第十六届中国专利金奖部分项目展示(之一)

2015-03-18 10:47

12月12日,由中国国家知识产权局和世界知识产权组织共同主办的第十六届中国专利奖颁奖大会在北京举行,20件发明专利和5件外观设计专利分别荣获中国专利金奖和中国外观设计金奖。自实施日起至2013年底,这20项专利金奖项目新增销售额1450亿元,新增利润195亿元;5项外观设计金奖项目新增销售额84亿元,新增利润8亿元,产生了良好的经济效益和示范作用。本报将分期对部分中国专利金奖和中国外观设计金奖项目进行摘编展示,以飨读者。

  打造寿命更长的液晶电视

  近年来,液晶电视已经成为常备的家电之一,提高液晶电视的显示效果、降低电耗、延长寿命,自然会使广大消费者受益,也适应节能环保的发展大趋势。北京京东方光电科技有限公司拥有的发明专利“移位寄存器单元、显示器用栅极驱动装置及液晶显示器”(专利号:201010181646.6)就是符合这些条件的一项先进技术。

  该专利首次提出了一种新的控制电路方案,可以进一步降低液晶显示屏薄膜晶体管的电压波动,使电压有更好的稳定性,从而可以延长电路的工作寿命4倍以上,而且使屏幕显示、稳定性等方面的技术性能都得到了提升,对显示屏新技术的推广应用具有决定性意义。

  此外,应用该专利,可以在制作显示屏基板的同时,完成栅极驱动电路的制作,实现一体化,从而可以省去外购驱动集成电路费用,以及压焊电路控制板的工艺过程。故此,可以大幅降低成本和提升制作效率。该专利还可以将显示屏基板和电路基板制作成相同的宽度,从而可以将显示屏的边框做得更窄,甚至在视觉上隐去,提高了外观的美观性。同时,由于省去了电路板的厚度,还可以将屏幕做得更薄。

  该专利目前主要应用在显示屏显示面板产品上,并已取得良好的经济和社会效益。随着技术的进一步成熟,这些显示面板可以广泛应用在手机、电视、笔记本电脑等各类产品中。自专利实施日起至今,该专利已形成液晶屏产量2亿片,新增销售额74.8亿元,新增利润24.3亿元,新增出口额47.4亿元。

  点评:该专利使得我国的显示屏技术达到了世界领先水平,对于引领窄边框和超薄化产品的技术升级和进步具有重要意义。更为重要的是,作为新一代电视、电脑、手机和平板电脑等下游整机的核心部件,显示屏技术的发展,对于解决我国彩电企业的整体转型和产业升级,促进本土整机企业的技术进步,核心竞争力的全面提升等均具有重要的意义。

  突破垄断的缓冲油缸

  三一重工股份有限公司(下称三一重工)研发的“一种液压油缸及液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车”(专利号:201010235138.1)简化了油缸的缓冲结构,大幅降低了各零部件的精度要求,降低了制造加工难度,快速实现了产业化,为我国高端装备的制造奠定了基础。

  该发明专利已经成功运用于25种新型缓冲油缸,并成功应用到挖掘机和混凝土泵车领域。新型缓冲油缸在挖掘机上的应用,降低了系统的缓冲峰值压力和噪音,改变了国内20吨以上挖掘机油缸长期依赖进口,被国外品牌垄断的局面;新型缓冲油缸在混凝土泵车上的应用,简化了泵送液压系统控制的复杂度,提高了泵送换向可靠性,提升泵送效率13%,提高了泵车产品的核心竞争力。

  至2013年底,采用该专利技术方案生产的油缸产品达4.8864万支,产值2.4432亿元,装配挖掘机7461台,装配混凝土泵车683台,新增销售额89.2151亿元,新增营业利润18.7351亿元,新增出口15.0874亿元。其中,共出口挖掘机1076台,出口混凝土泵车165台。与应用该专利技术方案前对比,成本共节约1.5365亿元。

  在该专利的基础上,三一重工还为实现油缸缓冲的9种效果递优的技术方案提交了外围专利申请,同时,申请国家和地区覆盖了美国、欧洲、俄罗斯、澳大利亚等,构建了技术方案递进的国内外全方位专利保护网。

  点评:该专利在液压缓冲油缸上的突破,打破了国外企业在该技术领域的垄断局面,不仅撬动了500亿元以上的主机销售市场,还带动了钢铁、液压元件、商品混凝土、工程建设等上下游产业的发展,为企业带来了可观的经济效益,也为我国高端装备的制造奠定了坚实的基础。

  打破国外封锁的节能材料

  无论是民用电力输送设备还是各种电机动力装置,其中的新材料技术既决定着产业发展水平,也决定着节能环保的效率。安泰科技股份有限公司拥有的发明专利“一种铁基非晶合金宽带及其制造方法”(专利号:ZL201110293417.8),就是一种自主研发、打破国外技术封锁、高性能的新型材料技术。

