第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
在 2004 年，安德烈 海姆博士带领的团队从高定向石墨中机械剥离出了单层石墨烯，单层石墨烯的优势比较突出，从此之后各个国家对石墨烯材料的研发热度从单纯的学术研究拓展到了工业领域，并可能在多个方面改善或者彻底改变现有的材料体系。
石墨烯的特点如下：一是载流子迁移速率快，使电子与空穴的运动速度大幅提升，给当下的材料领域带来了极大冲击；二是热导率最高，在电子产品中有不少产品因为找不到高导热的材料而无法完成设计，对开发电子产品有利；三是该材料属于柔性透明导体，性质和氧化物陶瓷材料相差无几，因为可以作为其替代品；四是该材料的比表面积大，适用于新型储能器件上；五是化学与光电灵敏度非常高，适用于光电传感等产品上。
根据以上的分析论述，可见该材料的未来发展前景十分可观，一旦研究成功必将改变现在的社会生活，鉴于此，各国学者及科研专家纷纷都对该领域进行分析和探究，如韩国、新加坡等。中国近年来也加大了该材料的研发投入，且取得了不错的成果，目前研究成效依旧无法比肩发达国家，但整体来说我国在这方面的投入排在世界其他国家前列，可见国家对该材料的研发非常重视。需要指出的是，我国在该方面的研究课题数量在国际上排名第一；我国很多企业和科研机构也在专攻该领域的科研创新，这些努力，在一定程度上都在推动石墨烯工业化的进展。
在政策方面，我们实行频繁的，积极的石墨烯领域的政策，从 2012 年来我国陆续推出诸多有关该方面的信息，其中最早涉及到石墨烯的文件是《新材料技术产业“十二五”发展战略规划》，这是我们国家第一次将石墨烯这种材料提升到国家战略的高度。指出该物质属于新材料。《关键材料升级换代工程》在 2014 年正式下发，主要内容是力求在 2016 年达到石墨烯批量生产的目的。次年，我国通过了《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》等文件并开始生效，其中就对石墨烯产业化发展给出了非常详细的发展思路及具体的实践方法。
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1.2 国内外研究发展状况
1.2.1 专利信息分析研究现状
（一）专利信息分析国外研究现状
二十世纪中期，对于专利引文分析这一词汇，Seidel 是首创者，他认为专利引文是后面的专利对前面专利的一种引用。他也指出如果引用次数较多的情况下，就意味着这项专利技术的实用性比较强，包括理论和实践两方面。研究得出，部分专利分析方法主要是用在层次结构分析等方面，不同的研究方法与工具侧重点不同。[1]Konrad Faust 等根据前人的国际专利数据信息来研究专利技术发展的实况以及发展历程，在他看来根据专利信息能一定程度上分析出技术的发展情况。[2]专利信息分析最早开始在 20 世纪 50 年代左右，不过整体发展速度非常迟缓，也没有太有意义的研究成果出现，这种现状持续到 80 年代左右，越来越多的人开始对专利信息分析进行分析和探究，而主要强调的是理论，便于理解和使用。Jiri Slama 于 1981 年运用引力模型分析技术对 1967 年到 1978 年间国际上对专利申请情况进行了分析。[3]1989 年， Ashton， W.B.&Sen，R.汇总了诸多有关钠硫电池的专利信息，具体时间范围是从 1966 到 1982 年，累计超过 300 条，根据专利数量、专利引用率等来分析相关专利的使用情况，对钠硫电池技术的整个发展历程进行梳理和总结，同时针对其中存在的不足加以指出，并对应总结出不同厂商的优缺点。
上世纪 90 年代，信息技术逐渐发展、专利数据库等也日益建立健全，专利信息分析的方法被越来越多的企业和研究机构所使用，很多企业通过该方法来研究公司的发展战略是否科学合理，同时与之相应的分析工具和分析方法也越来越多，国外不少知识产权咨询公司根据专利分析的实际情况对应给出其概念。1992 年，DanieleArchibugi 通过技术专利管理信息对科技创新活动的规模及专业化发展程度方面进行了分析系统的研究[5]。这一年，Klaus K.Brockhoff 主要侧重的研究方向是专利信息分析的实践意义和价值，得出的结论是根据专利可以一定程度上窥探出技术和创新方面的发展情况，其中就有相应的技术发展现状和技术创新方向方面的内容，探究其中的数据或技术信息，能知晓该技术的发展实况以及日后的发展程度。[6]Ernst在这方面也有不错的表现，主要是选择 50 家厂商作为研究主体，根据专利申请率、专利申请总数等来判断这些企业的优劣势。[7]
