硅橡膠產(chǎn)品伴隨國(guó)防和軍工發(fā)展需要而誕生，因其高性能和高價(jià)格被認(rèn)為是一種“貴族”產(chǎn)品。但隨著我國(guó)有機(jī)硅單體生產(chǎn)技術(shù)獲得突破，硅橡膠正由“貴族”變?yōu)椤捌矫瘛?，在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。

硅橡膠具有良好的彈性、優(yōu)異的抗疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨耗性和耐熱性等優(yōu)點(diǎn)，在電子電器、造船、航空航天、汽車、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和日常生活等各方面應(yīng)用廣泛。隨著我國(guó)有機(jī)硅單體生產(chǎn)技術(shù)獲得突破、產(chǎn)能出現(xiàn)過(guò)剩，硅氧烷價(jià)格達(dá)到歷史低位，此外有機(jī)硅材料的應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)展，使硅橡膠正在成為一種名副其實(shí)的高性價(jià)比材料。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，專利始終伴隨著硅橡膠技術(shù)創(chuàng)新，并且在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮著日益重要的作用。

經(jīng)過(guò)了新一輪的寡頭企業(yè)重組兼并之后高性能硅橡膠領(lǐng)域的發(fā)展于近幾年出現(xiàn)新的轉(zhuǎn)機(jī)，尤其在中國(guó)其發(fā)展更為迅速，且發(fā)展了自己的特色硅彈性體類型（混煉型）。經(jīng)過(guò)之前幾十年的積累，高性能硅橡膠領(lǐng)域目前依然是日、美、德等國(guó)保持著全球領(lǐng)先的地位，掌握著硅橡膠發(fā)展的主要方向；大部分關(guān)鍵專利技術(shù)仍然掌握在幾家巨頭企業(yè)手中，這幾年的不斷并購(gòu)整合使它們的地位越發(fā)穩(wěn)固。

我國(guó)在該領(lǐng)域起步較晚，各企業(yè)之間缺乏合作意識(shí)，對(duì)專利技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足等，導(dǎo)致了我國(guó)高性能硅橡膠的上游產(chǎn)能過(guò)剩，企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小、技術(shù)分散的現(xiàn)狀。但也應(yīng)該看到，對(duì)我國(guó)的硅橡膠產(chǎn)業(yè)而言，近些年不斷有新的企業(yè)進(jìn)入，專利申請(qǐng)量連年升高，為中國(guó)高性能硅橡膠的發(fā)展?fàn)I造了良好的環(huán)境。

目前，全球范圍內(nèi)與硅橡膠相關(guān)的專利申請(qǐng)數(shù)量達(dá)到20465項(xiàng)，并在2011年后重新呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。了解硅橡膠全球和中國(guó)的專利態(tài)勢(shì)和技術(shù)方向，對(duì)國(guó)內(nèi)硅橡膠行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

硅橡膠全球?qū)＠暾?qǐng)持續(xù)快速增長(zhǎng)，中國(guó)地區(qū)的專利申請(qǐng)拉動(dòng)明顯增速更快

全球硅橡膠產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)出現(xiàn)較早，1955年，硅橡膠專利申請(qǐng)開(kāi)始出現(xiàn)。1998年開(kāi)始，專利申請(qǐng)量開(kāi)始穩(wěn)定增長(zhǎng)，從641項(xiàng)增長(zhǎng)到2010年的795項(xiàng)。在經(jīng)歷了近十年的成熟期平穩(wěn)發(fā)展，2011年和2012年的申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)，分別達(dá)到998項(xiàng)和1146項(xiàng)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將進(jìn)入新的快速增長(zhǎng)階段。中國(guó)硅橡膠在1995年之前，專利申請(qǐng)量較少。自1996年開(kāi)始，硅橡膠領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出指數(shù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其近幾年的申請(qǐng)量更是連創(chuàng)新高，從專利申請(qǐng)來(lái)看未來(lái)仍將持續(xù)快速發(fā)展。

圖1 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國(guó)地區(qū)專利申請(qǐng)趨勢(shì)

硅橡膠專利申請(qǐng)呈現(xiàn)區(qū)域集中特征，國(guó)內(nèi)有機(jī)硅橡膠產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)正逐步形成

