探索稀土永磁材料發展方向，培育國際貿易競爭優勢
——我國稀土永磁專利戰略發展建議

劉佳音

（有色金屬技術經濟研究院，北京，100080）

在當今信息時代，磁性材料扮演著十分重要的角色， 其中的“永磁之王”——稀土永磁材料更是不可或缺。作為一種重要的功能材料，稀土永磁材料支撐著現代電子信息社會，被廣泛應用于能源、交通、機械、醫療、計算機等領域。特別是軍事領域，稀土永磁材料已經用在人造衛星，雷達的方面的行波管、環行器中以及微型電機、微型錄音機、航空儀器、電子手表、地震儀和其它一些電子儀器上。進入21世紀以來，我國的稀土永磁材料產業取得了巨大的成就，成為我國最具有資源特色的戰略性新興產業之一[1]。但是與國外相比仍然存在差距，特別是一些核心技術仍然被發達國家壟斷。這必然會影響到我國武器裝備的發展，因此，有必要提高稀土永磁材料領域的自主創新能力，努力趕超發達國家水平。通過全球專利分析發現稀土永磁材料的熱點技術、發展趨勢、核心技術，能夠幫助軍工研制單位確定研究方向、獲得技術啟發、借鑒先進技術，從而促進我國武器裝備技術的發展。

1 稀土永磁材料概述

稀土永磁材料是一類以稀土金屬元素RE（Sm、Nd、Pr等）和過渡族金屬元素TM（Fe、Co等）所形成的金屬間化合物為基礎的永磁材料，利用稀土-過渡族金屬間化合物發展的稀土永磁材料具有優異的永磁性能，是當前矯頑力最高、磁能積最大的一類永磁材料。其具有重要的軍事用途，然而我國稀土永磁產業發展受制于稀土專利強國日本，由于其擁有世界絕大多數永磁材料核心專利，其憑借掌握的專利技術對我國稀土永磁企業構筑了牢固的專利壁壘，專利壁壘已成為制約我國稀土永磁產業發展的瓶頸。在1998年日本就曾聯合美國麥格昆磁公司首次向中國啟動美國337調查，打壓國內稀土永磁企業，雖然日本企業此次調查的最終結果是與我國應訴的三家企業以專利授權方式和解收場，但需要支付高昂的專利費用，并且我國其他稀土永磁企業仍舊受制于專利壁壘，所生產的稀土永磁產品也只得在國內銷售[2]。我國稀土永磁企業的生存發展面臨極大挑戰。

2 全球稀土永磁材料專利分析

2.1 全球申請量趨勢分析

本次檢索時間范圍截止2017年5月，共獲得7179件專利，其中中國專利局檢索到3444件，其他國家的專利局檢索到3735件。圖1為稀土永磁材料全球專利申請量趨勢。

圖1 稀土永磁材料全球專利申請量趨勢

從整體上看，全球稀土永磁材料的專利申請量呈上升趨勢（一般來說，從專利申請到公開有18個月的延遲，因此2016年和2017年的專利申請中，有相當一部分還沒有公開，圖中2016年以后的數據忽略，后面的分析中不再重復說明）。其中，1979年之前，專利申請量較少，每年的專利申請量維持在20件以內。1979年到1991年之間，專利申請量顯著增加，這期間主要以日本專利申請為主，在此期間釹鐵硼技術獲得突破性進展。1992年到2009年，全球稀土永磁材料專利申請量經歷了先減少后緩慢增長的過程。2009年之后，受中國專利申請量增加的影響，全球稀土永磁材料專利申請量增長幅度較大，在此期間專利申請的重點方向為燒結釹鐵硼的成分改進和工藝改進。