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第 2 章 相关理论综述
2.1 专利理论概述
2.1.1 专利的概念及特点
“专利”是一个外来词，它是从拉丁美洲传入的，它的意思是公开阅读的文章或是公开阅读的文献，在中世纪，它仅供国王使用。只在《专利法》中，对“专利”一词有专门的解释，而在其他地方还没有准确的定义。目前，对“专利”一词有三种意思，一是指公民享有的专利权，当自己的作品受到侵犯时，可以通过运用法律的武器维护我们自己的合法权益，通过《专利法》使侵权人受到惩罚。如果他人想使用自己的作品，必须得到本人的允许，未经允许使用就是侵权行为。[19]二是指法律保护发明创造的成果，也就是个人创造的作品。在经过国家法律的认可后，即可获得专利法保护权。在这里对“专有技术”做了一个详细的解释，它是指个人的技术成果受法律保护。法律保护的不仅仅是一个产品，还是它的内在核心技术。所谓专利是指，自己的技术成果受法律保护，当自己的技术成果经过国家审核后，那么在一段时间内，这个产品只有自己拥有使用权。为了维护国家的保护状态，申请人需要每年按时向国家缴纳相关费用。三是指国家审核通过后，会向申请人颁发专利证书或其他具有证明性的文件材料，以此来保护申请人的合法权益。
我国的专利法有明确的规定，专利可分为发明创造作品专利、作品专利和物品形象设计专利。它们是指自己发明创造的产品，设计出的方案具有独一无二性，且十分受大众欢迎。发明创造作品专利是申请过程中难度十分大的，因为它包含很多技术因素在里面，有些产品的科技含量非常高。所以在审核的过程中需要消耗较长时间且难度系数比较大。创新型专利是指根据自己新颖的想法而设计出来的产品，这类产品通常是在市场上还未出现的，它的审核过程比较容易。物品形象设计是指改变物体的外观形象，运用不同的色彩和形状创造出新型产品。例如，设计一个新型大楼，为企业创造一个新型代表标志等等，它的涉及范围十分广泛，且审核过程十分简单容易。[20]
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2.2 专利信息分析与技术发展的相关性
2.2.1 专利的技术属性
一个专利中如果包含着相关的技术中的信息数据，例如专利文献中有着具体发展现状，引用的技术和专利数据，和专利的设计理念等。那么，经过专业的信息分析后，就能够清楚的了解该专利的特征和专利可应用的范围。譬如，了解技术是如何产生的、技术的可使用的方面、技术的发展规律、技术的未来发展方向和水平等。可以对专利进行详细的分析解读，明白当前专利的基本情况，有利于更好促进这技术更好的发展。
2.2.2 时间相关性
根据专利自己的特点，同时按照申请专利的日期，将专利综合的进行分类整理，能够一目了然的发现技术的创新道路和发展的趋势。专利的申请记录记载着技术发展的历程，不同的时间反映了当时阶段的发展状态。所以，按照时间综合排序专利，有利于回顾分析这项技术的发展历程，从而规划下一步的行动方案。在进行回顾分析专利的时候，不能单单只针对一个时间段而反映全部的发展，一定要耐心的分析完全部的时间段的发展特征，才可以合理的对发展的轨道进行充分的显现。
2.2.3 内容一致性
专利文献中全部内容和数据应都是真实的，与技术本身是相符的。比如，专利的号代表着作品的种类，日期表示着专利的时间发展过程；专利的申请人或发明人的基本情况说明了该技术有它的主人；专利是否受到法律的保护和它具有那些权利等；专利的引用展现的是技术是如何应用发展的，以及代表着它独特的价值。以上四种不同类型的分析这些专利信息，都可以共同反映这个技术的发展概况。所以专利文献等内容都需要是准确无误的，严格按照这个技术的测量数据和现实中的情况填写和报告反映。
图 3.1 石墨烯技术全球专利申请量趋势
第 3 章 全球石墨烯专利分析..........................................18
3.1 全球石墨烯专利发展状况及申请趋势...........................18
3.2 全球石墨烯专利区域分析..............................................20
第 4 章 中国石墨烯专利技术分析.......................29
4.1 中国石墨烯专利申请趋势...............................29