從硅橡膠專利技術(shù)的來(lái)源區(qū)域分布看，日本的專利申請(qǐng)最多，為8817項(xiàng)，占到總申請(qǐng)量的44%；其次是中國(guó)的專利申請(qǐng)，共2618項(xiàng)，占到總申請(qǐng)量的13%；美國(guó)的專利申請(qǐng)為2558項(xiàng)。可見(jiàn)硅橡膠領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造比較集中，主要是在日本、中國(guó)、美國(guó)完成。短期內(nèi)，日本、中國(guó)、美國(guó)和德國(guó)仍是硅橡膠專利技術(shù)主要原創(chuàng)區(qū)域。

圖2 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國(guó)專利申請(qǐng)區(qū)域分布

各個(gè)國(guó)家也非常重視在中國(guó)的專利技術(shù)布局。在中國(guó)專利申請(qǐng)中，國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)人的申請(qǐng)量達(dá)939件。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量為1703件，江蘇、廣東、山東、安徽、浙江、上海、北京的專利申請(qǐng)量明顯高于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)。江蘇和廣東的專利申請(qǐng)量尤其突出，分別為326件和281件。以上七個(gè)省市的專利申請(qǐng)量總和占國(guó)內(nèi)申請(qǐng)量的74%。中國(guó)的有機(jī)硅深加工及其應(yīng)用，正在形成一批以高溫膠、液體硅橡膠、紡織助劑等有特色的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)群，活躍在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，主要集中在廣東、江蘇、浙江和江西這幾個(gè)地區(qū)。

混煉型和加成型硅橡膠專利申請(qǐng)占比擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)混煉型硅橡膠發(fā)展勢(shì)頭良好

全球?qū)＠暾?qǐng)中，混煉型硅橡膠領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量最多，為5782項(xiàng)；加成型液體硅橡膠方面的專利申請(qǐng)量為5528項(xiàng)，縮合型液體硅橡膠方面的專利申請(qǐng)量為4944項(xiàng)。近幾年縮合型液體硅橡膠的專利申請(qǐng)比例下降明顯，混煉型硅橡膠和加成型液體硅橡膠方面的專利申請(qǐng)占比逐漸上升，說(shuō)明技術(shù)研發(fā)者的關(guān)注點(diǎn)在逐漸轉(zhuǎn)移。中國(guó)專利申請(qǐng)技術(shù)領(lǐng)域分布中，混煉型硅橡膠的專利申請(qǐng)量為980件，占36%，明顯高于其他類型。國(guó)內(nèi)對(duì)混煉硅橡膠的需求正以每年不低于20%的速度增長(zhǎng)。加成型液體硅橡膠和縮合型液體硅橡膠申請(qǐng)量分別為773和678件，各占比29%和25%。白炭黑和基膠的申請(qǐng)量較低，均為132件。

圖3 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國(guó)申請(qǐng)技術(shù)分布

國(guó)內(nèi)申請(qǐng)和國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)?jiān)诩夹g(shù)側(cè)重點(diǎn)上略有不同，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)中最重視混煉型硅橡膠的申請(qǐng)，國(guó)外來(lái)華申請(qǐng)中最重視液體硅橡膠的申請(qǐng)。加成型硅橡膠高端技術(shù)主要應(yīng)用在汽車高性能零部件、醫(yī)療用品領(lǐng)域，其要求的性能更高、各項(xiàng)指標(biāo)更為嚴(yán)苛，對(duì)國(guó)內(nèi)各家中小企業(yè)來(lái)講是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。未來(lái)一段時(shí)間混煉型硅橡膠的發(fā)展勢(shì)頭明顯優(yōu)于加成型和縮合型。

跨國(guó)巨頭仍然占據(jù)專利申請(qǐng)的優(yōu)勢(shì)地位，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人奮力追趕差距逐步縮小

從產(chǎn)業(yè)鏈上看，目前國(guó)內(nèi)的硅橡膠企業(yè)可以滿足基本的終端行業(yè)需求；但是在高端、精細(xì)的制造領(lǐng)域，例如航天航空、軍事裝備等，國(guó)內(nèi)很少能夠達(dá)到要求，大多數(shù)都賴于國(guó)際進(jìn)口。雖然國(guó)內(nèi)處于技術(shù)不斷提升的過(guò)程，部分企業(yè)的產(chǎn)能涉及從金屬硅到深加工的全產(chǎn)業(yè)鏈，但與國(guó)外先進(jìn)水平依然存在較大差距。

