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来源 | 《》第8期

作者 | 冯刚

摘要：详细分析了我国特种工程塑料，尤其是聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚产业化发展中存在的典型问题，并从技术转化、应用开发、产业联盟、海外布局、人才吸收、配套政策、知识产权等方面提出了相应的对策。

特种工程塑料是继通用塑料和工程塑料之后发展起来的第三代塑料，其兼具耐热、绝缘、耐腐蚀和机械强度高等优点，目前在航空航天、军事、电子、交通、机械等领域得到广泛应用。作为关乎国防安全的战略性尖端材料，西方国家从“冷战”时期开始就对我国实行特种工程塑料出口管制。为突破技术封锁，我国从上世纪60年代开始就投入大量的人力、物力来支持特种工程塑料的自主研发。从“七五”规划到“十二五”规划，特种工程塑料一直都是重点攻关材料。虽然我国对特种工程塑料的主要品种都跟进研究，并且在聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）、聚苯硫醚（PPS）等部分树脂品种上已经实现国产化，但整体而言，产能规模、合成工艺、产品性能以及应用开发都与国外存在差距。近年来，随着我国产业转型升级步伐的不断加快，以及国防现代化的持续推进，军民两方对特种工程塑料的需求量快速攀升。在这种形势下，早日突破制约特种工程塑料产业化发展的关键技术，提升产业技术水平和生产能力就显得尤为紧迫。

本文对我国特种工程塑料产业化发展中存在的典型问题进行了梳理，并针对这些典型问题提出了相应的对策，以供国内相关产业界参考。本文研究分析所使用的专利数据分别来自国家知识产权局提供的德温特世界专利索引数据库（DWPI）、中国专利文摘数据库（CNABS）和日本专利文摘数据库（JPABS），检索时间截至2019年01月03日，所涉及的专利申请均为发明专利申请，不含实用新型和外观设计。

1 产业发展的典型问题

1.1 研发主体多为科研院所，缺乏技术领军企业

以PI领域为例，分别在DWPI和CNABS数据库中对PI领域主要申请人的全球和中国专利申请量进行统计分析，获得的专利申请量排名如表1所示。

表1 PI领域主要申请人专利申请量排名

排名	全球	中国	国内
1	日立（1921项）	日产（324件）	中科院（321件）
2	东丽（1140项）	中科院（321件）	东华大学（179件）
3	住友（893项）	JSR（281件）	睿兔电子（107件）
4	沙伯基础（810项）	沙伯基础（220件）	生益科技（92件）
5	杜邦（763项）	杜邦（180件）	北京化工大学（78件）
6	钟化（749项）	东丽（165件）	吉林大学（70件）
7	JSR（692项）	日立（149件）	奇美实业（60件）
8	宇部兴产（642项）	三星（129件）	苏州大学（60件）
9	日东电工（547项）	宇部兴产（115件）	同济大学（54件）
10	日产（524项）	LG（111件）	上海交通大学（51件）

由表1可以看出，PI领域全球专利申请量排名前十位全为国外大型化工企业，其中并无国外科研院所，也无中国申请人。PI领域中国专利申请量排名前十位中除我国中科院入列外，其余全为国外大型化工企业。而且，国内申请人排名前十位中有7位是科研院所，即中科院、东华大学、北京化工大学、吉林大学、苏州大学、同济大学和上海交通大学，企业仅三家，即睿兔电子、生益科技和奇美实业。其中，睿兔电子的107件中国专利申请均是以东华大学作为第一申请人的共同申请。由此可见，虽然得益于国内各科研院所的及时跟进，我国对特种工程塑料的早期研发几乎与国际同步，但到目前为止，我国特种工程塑料产业的研发主体仍以科研院所为主，缺乏技术领军企业，这与国外由企业主导研发的格局明显不同。

1.2 专利技术总量偏低，关键技术储备不足

在专利技术总量方面，从前述表1可以看出，PI领域全球专利申请量排名前十位并无中国申请人，而且仅日立一家企业的全球相关专利申请量就高达1921项。虽然我国中科院位列中国PI领域专利申请量排名第2位，但就整体专利申请的绝对数量而言，中国申请人作为本领域的后起追赶者，其专利申请量远低于国外申请人（尤其是日本企业），专利技术总量明显偏低。

在关键技术方面，以PPS领域为例，包括溶剂回收、废水处理等在内的后处理工艺一直是事关PPS合成生产线经营成败的关键技术。表2示出了PPS领域国内主要申请人在全领域和后处理方面的中国专利申请量排名。

表2 PPS领域国内主要申请人中国专利申请量排名

排名	申请人	全领域	后处理
1	杰事杰	69件	0件
2	四川大学	57件	5件
3	中科院	47件	2件
4	四川得阳科技	33件	2件
5	东华大学	30件	0件
6	中石化	29件	7件
7	金发科技	21件	0件
8	深圳科聚	17件	0件
9	四川中科兴业	11件	1件
10	张家港新盛	11件	2件