圖2 稀土永磁材料全球專利申請增長率的趨勢分析

圖2為稀土永磁材料全球專利申請增長率的趨勢分析。從圖中也可以看出，全球稀土永磁材料專利的申請量的增長趨勢逐步放緩。

2.2 主要申請國分析

圖3為中國和世界其他國家/地區申請量比較。從各國申請量來看，日本專利申請在2006年以前年申請量位居世界第一，中國在2007年之后的申請量超過日本成為第一。

圖3 中國和世界其他國家/地區申請量比較

美國、韓國、歐洲的專利申請量基本穩中有漲。綜合全球的專利申請量看，可以認為鎂合金材料技術在2000年以后趨于成熟。

中國的申請量能夠一枝獨秀，一是因為中國專利事業最近10幾年發展迅猛，專利申請量整體維持較高的增長率；二是因為日本的核心專利的專利權逐漸到期，我國稀土永磁材料企業長期被打壓的勢頭得到緩解，企業重拾科技創新的熱情；三是由于中國政府大力支持稀土永磁材料技術的發展。

圖4 專利申請目標國家/地域比例構成圖

從圖4中可以看出，專利申請目標市場排名前七的分別是中國、日本、美國、歐洲、韓國和德國。排名在前幾名的專利申請目標市場是稀土永磁材料研發、生產及產品銷售的主要區域市場，即是專利申請人認為需要進行專利保護和技術壟斷的關鍵地區。

中國在稀土永磁材料領域的專利申請量排名第一，其申請量占主要國家稀土永磁材料專利申請量的將近一半；日本排名第二。中日兩個市場占到了目標市場比例的四分之三以上，說明這兩個國家是進行專利保護和技術壟斷爭奪的重點市場。對于日本而言主要原因在于日本是該項技術的主要產出國，對本國市場的技術壟斷是必然的，而且，日本也是稀土永磁材料的主要研發、生產和成品銷售區域。而中國是稀土永磁材料的主要原料供應國，隨著中國稀土永磁產業的不斷壯大，國外的永磁產業逐漸向國內轉移，中國逐漸成為稀土永磁材料的重大生產和消耗市場，已成為全球很重要的市場國，必然是專利重點保護的領域。次之，美國、歐洲、韓國和德國也是稀土永磁技術的重點布局市場。

2.3 專利技術分析

從表1看，全球稀土永磁材料的技術集中在釹鐵硼稀土永磁材料及其制備領域。制備稀土永磁材料的主要途徑有燒結、粘結、熱壓熱變形等。釹鐵硼稀土永磁材料的化學成分的改進為研究的重點。

表1 全球稀土永磁材料專利主要分類號

3 結論和建議

（1）日本和美國在稀土永磁材料領域的研究能力處于世界領先水平。日本企業在我國進行的專利布局較全面，布局的重點包括稀土永磁材料的成分、制備工藝、及稀土永磁材料微觀結構的改進等領域。

（2）我國稀土永磁材料核心專利匱乏。

（3）在稀土永磁材料中，燒結釹鐵硼磁性材料為研究開發的重點，涉及的專利數量最多。在燒結釹鐵硼磁性材料領域，涉及添加重稀土元素提高矯頑力及添加輕稀土元素降低磁性材料生產成本為技術熱點，這兩個技術領域的專利申請量較高。

根據上述結論，提出我國稀土永磁材料發展的建議。

（1）增強自主創新能力，發展有自主知識產權的稀土永磁材料，在國內外形成有效的稀土永磁材料的專利布局。

（2）充分利用化學領域的申請特點，對稀土永磁材料表現出來的隱性技術特征進行挖掘，在權利要求中對隱性技術特征進行限定，爭取核心專利的授權。

（3）緊盯日本和美國最新發展動向，定期跟蹤日本和美國重點企業專利。日本和美國是稀土永磁材料研究領域的傳統強國，緊盯日本日立金屬、麥格昆磁等主要研究單位的專利成果，對確定新的研究方向至關重要。針對我國稀土永磁研發企業要保護的重點技術方案，定期做好目標國的專利侵權預警分析，必要時做規避設計。