4.2 中国石墨烯专利区域分析...........................31
第 5 章 我国石墨烯产业发展建议...........................39
5.1 持续加强技术升级.................................39
5.2 避免研发重复风险..............................39
第 5 章 我国石墨烯产业发展建议
5.1 持续加强技术升级
我国从 20 年前开始研究石墨烯技术，经过多年的积累在专利数量上已经形成一定规模，但是在核心技术方面还未达到先进水平，特别是在基础专利上与别的国家还存在着较大的差距。因此，我国应加大在石墨烯相关产品技术研发上的投入，多于世界先进的企业和研究机构交流，提升自己的研发能力。同时，相关企业和研究机构也要做好专利布局，在世界范围内为自己的核心技术申请专利，加强知识产权的保护和提升自己的自主创新能力才能不断掌握核心技术。美国、韩国、日本等石墨烯生产企业一直对 石墨烯制备技术持有保密的状态，所以，我国的企业和研究机构应从技术层面入手，加大相关技术的研发，进而提升生产效率，提高产品品质，节约生产成本。提高石墨烯产品的制备能力，实现高性能石墨烯制备的工程化，突破国外对我国的技术封锁。[44]我国应该提升国内石墨烯工艺制备的制造能力，尽快拥有自主设计关键设备的能力。所以我国的研究机构和企业需要建立一个完整的石墨烯技术产链体系，在下游方面，随着新产品的不断推出，新生产线的投产，要掌握下游产品的生产和开发，保证石墨烯产品的市场需求。
同时，企业和研究机构主要从技术发展和市场需求两方面进行研究，生产高端产品占领更多的市场份额，单独企业的人力和财力都是有限的，所以这就需要企业在发展的过程中要有一个合理的布局，通过结合自身的优势和特点有方向地去开发新的技术，实现开创性技术、互补性技术、替代性技术及障碍性技术的战略结合，进而为研究做准备。同时也要采用标准化的技术，从而确保自己的核心技术达到国际标准，获得更大的竞争优势。企业应对市场需求和研发需求有深入了解，应用好院校和机构的研发力量，结合两者的优势和其发展需求的共点，搭建一个集院校、科研所和企业为一体的石墨烯技术研发平台，使实践和理论相结合，使院校、科研所和企业的技术互通，加强三方的合作，从而推动人才的互动，资源的共享，提高我国石墨烯整体的研发能力。
图 3.2 全球石墨烯专利受理局排名
第 6 章 结论与展望
6.1 研究总结
专利的出现总是要早于市场的出现。石墨烯同样符合这个规律， 石墨烯相关产品的专利在市场上竞争已十分激烈。其将可能带来一场专利席卷全球的产业革命，石墨烯技术的发展已经被列入国家“十三五”规划。党的十八届五中全会提出： 创新是引领发展的第一动力。[46]因此本文主要是对石墨烯技术的产生和其发展过程做了一个详细分析，进而将技术的发展过程和专利信息分析相结合，分析石墨烯技术的发展和专利信息之间的相关性，最终通过对石墨烯专利信息分析将会给石墨烯技术的研发和产业的发展带来怎样的作用。本文采用科学的专用分析方法进行对数据的获取以及检索分析，遵循从理论研究出发，本文主要通过对专利的宏观数量、微观技术、专利权利三个方面进行对其专利信息的研究，也是从客观角度来说明我国石墨烯技术的发展情况，以及在相关技术领域竞争状况，通过聚类分析信息，描绘一张属于石墨烯专利信息的地图，进而预测我国石墨烯技术的趋势，提出相应的技术发展策略。具体而言，本文的主要研究总结如下：
（一）我国石墨烯专利的申请数量增长较快，目前居于世界首位，占全球申请量的 53%，专利技术已进入高速发展的形态。我国石墨烯行业创新意识和创新能力的不断提高，国内的企业和研究机构对石墨烯行业的创新技术研究一直保持着持续升温的强劲发展趋势。但随着专利数量的不断增多，越来越多的人只重视其数量而不重视其质量。使得其专利技术在使用时，没有真正产生利润。且美国、日本、韩国等国对石墨烯的研究起步较早，目前仍掌握不少核心技术。
（二）目前是我国石墨烯技术发展的关键时期，国内各项政策支持，各个企业和研究机构的研究热情也高涨。高校是石墨烯技术研究的主力军，大部分的石墨烯专利都掌握在我国的高校手中，企业所自主研发的石墨烯技术非常少。且在合作方面我国石墨烯领域的发明人与国外的企业和研究机构合作的情况非常少，国内高校与企业间的合作也很少，石墨烯技术转化率相对较低等原因而没有在企业和产业中得到很好的应用，很多新技术并没有对我国石墨烯产业形成助推作用。
参考文献（略）