由表2可以看出，在后处理方面，除四川大学、中科院、四川得阳科技、中石化、四川中科兴业、张家港新盛有极少量中国专利申请外，申请量排名第一位的杰事杰以及东华大学、金发科技、深圳科聚都未就后处理工艺提出中国专利申请，在PPS后处理方面的关键技术储备明显不足。

1.3 科研成果转化率低

从前述分析可以看出，相对于国内企业而言，我国科研院所掌握了相对较多的专利技术。虽然很难直接获取这些创新主体在特种工程塑料领域的技术转化率数据，但可以从其整体授权专利数量和专利转让情况进行间接分析。以四川大学为例，由前述分析可以得知，其在PPS领域专利申请量位居国内申请人首位。表3示出了2013—2017年四川大学中国专利转让情况。

表3 2013—2017年四川大学中国专利转让情况

年份	授权专利数量	专利转让数量	转让占比/%
2013	379件	29项	7.6
2014	359件	15项	4.1
2015	409件	32项	7.8
2016	459件	20项	4.4
2017	513件	16项	3.1

由表3可以看出，虽然四川大学从2013年至2017年授权中国专利数量从379件稳步增长为513件，其专利转让合同数量仍在15至32项之间时增时减。假设一件专利仅签订一项专利转让合同，则这五年的转让占比，即专利转让合同数量与授权中国专利数量的比例，维持在3.1%至7.8%的低位。如果考虑可能存在一件专利签订多项专利转让合同的情形，则相关转让占比可能更低。由此可以想见，我国科研院所在特种工程塑料领域虽然获得了一定数量的技术成果，但技术成果转化率并不高。

1.4 应用开发相对滞后

目前，特种工程塑料的合成工艺已经相对成熟，研发重点已经开始转移到应用开发方面。相比于通用工程塑料，特种工程塑料的生产成本高，投资额度大，因而开发高附加值的应用领域，对企业提升盈利能力、收回投资成本和维持稳定运营都具有十分重要的意义。

在CNABS数据库中，对PEEK领域中国专利申请的国际专利分类号（IPC）的出现频次进行统计，通过分析后发现，PEEK应用开发的重点领域依次是电池隔膜、绝缘材料、假体材料、涂料、滤料和零件。表4示出了PEEK领域国内主要申请人中国专利申请量排名。

表4 PEEK领域国内主要申请人中国专利申请量排名

排名	申请人	全领域	隔膜	绝缘	假体	涂料	滤料	零件
1	吉林大学	172件	11件	3件	1件	5件	6件	0件
2	中科院	110件	42件	0件	5件	13件	11件	1件
3	山东凯盛	64件	0件	0件	8件	0件	0件	0件
4	黑龙江鑫达	34件	0件	0件	0件	0件	0件	0件
5	南京肯特	30件	0件	0件	0件	3件	0件	0件
6	大连理工大学	30件	7件	0件	0件	0件	5件	0件
7	上海交通大学	29件	5件	0件	8件	0件	0件	1件
8	江苏奥康尼	29件	0件	0件	26件	0件	0件	0件
9	天津大学	28件	16件	0件	1件	0件	10件	0件
10	金发科技	26件	0件	0件	0件	2件	2件	0件

由表4可以看出，在上述排名前十位的国内申请人中，除了中科院、江苏奥康尼和天津大学涉及应用开发的专利申请量占其全领域专利申请量的比例较高外，其他国内申请人涉及应用开发的专利申请量占比相对较低。并且，除了吉林大学、中科院、江苏奥康尼、天津大学分别在电池隔膜、假体材料、滤料和涂料的中国专利申请量在10件以上之外，国内申请人在上述重点领域的中国专利申请量偏低。可见，与特种工程塑料的合成和改性相比，国内申请人的应用开发相对滞后。

1.5 知识产权重视不足，潜在经营风险巨大

以PI领域为例，在百度企业信用查询系统检索获知，目前在国家工商行政管理总局登记注册的经营范围涉及PI的企业共有593家，其中注册资本1亿元人民币以上的国内企业共有30家（不含外资和港澳台企业）。表5示出了PI领域注册资本1亿元以上国内企业中国专利申请量。

表5 PI领域注册资本1亿元以上国内企业

中国专利申请量

专利申请量	企业数量
30件以上（不含30）	0
20~30件（不含20）	1
10~20件（不含10）	2
1~10件（不含1）	3
0件	22

由表5可以看出，在上述30家注册资本1亿元以上的国内企业中，绝大多数中国专利申请量都在20件以下，对知识产权保护重视不足。更值得注意的是，其中有多达22家无任何关于PI的中国专利申请。换言之，这些企业都是在无任何知识产权保护的情况下维持巨额资金运营，如遇贸易摩擦或侵权诉讼，将可能面临重大经济损失的风险。

