国内未来也要进一步提高排放管控的力度，甚至一定程度上强制推行加装颗粒过滤器装置。然而，目前国内在颗粒过滤器技术方面的研发尚未得到实质性进展，国外大公司在颗粒过滤器市场上占据垄断地位，拥有技术优势，并通过专利布局，形成专利壁垒，限制竞争对手。本文中笔者将结合国内外在该领域的专利申请状况，分析目前产业发展情况。

　　中国申请数量占优

　　笔者经过中国专利文献检索发现，1986年至2014年间，针对颗粒过滤器技术提交的中国专利申请共有1519件，其中，国内申请人共提交了492件专利申请，占中国专利申请总量的32.39%。

　　2000年以前，有关颗粒过滤器技术的中国专利申请量较少，每年的申请量保持在个位数;2000年至2007年期间，在华专利申请量呈快速增长态势，其中，2007年专利申请量高达137件，2007年以后每年的中国专利申请量保持相对稳定的状态，在125件左右;而国内申请人的专利申请量从2007年开始呈现了快速的增长，2007年之前提交的年专利申请量只有15件左右，而2013年国内申请人提交的专利申请量达到98件。不难看出，国内申请人在颗粒过滤器领域的研究起步较晚，但是近几年关于颗粒过滤器提交的专利申请量的增长速度明显高于国外公司来华申请量的增长速度。

　　从颗粒过滤器领域的中国专利申请人的主要分布来看，申请来源地数量最多的是中国申请人，申请量为492件，占申请总量的32.39%;其次是日本、美国和德国的申请人，其在华提交的专利申请量总计845件，占申请总量的55.63%，这也反映了上述国家的颗粒过滤器相关公司对于中国市场的重视。

　　笔者发现，在颗粒过滤器专利申请量排名前十位的申请人中有9个为国外公司，中国第一汽车股份有限公司与福特环球技术公司并列第十位。申请量排名前五位的申请人依次是揖斐电株式会社（IBIDEN）、康宁公司（CORNING）、日本碍子株式会社（NGK）、埃米泰克（EMITEC）和通用汽车，它们均为国际知名的汽车尾气处理公司或汽车公司，其研发、应用以及市场化能力均在国际市场上名列前茅，这也反映了国外公司在该领域的领先和主导地位。而从国内的申请人提交的专利申请量排名来看，排名前五位的依次是中国第一汽车股份有限公司、江阴华音陶瓷机电科技有限公司、中国人民解放军军事交通学院、平原滤清器、清华大学，整体申请量相对国外公司较少，专利申请主要集中在颗粒过滤器的整体结构、过滤材质等方面。

　　通过上述分析可知，国内申请人的申请量相对于国外公司比较少，这与国内对颗粒过滤器的研究起步较晚有关，且国外公司主要是汽车公司或颗粒过滤器研发公司，其在颗粒过滤器的技术和研发方面处于领先地位，代表了最新的技术方向，同时也充分说明了国外申请人非常注重其创新成果在中国的专利保护。国内申请人的研究主要还停留在过滤器的整体结构布置和过滤材质上，且国内院校专利申请量较多，因此，笔者认为，在该领域应加大院校与相关企业之间的合作，提高专利的转化率，充分利用双方的优势，积极寻找合适的技术突破口，研发具有竞争力的核心技术，并推向市场。

　　国外研发占据主导

　　对于国外来华提交专利申请的重点公司，其申请的专利方向代表了国际上对颗粒过滤器研发的主导方向，因而探究其重点研究方向，可以对国内企业和研究单位起到指导和借鉴的作用。

　　揖斐电株式会社、康宁公司、日本碍子株式会社、埃米泰克4家公司均针对过滤基体的结构、材料和参数进行了专利布局。此外，揖斐电株式会社还对过滤基体的支撑和密封、过滤器的压差检测方法提交一些改进技术专利申请;康宁公司针对堇青石材料及结构、防堵塞方面进行技术改进;埃米泰克对颗粒过滤器的蜂窝体内的传感器的定位及探测方法和蜂窝体的连接关系方面提交了专利申请;而通用汽车主要对颗粒过滤器的电加热再生方法、监测颗粒过滤器的方法及颗粒过滤器的连接关系进行了研究。

　　借鉴成熟国家经验

　　综上，笔者认为，国内相关企业和研发机构一方面应该及时跟进和吸收国外公司已公开的技术，针对中国现有油品优化过滤基体结构、材质和参数等，绕开国外专利技术壁垒，开发出适合中国的高效能颗粒过滤器;另一方面加强对过滤器实时监测方法及再生技术的研究和开发工作，以推进颗粒过滤器在中国市场的应用，进而减小柴油机废气中颗粒物的排放，减少对大气的污染。

　　颗粒过滤器发动机排气后处理技术在国外已相对成熟，这些装置在美、日、欧等国家和地区被强制安装运行已久，并取得了显著的减排降污成效。我国可以借鉴国外的相关经验，结合中国实际情况，推进颗粒过滤器以及相关发动机排气后处理技术的应用。