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趋势:中国煤炭机械行业发展迎来新“春天”

发布时间:2012年05月28日 13:20 | 进入汽车论坛 | 来源:中国知识产权报 | 手机看视频


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       煤炭是我国现阶段最重要的能源之一。2010年,我国原煤产量高达32.4亿吨。煤矿机械行业是直接为煤炭开采提供技术装备的产业,我国经济的持续快速增长在急剧扩张煤炭需求的同时,也推动了对煤矿机械的强劲需求。

       我国煤机制造行业的总产量位居世界首位;2009年,煤机行业122家完成总产量258.3万吨,比2008年增长21.7%;实现工业产值693.17亿元,比2008年增长19.54%。因此,我国采煤行业的蓬勃发展,推动了我国乃至全球为煤炭开采服务的煤矿机械行业迎来新的“春天”。煤矿机械行业属于传统产业,在我国已经有几十年的研发和生产经验。但是,近年来的大型综合机械化采煤工作对我国煤矿机械提出了更高的技术需求,而重大装备行业仍然是我国工业的薄弱环节。虽然在我国数量众多的企业、高等院校和科研机构已经对煤矿机械领域进行了大量的研发,并在各种煤矿机械领域围绕结构、材料、制备等技术提交了大量的专利申请,但是发明专利申请比率相对较低。

       全球 衰退后的重新崛起中国市场值得关注

       煤矿机械的年专利申请量从上个世纪70年代初期开始呈现持续快速增长趋势,到上个世纪80年代初达到顶峰,之后虽出现波动,但整体呈明显下降趋势;到上个世纪90年代中期下降到最低点并保持在低位,从2005年起煤矿机械各分支的申请量又开始呈明显上升趋势。

       在煤矿机械领域,从1971年到2009年全球范围内公开涉及煤矿机械的专利申请共计1.8462万项,其中涉及采煤机械、液压支护设备、井下运输设备、掘进机械、安全设备的专利申请分别为4975项、6336项、2661项、2723项和1958项。上个世纪70到80年代,以俄罗斯和德国等为代表的重工业大国贡献了绝大部分的申请,这一时期也是其他国家采煤机械化普及的时期;上个世纪80至90年代,随着俄罗斯、德国的专利申请量下降,全球总专利申请量也随之减少;同时,主要发达采煤国家陆续完成采煤机械化,对煤矿机械的需求略有下降。其中,俄罗斯的专利申请量在上个世纪90年代一直都维持在相对较低的水平;2000年以后,以中国、俄罗斯等为代表的国家专利申请大幅增加,同时也带动了全球专利申请量的增加。此外,在上个世纪90年代中后期,虽然煤矿机械的专利申请量下滑较为明显,但是申请人的数量相对下滑有限。同一时期,国外主要煤矿机械企业之间的兼并、重组还没有大规模展开,因而在同一时期内申请人的数量并无较大的下滑。2000年之后,煤矿机械企业出现兼并、重组,大量申请人被兼并;但是,同一时期出现大量来自中国、俄罗斯等国家的申请人,因而该时期内申请人的数量依然持续增长。可见,无论是从专利申请量还是申请人数量上都能够反映出,近年来中国煤矿机械行业的崛起,推动了全球煤机行业的复苏。

       中国 专利申请大幅增长发明专利比重较小

       截至2010年12月31日,中国专利申请中涉及煤矿机械的申请共计6813件,其中发明专利申请1779件,实用新型专利申请5034件。从2006年开始年专利申请量迅速增加,2010年则已超过400件。但是,煤矿机械的各技术分支中实用新型专利申请的比例都非常大,大体是发明专利申请的2到3倍。

       从早期引进43套综采技术装备至今,中国煤炭工业应用综合机械化采煤技术已有30多年的历史。目前,中国煤炭业的总固定资产投资中有70%左右是用于设备投资,而掘进机、采煤机、刮板输送机与液压支架占了设备投资的50%(其中掘进机7%,采煤机7%,刮板输送机5%,液压支架31%)。通过《专利合作条约》(PCT)途径进入中国的主要是发明专利申请,涉及采煤机械、掘进机械、液压支架、刮板输送机、皮带输送机领域稍多,但与实用新型和发明专利申请量相比仍然微乎其微。中国申请人的专利申请量在2003年之前每年只能维持在一二十件,2003年至2005年有所增加,但仍未突破百件,2006年开始年专利申请量迅速增加,2010年则已超过400件。据统计,中国申请人的中国发明专利申请总量为1442件,占总申请量的81%。国外申请人在中国的发明专利申请总量为337件,其中以德国、美国、奥地利、瑞典等国家的申请人为主。由于近几年的专利申请量很大,中国发明专利申请中有近一半的申请处于审查过程中;在已审结的专利申请案件中,视撤和驳回的比例达到了40%,可见专利申请的技术含量和创新水平还有很大的提升空间。就中国煤矿机械的市场状况而言,进口产品仅占3%到5%市场份额,比例相对较小。在国产煤矿机械中,液压支架技术实力较强,在支护高度和工作阻力等方面已经位于世界前列,正逐步走向国际市场;掘进机发展也迅速,已经生产出大功率的全岩和半岩掘进机,市场认可度较高。目前,中国进口煤机设备主要是采煤机,国产采煤机的可靠性、使用寿命及安全监测等方面还有较大差距,需要加大技术投入,未来仍有较大进口替代空间。