2 相关问题的对策

2.1 拓宽技术转化渠道，加速科研成果产业化

从前述分析可以看出，我国特种工程塑料产业的一大特点是产业技术革新主要由科研院所驱动，例如中科院、东华大学在PI领域，中科院、吉林大学在PEEK领域，中科院、四川大学在PPS领域，其结果是相关自主知识产权主要掌握在科研院所手中，因而如何拓宽技术转化渠道，加速科研成果产业化，对推动我国特种工程塑料产业化发展具有至关重要的意义。

一方面，国家层面应继续推进科研院所技术转化机制改革，在科研院所内部设置专门机构，由专业人员专职负责技术成果转化。例如，国家知识产权局、教育部于2017年12月25日联合印发《高校知识产权信息服务中心建设实施办法》，推进建立高校知识产权信息服务中心。该中心是由高校设立并开展知识产权信息服务和人才培养等工作的机构，为高校知识产权的创造、运用、保护和管理提供全流程的服务，参与高校产学研协同创新，协助高校知识产权的资产管理和运营，促进高校知识产权转移转化。

另一方面，有条件的科研院所可以积极作为，发起或合作成立第三方中介服务组织，以推动自有技术转化。例如，中科院于2009年2月投资成立深圳中科院知识产权投资有限公司，该公司依托中科院强大的技术研究能力，通过知识产权投资运营，盘活中科院存量知识产权资产，推动科技成果转移转化。

此外，由科研院所与企业共同研发（例如前面提到的东华大学与上海睿兔电子的合作案例）；科研院所在企业设立博士工作站等等，都是可行的技术转化方式。

2.2 把握产业发展趋势，拓展高价值应用

目前，由于特种工程塑料的研发重点已经开始转移到应用开发方面，国外企业在中国相关应用领域积极布局、抢占先机的意图日益显现。以PEEK为例，前述统计表明，PEEK应用开发的重点领域依次是电池隔膜、绝缘材料、假体材料、涂料、滤料和零件。在零件领域，英国威格斯公司已成功签约中国商飞成为其指定的唯一PEEK供应商，为国产大型客机C919提供轻量化的塑料零部件解决方案。在假体材料领域，在国家药品监督管理局网站上检索获知，涉及PEEK假体材料的医疗器械审批项目共有17项，其中国产器械仅2项，其余均为国外进口器械。可见，国外企业已经为进入中国医疗器械市场做好了预先准备。然而，前述分析表明，国内申请人对于特种工程塑料应用开发这一产业重点并未引起足够重视。考虑到未来我国对能源和工业环保的迫切需求以及人口老龄化加剧，PEEK在电池隔膜、滤料、零件和假体材料等领域的应用需求必然会大幅增加，市场前景广阔。因此，建议相关国内企业及时把握相关产业发展趋势，加大对这些重点应用领域的研发投入和专利布局，避免被国外企业抢占先机之后陷入被动。

2.3 推进产业联盟建设，凝聚产业发展合力

前述分析表明，目前我国特种工程塑料产业整体实力不强，与美日欧差距明显。为了共同应对美日欧企业的挑战，尽快建立相关产业联盟，凝聚产业发展合力，不失为明智之举。2017年，由敦煌西域特种新材牵头发起成立甘肃省PPS新材料产业技术创新战略联盟。该联盟的成立有利于整合地区产业优势、促进技术融合、降低生产成本、吸引外部投资，对于提升整体科技创新能力和产业竞争力作用显著。

2.4 借势“一带一路”，积极布局海外市场

在PPS领域，由于现有合成工艺严重依赖硫化钠原料的供给，出于就近获取原料、降低生产成本考虑，我国PPS产业多围绕含硫矿藏布局。表6列出了PPS合成领域国内主要企业及其产能情况，这些企业分别位于四川、新疆、浙江、安徽等含硫矿藏丰富的地区。

表6 PPS合成领域国内主要企业产能情况

生产企业名称	产能/(t·a^-1)
浙江新和成	10000
重庆聚狮	10000
四川得阳科技	150~250t/m（复产后）
广安玖源化工	3000
新疆聚芳高科	10000（已投产2000）
敦煌西域特种新材	30~50t/m
四川中科兴业	1000
成都乐天塑料	1000
海西弘景	10000（未投产）
新疆中泰	10000（未投产）
铜陵铜化	10000（未投产）

从表6还可以看出，目前设计产能在10000t/a的PPS合成生产线多达6条，全部投产后仅这6条生产线的产能就将达到6万t/a的规模，可以想见，未来国内PPS产业很可能出现产能过剩的局面，因此对于有条件的国内企业而言，适时布局海外市场有利于企业的长远发展。

