轮胎行业应用激光技术的专利概况(一)

　　杨和逸

1 前言

　　激光是二十世纪新四大发明之一。激光的高单色性、高相干性、高方向性和高强度等特性使激光成为了“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光技术已经渗透进国民经济的各个行业领域，成为不可或缺的基础技术支撑手段之一。在轮胎行业，已经得到应用的激光技术主要有激光测量、激光加工两大类，分别服务于轮胎制造的各个工艺流程，改进制造工艺、提升轮胎品质、加速产品迭代，实现降本增效、降碳减排，促进数智转型，形成新质生产力。

2 激光技术应用于轮胎行业的专利概况

　　以“轮胎”、“激光”为关键词从国家知识产权局“专利检索与分析”网站(https://pss-system.cponline.cnipa.gov.cn/conventionalSearch)上查询到的激光技术应用于轮胎行业的相关专利申请数量来看，剔除与轮胎制造中应用激光技术关联度极低的专利后，截至2023年8月底，据不完全统计，国内相关专利累计申请量为936件，其中2007年及以前年度的专利申请数量大多在每年几件左右，随后至2015年逐步攀升到每年不到40件。自2016年起专利申请数量开始明显增长，到2022年达到了161件。这些专利的申请者涉及442家大学、研究所、企业和个人，分布于国内除西藏、云南、新疆、海南、青海、香港和澳门以外的27个省份、直辖市、自治区及美国、意大利、德国、日本和法国等11个境外国家。

　　由于专利审核的严苛性，有相当数量的专利申请并未获得授权，加上获批专利的时效性、专利维护成本及新申请专利审核周期等因素影响，截止2023年8月底，授权的处于有效状态的激光技术应用于轮胎制造的专利数量为491件。这些有效专利大多是最近几年申请获得授权的专利。另有186件处于实质审查生效状态的发明专利等待审查处理。许多早期申请的专利由于专利有效期届满已自动失效。还有一些专利因专利权人疏于管理或主动放弃导致失效。2022年有效专利授权数量为99件。

　　目前在轮胎制造的各个工艺，包括密炼、胶部件准备(包括挤出、压延、胎圈成形、帘布裁断、贴三角胶条和带束层成型)、轮胎成型、硫化、最终检验(包括外观、均匀性、动平衡、X光检验)、测试(高速测试和耐久测试)等各个阶段都可以看到激光的身影。本节将从专利申请数量、专利申请人数量和地域分布的视角展是激光技术在轮胎行业的应用。

2.1 专利申请数量

　　1988年12月12日，美国埃克森化学专利公司在中国国家知识产权局申请了第一件涉及激光技术与轮胎的相关专利——“改善了加工性能的异烯烃聚合物”。该专利介绍了用带小角激光光散射检测器的凝胶渗透色谱仪对用于制作轮胎内衬、内胎的组合物材料的分子量进行的测量。虽然该专利已于1993年3月17日被撤回，但已成为国内激光技术应用于轮胎行业的有据可查的申请的“首项专利”。

　　橡胶轮胎行业经过近两百年的发展，已成为一项传统产业。激光技术渗透进轮胎制造有着缓慢的过程。但每一次的渗透无不对轮胎行业设计理念的嬗变、轮胎品质的提升、制造成本的降低形成正面影响。迄至2008年，轮胎行业应用激光技术的专利申请数量一直不超过10件。这些专利绝大多数为国内外轮胎行业相关企业、研究所所申请。详细的专利申请量随时间的变化见图1、图2。

图1 历年专利申请数量(1988-2008)

图2 历年专利申请数量(2009-2023前8月)

　　如图所示，专利被分成6种类型。除了众所周知的发明专利、实用新型专利和外观专利外，还统计了PCT专利、TW专利和WO专利的数量。此处统计的PCT专利为国外企业单位组织、个人根据《专利合作条约(Patent Cooperation Treaty)》向中国国家知识产权局申请的专利，其目的是解决同一个发明创造向多个国家或地区申请专利时，减少申请人和各个专利局的重复劳动。TW专利为台湾经济部智慧财产局接受专利权人申请进行审核的专利。WO专利为国内企业单位组织、个人根据国际《专利合作条约(PCT)》进行的国际专利申请。WO是“世界知识产权组织”( “World Intellectual Property Organization(WIPO)”)的缩写。

　　自2009年起，激光技术开始逐步渗透进轮胎行业。相关专利申请量逐步上升。特别是2020年专利申请量有了明显的增长。这种增长一方面来源于轮胎行业相关企业对引进激光技术的热情，另一方面来源于激光行业相关企业不断向轮胎行业拓展激光应用，特别是激光清洗、激光刻字应用的积极尝试。

　　从申请的专利类型看，历年发明专利的申请总数为398件，占轮胎行业应用激光技术全部专利申请的42.52%。实用新型专利的申请总数为382件，占40.81%。外观专利申请的总数只有6件，占0.64%。此外还有国外企业、个人申请的142件PCT专利申请，占15.17%。TW专利1件，WO专利7件，合计占0.85%。从图2可以看出，年度发明专利的申请数量与实用新型专利申请量大抵相当。国外企业单位在中国申请的PCT专利数量也占有一定的份额。

　　事实上，与实用新型专利相比，发明专利的审核更为严苛，审核周期更长，被授权的发明专利数量也相对少很多。图3、图4 列出了历年授权且截至2023年8月份依然有效的轮胎行业应用激光技术的各类型专利数量。从图中可以看出，经历年授权且截至2023年8月份仍有效的发明专利数量为107件，只占有效专利总数491件的21.79%。有效的实用新型专利数量为299件，占总数的60.90%。有效的外观专利为5件，占总数的1.02%。有效的PCT专利80件，占16.29%。

图3 截至2023年8月的有效专利(2003～2012)

　　对于国外企业单位、个人在国内申请的PCT专利，在2012年及以前年份申请且有效的专利中占有较大的比例。自2013年起，PCT专利比例逐年下降，到了2021年，申请的被授权的PCT专利数量降为0。

图4 截至2023年8月的有效专利(2013～2023前8月)

　　【待续……】

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