       市场 煤机出口前景广阔市场安全仍需审慎

       当今世界煤炭生产国中,中国排名第一,其煤炭产量占到了全球的将近50%,但其他市场也不容忽略,中国企业可以发挥自己的技术优势,积极开拓国外煤矿机械市场。

       澳大利亚煤炭资源丰富,已探明储量762亿吨,占全世界的9.2%,位居世界第四,产量位居世界第三,出口居全球第一。澳大利亚约75%的发电来自于煤炭,煤炭在能源消费结构中占比为40%左右。煤炭资源的开采优势使得其对相关的煤矿机械具有较大的需求,主要的煤机制造企业均重视在澳大利亚的专利申请。据了解,中国神华、中煤、兖矿、皖北煤电等企业均在澳大利亚拥有不同规模的煤炭资源和采矿权。可见,中国煤矿机械产品在澳洲市场前景广阔。中国申请人应当注重研究美国、德国、奥地利等在澳大利亚的专利状况,将澳大利亚作为专利申请的重要国家。此外,在液压支架领域,山东兖矿集团向德国DBT公司签约转让使用了一项采煤专利技术———“两柱式综采放顶煤液压支架”技术,这是中国煤炭行业首次向国外输出采煤技术。可见,中国的液压支架在国际竞争中还具有一定的竞争力。作为煤炭生产国,南非排名世界第七位,但作为煤炭出口国,其仅次于澳大利亚,世界排名第二位。南非鼓励采矿业投资,为吸引外资制定了一系列优惠政策。因此,南非也是一个很大的煤机使用国,是世界主要煤机制造商的一个重要市场。目前,加拿大的煤炭产量在世界排名中并不靠前,但煤炭工业在其矿业经济中占有重要地位。同澳大利亚一样,加拿大曾因缺少煤机设备而影响煤炭产量。对于印度市场,以液压支架领域为例。该领域的专利以印度本国的专利申请为主,德国次之,其专利申请的比重占到了17%,美国和英国也在印度进行了专利布局,但专利申请量均较小。中国的液压支架技术虽然不是最先进的,但是由于具有一定的竞争力,应尽早在印度进行专利布局。总而言之,从各个市场的专利分析来看,国外公司均向这些市场持续地进行专利申请,中国企业专利申请少,但国外公司并没有形成完整的专利布局。而中国的煤机在性价比上具有一定的优势,在专利申请和海外市场拓展上仍然存在一定的机会。因此,中国企业在进入海外市场时,一方面要注意知识产权风险,另外一方面还要注意出口目标国的法规和政策风险。

       实施 煤安专利两手都硬企业发展方能持久

       煤矿安全认证(下称煤安认证)是煤机产品进入市场前的强制措施,企业销售的产品必须经过认证后才能进入市场。因此,中国企业要既重视煤安又重视专利,才能既保护知识产权又能把技术成果产业化。

       企业的专利技术最终要转化为产品为企业创造效益。对于煤机企业来说,因其生产的煤矿机械必须获得煤安认证才可能投入使用,煤安认证就成为表征市场情况的一项重要指标。而专利技术最终要通过成果转化才能以产品的形式进入市场。因此,专利技术与煤安认证的关系即能够反映出专利技术成果转化的程度。如果企业的技术水平较高,并且成果转化程度也较高,则其发明专利数量与煤安认证数量有可能大体相当,并且两者之间也将存在一定的对应关系。这是一种比较理想的状态。通过对煤矿机械的采煤机械、液压支护设备、掘进机械、井下运输设备的企业的煤安认证数量与专利拥有量分析,可以看出该企业对知识产权的保护情况以及技术成果产业化情况,以液压支护设备为例:各个液压支架主要企业的专利申请情况和取得煤安认证数量并不相适应。例如,郑州煤矿机械集团股份有限公司、郑州四维机电设备制造有限公司和中煤北京煤矿机械有限责任公司这3家公司专利申请量较大,而且取得的认证也较多,两者相适应,可见其综合实力不仅在市场占有率大,而且注重知识产权保护。但郑州四维机电设备制造有限公司的专利申请多是实用新型,因此应注重提升专利的保护层次,多注意发明专利的申请,更好地保护自己的知识产权。而平顶山煤矿机械有限责任公司、林州重机集团股份有限公司,作为取得认证数量前5名的企业,均没有提交发明专利申请,实用新型专利申请也不多。因此,国内企业若要保持持续发展,应该注重对知识产权的保护;而兖矿集团有限公司比较注重知识产权的保护,在国内外都提交了多件专利申请,但其在中国市场占有份额还不太大。