目前，国家正大力推进“一带一路”发展战略，沿线国家如俄罗斯、哈萨克斯坦、沙特阿拉伯、伊朗等不但硫矿资源位居世界前列，而且地处中欧交通枢纽，地理位置十分优越。考虑到目前国内PPS产品已有部分销往欧洲，因此建议有条件的国内PPS生产企业充分利用“一带一路”战略营造的良好投资环境和政策红利，积极拓展海外布局，为进一步开发欧洲市场、实现企业全球化发展做好前期准备。

2.5 注意发掘人才信息，适时吸收国外人才

由前述分析可知，国外企业在特种工程塑料领域的技术储备数量巨大，而其雄厚的技术实力背后离不开一个个研发团队的有力支持。通过对国外企业专利申请的发明人进行统计分析，可以直观了解相关企业的核心研发人员。

东丽是PPS合成领域技术实力首屈一指的日本化工企业，其PPS产能目前合计达到29000t/a。在日本专利文摘数据库（JPABS）中，对东丽在PPS合成领域日本专利文献的发明人出现频次进行统计分析，获得东丽在PPS合成领域的5位核心发明人，如表7所示。

表7 东丽PPS合成领域主要发明人

发明人	出现频次
堀内俊輔	102
山内幸二	54
石王敦	45
齋藤圭	39
東原武志	33

由表7可以看出，堀内俊輔、山内幸二、石王敦、齋藤圭、東原武志是东丽在PPS合成领域的重要发明人，其中堀内俊輔作为发明人的出现频次明显高于其他4位，属于核心研发人员。在充分了解竞争对手研发人员信息的基础上，如果条件和时机合适，国内PPS生产企业可以考虑引进这些优秀人才来破解长期困扰企业生产的技术瓶颈，“洋为中用”，实现PPS合成工业的“弯道超车”。

2.6 继续加强政策引导，不断完善配套措施

一直以来，由于国家对特种工程塑料领域的足够重视，由政府主导的产业政策顶层设计不断强化对特种工程塑料产业发展的政策支持和引导，推出了《国家创新驱动发展战略纲要》《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》《“十三五”国家科技创新规划》《中国制造2025》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》《新材料产业发展指南》等一系列科技规划。为了更好地让这些政策红利落地，需要不断完善与这些政策相关的配套措施。

在资金支持方面，除了传统的科研基金和政府拨款之外，需要进一步丰富支持产业发展的资金来源，形成多元化的产业资金渠道。例如，科技部推动建立国家科技成果转化引导基金，充分发挥财政资金的杠杆和引导作用，带动金融资本和民间投资向科技成果转化集聚，进一步完善多元化、多层次、多渠道的科技投融资体系。此外，国家发改委、商务部每年联合发布《外商投资产业指导目录》，其中将PPS、PI、PEEK等产品生产列入鼓励外商投资产业目录，引导并鼓励外资加大对这些产业领域的投资力度。

另一方面，特种工程塑料进入市场初期往往需要长期大量的资金投入，创新主体能否收回投资成本、客户首次使用相关产品能否满足预定品质要求，均存在一定的风险，因而如何降低特种工程塑料产业化发展中创新主体和产品客户面临的风险，解决他们的后顾之忧，是目前产业发展亟待解决的突出问题。为此，工信部、银保监会从2017年开始持续开展重点新材料首批次应用保险补偿机制试点工作，对新材料应用示范的风险控制和分担作出制度性安排，对于加快新材料创新成果转化和应用具有重要意义。

2.7 重视自主知识产权，警惕经营风险

自主知识产权是企业的核心竞争力，这已经是产业界共识。然而，前述分析表明，我国注册资本1亿元以上的20多家PI企业都是在无任何知识产权保护的情况下维持巨额资金运营。并且，由前述表2与表6的对比可以发现，我国设计产能1万t/a的多家PPS生产企业，其中国专利申请量均处于申请量前十位之外。可见，目前国内相关企业对自主知识产权的重视还远远不足，并且对由此可能带来的潜在经营风险还认识不深。为了提升自身的创新、竞争和风险应对能力，建议国内相关企业应当尤其重视培育和积累自主知识产权，充分警惕经营风险，防患于未然。

3 结语

综上所述，我国特种工程塑料领域研发主体多为科研院所，缺乏技术领军企业；专利技术总量偏低，关键技术储备不足；科研成果转化率低；应用开发相对滞后；知识产权重视不足，潜在经营风险巨大。对此，建议拓宽技术转化渠道，加速科研成果产业化；把握产业发展趋势，拓展高价值应用；推进产业联盟建设，凝聚产业发展合力；借势“一带一路”，积极布局海外市场；注意发掘人才信息，适时吸收国外人才；继续加强政策引导，不断完善配套措施；重视自主知识产权，警惕防范经营风险。

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