圖4 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國(guó)地區(qū)主要申請(qǐng)人

專利層面，硅橡膠技術(shù)集中度高：少數(shù)幾家跨國(guó)巨頭，如信越、道康寧、東芝硅株式會(huì)社、通用電氣（邁圖）和瓦克等，掌握著全球26%的專利量。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人雖然技術(shù)力量普遍較分散，但2009年后情況呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)，預(yù)計(jì)未來(lái)發(fā)展勢(shì)頭良好。藍(lán)星、江蘇天辰、山東大學(xué)等是國(guó)內(nèi)的主要申請(qǐng)人。

業(yè)界更加關(guān)注硅橡膠的性能改善，電子電氣和汽車工業(yè)是未來(lái)主要應(yīng)用領(lǐng)域

從中國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)上看，建筑/密封膠、電子電器和汽車領(lǐng)域是硅橡膠應(yīng)用量最大的領(lǐng)域。而在專利層面，電子電器、電力電纜的申請(qǐng)量都遠(yuǎn)大于土木建筑的申請(qǐng)量，汽車工業(yè)的申請(qǐng)量也略勝一籌。可預(yù)見(jiàn)，短期內(nèi)建筑/密封、電子電氣/器和汽車領(lǐng)域仍是高性能硅橡膠應(yīng)用量最大的領(lǐng)域，未來(lái)電子電氣/器和汽車工業(yè)或?qū)⒊蔀楦咝阅芄柘鹉z的主要消費(fèi)市場(chǎng)。

圖5 硅橡膠領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)應(yīng)用領(lǐng)域與性能分布

技術(shù)上，硅橡膠的機(jī)械性、穩(wěn)定性、粘合性、熱學(xué)及電學(xué)性質(zhì)一直都是市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前市場(chǎng)上罕見(jiàn)關(guān)于硅橡膠環(huán)保性能如何提升的報(bào)道，但從專利層面來(lái)看，幾大熱門領(lǐng)域都在環(huán)保性能的提高上布局了一定數(shù)量的專利?？梢灶A(yù)見(jiàn)的，隨著人們對(duì)周圍環(huán)境、對(duì)自身健康的關(guān)切度日益提高，總是如影隨形伴隨大家左右的硅彈性材料的環(huán)保性能必將備受關(guān)注。在電子電氣/器領(lǐng)域，硅橡膠發(fā)展勢(shì)頭良好，除常規(guī)性能要求外，高阻燃/耐火、光學(xué)、環(huán)保及流體等性能的電子電氣/器用硅橡膠將更受關(guān)注。在電線電纜領(lǐng)域，對(duì)電線電纜耐熱、耐火、阻燃、低煙及高絕緣性等要求較高。建筑領(lǐng)域?qū)柘鹉z的性能要求集中于機(jī)械、穩(wěn)定和粘合三方面，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，縮合型硅橡膠或許依靠其優(yōu)越的阻燃、環(huán)保性能成功從建筑行業(yè)升級(jí)。醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要追求生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定劑、防腐性和獨(dú)特的感官等性能。

總體上，電子電器是混煉、縮合和加成三種類型硅橡膠共同的焦點(diǎn)，三類硅橡膠關(guān)于電子電器方面應(yīng)用的申請(qǐng)量均較大，近五年專利申請(qǐng)量占總申請(qǐng)量的63.8%，且增長(zhǎng)速度還在繼續(xù)提高。電力電纜是混煉膠的熱點(diǎn)發(fā)展方向4，近五年關(guān)于混煉膠在電力電纜方面應(yīng)用的申請(qǐng)量高達(dá)77.2%，增速驚人。而中國(guó)幅員遼闊，人口眾多有大規(guī)模建設(shè)和改造電網(wǎng)的需求?？s合型硅橡膠近期申請(qǐng)量增速有所下降，但由于中國(guó)城市化進(jìn)程的繼續(xù)，短期內(nèi)土木建筑領(lǐng)域仍是其熱點(diǎn)應(yīng)用重點(diǎn)。加成型硅橡膠，由于具備優(yōu)異的環(huán)保性、生理惰性、質(zhì)感等特有性能，在醫(yī)療/個(gè)人護(hù)理市場(chǎng)上具有不可替代性。