       申请人 两大巨头实力雄厚高端市场优势明显

       当今世界上的高端煤机市场,基本上由两大煤机巨头———久益环球国际采矿设备有限公司(JOY)和原德国DBT公司(德国采矿技术有限公司,几经易主现被卡特彼勒公司收购)控制。国内煤矿机械集团渐成规模,逐步占领国内市场。

       在中国发明专利申请主要申请人排名中,DBT公司列发明专利申请总量的第一位。特别是采煤机械和井下运输设备,其专利申请量均为本领域第一;而在掘进机械没有专利申请。排名第四位的山特维克集团是一家在多个专业领域都拥有先进产品,其专利申请集中在采煤机械和掘进机械,但是多为设备的辅助装置,没有整机方面的专利申请。DBT公司在采煤设备、井下运输设备这两个领域的专利申请量均位居第一名。DBT的井下输送设备的专利申请均为刮板输送机。对于JOY公司,虽然专利申请的数量较少,但是均为该领域的基础性专利,尤其是高端采煤机领域,在提高采煤机整机的可靠性、智能化等方面具有优势。目前,中国市场已初步形成了产品链相对完整或具备拳头产品、有望成为煤机行业的领导企业的六大煤机集团:中煤能源、国际煤机、三一重装、天地科技、太重集团、郑煤机。除太重集团外,其余五大煤机企业及部分区域和细分市场龙头企业已登陆资本市场。在发明专利申请和拥有量方面,三一重装、天地科技、郑煤机明显走在了前列,为其可持续发展奠定了良好的基础。在中国的申请人中,中国矿业大学超越三一重装、郑煤机、天地科技等中国著名煤机制造企业而跃居第一位,作为高校申请人,其专利的技术水平、研发方向、产业化程度都应当引起关注。从专利申请趋势来看,2005年以后专利申请量突增;从专利申请领域来看,救援设备的专利申请量最大,而且集中在最近几年;从申请人来看,国内企业呈现出了百家争鸣的局面,而国外进入中国的专利申请非常少。与其他煤矿机械不同,在安全设备领域,申请人中高校、研究机构较多,企业相对较少。其中,中国矿业大学和河南理工大学分别排在第一和第三名。如表2可见,中国的主要煤矿机械企业在安全设备领域涉足较少,除三一重装外,排名前15位的申请人中未见主要煤矿机械企业。图2显示了在安全设备领域中国专利申请中各技术分支所占的比例,其中救援设备的专利申请量最大,同时也是国内近几年研究的热点。表3显示了煤矿机械救援设备各技术分支的专利申请发展状况,可见最近几年,救援设备的各技术分支专利申请量呈现了快速增长趋势。

       发展 技术难点集中解决取长补短实现共赢

       中国煤炭机械行业要想突破发展瓶颈,可借目前市场和技术发展的良好势头,进一步加大研发和专利申请力度,在覆盖中国市场的同时,逐步向海外扩展。

       从煤矿机械领域的专利申请数量上来看,我国申请人专利申请在全球专利申请转衰的形势下逆流而上。但是,某些技术分支和关键技术的专利,则主要掌握在国外公司手中。中国企业对于一些关键部件,如液压泵、操作阀、控制器、截齿、减速器、液压马达等主要还依赖进口。中国企业要想突破发展瓶颈,应当集中力量解决一些技术难点,可通过自主研发、合作开发、购买专利技术等手段,不断提高产品的整体技术水平。从整个煤矿机械行业的发展历程来看,国际煤机巨头具有收购兼并、整体扩张的趋势,以形成完整的产业链。例如,DBT公司、JOY公司通过收购兼并整合成了大的煤矿机械集团。虽然有些中国企业已经升级为集团,形成了煤机成套化能力,但大多数企业的产品系列呈专业化、单一化状态,并且产品系列在某些企业间彼此重叠,因而成为竞争状态。因此,我国煤炭机械领域的企业在开拓市场的同时,还应当加强相互协作,取长补短,实现互利共赢。

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