  该专利是关于一种高性能软磁合金带材及其制备方法,运用该方法制备的产品可广泛应用于电力、电子信息、新能源汽车等行业,特别是用于电力行业的配电变压器和高效节能电机等,满足我国节能减排的迫切需求。该专利采用快速凝固技术,运用平面流高速连铸工艺制备非晶合金宽带,是目前冶金行业的最短流程,与传统硅钢薄带的制造流程相比能耗降低高达80%。该发明专利产品应用于配电变压器铁芯可以使变压器的空载损耗比传统的硅钢变压器降低60%至80%,应用于高效电机时可使电机的工作效率从87%提高到95%。该发明专利产品作为新一代节能环保的“双绿色”(绿色制造、绿色节能)材料,是电力、电子信息、新能源汽车行业的基础材料,已经得到广泛应用。

  该专利在生产制造及相关产品的使用方面已经产生了良好的效果。该专利自实施日起至今,已经产生了良好的经济效益,以该专利为核心的无形资产评估价值为2.58亿元,相关配套产品年产值提升到2013年底的约15亿元。同时,使我国铁芯和变压器制造企业每年因此节省约6亿元的采购成本。

  点评:该专利实施后,国产非晶带材的产品质量已经基本上与进口产品持平,至今已经向国内用户提供高质量非晶宽带2万多吨,实现了非晶宽带技术领域的世界领先,而且首次在超宽带材的成分范围、产品质量指标、制造方法等诸方面对国外竞争对手形成了实质性限制。

  4G时代的专用网关

  2013年12月18日,中国移动通信集团公司发布全新的4G业务品牌“和”,面向中国10亿多手机用户正式推出4G商用服务。作为LTE核心网的必选功能,此次荣获中国专利金奖的发明专利“接入网关的选择方法、系统及网关选择执行节点”(专利号:ZL200710176228.6)在4G业务中得到广泛部署,可用于物联网专网、政企客户专网、金牌用户专用网关、合法监听专用网关等多种场景。

  随着3G和4G移动网络和数据业务的发展,承载数据业务流量的移动分组域地位越来越重要,而移动分组域网络中接入网关扮演着关键的角色。越来越多的业务希望使用专用的接入网关,例如蓬勃发展的物联网专网、政企客户专网都提出了使用专用的接入网关以提高业务灵活性和通信安全性的需求。该专利涉及的是第四代移动通信系统LTE的核心技术,为LTE标准的基本专利,突破了现网中难以高效率、低成本地实现专用网关选择的技术瓶颈,无需终端进行改动,也不需要限定用户的号码范围或者在漫游网络的接入网关选择设备进行配置,大幅提升了用户管理和服务能力。

  目前,中国移动研究院已经就此专利提交了PCT国际专利申请,迄今已进入日本、韩国、俄罗斯并已获得授权。

  点评:作为全球规模最大的移动通信运营商,中国移动通信集团公司致力于开发拥有自主知识产权的新技术,并通过将知识产权有机融入国际标准,有效促进了移动通信新技术的成熟,此次获得金奖的专利正是符合这一发展道路的典型体现。

  打破瓶颈的塑化方法

  从服装鞋帽到飞机汽车,高分子材料早已深入人们生活的方方面面。我国高分子材料产品产量已居世界第一,2013年我国塑料加工产值超过1.7万亿元。由华南理工大学(下称华南理工)研发的“基于拉伸流变的高分子材料塑化输运方法及设备”(专利号:200810026054.X)广泛用于塑料、橡胶、化纤等高分子材料塑化输运方法及设备,是一种高分子材料塑化加工基础型创新方法和技术,可用于目标制品、成型方法的差异围绕本专利技术进行挤出、注塑、混炼等多种塑料加工工艺及装备的衍生开发。

  该专利属于基础专利,提出了基于拉伸流变的高分子材料塑化输运新方法与原理,大大提高了加工过程中传质传热效率,解决了传统高分子材料塑化加工技术由于受剪切流变支配束缚而导致的热机械历程长、能耗高等问题。该专利利用与定子偏心的转子驱动叶片使物料加工体积周期性变化产生拉伸形变作用,实现物料在正位移输送过程中被压实、排气、熔融塑化,提供了一种能耗低、效率高、设备体积缩小、物料适应性提升的高分子材料塑化输运方法,将叶片塑化输运单元应用于多层复合高阻隔包装膜吹塑成型装备、大型中空格子板挤出成型机、高性能单层薄膜吹塑设备等,并获得了市场的认可。

  在拥有中国专利的同时,华南理工还通过《专利合作条约》(PCT)途径提交了美国、欧洲、日本等16个国家及地区的发明专利申请,目前已经拥有10个国家和地区的发明专利权。

  点评:华南理工注重知识产权的运用和保护,不仅及时将创新成果提交专利申请,成功转化为三大类塑料机械产品:塑料拉伸流变挤出成型设备、注射成型设备和共混改性设备,并已经在多家企业实现产业化推广,更在海外开展了专利布局,为产品拓展海外市场奠定了坚实的基础。

  造福大众的食品工艺

  食品工艺中,温度是关键因素。如何克服温度影响,使食品不仅能有稳定的产量供应市场,还要有稳定的质量形成食品安全保障,一直是食品工艺技术不断努力的课题。海南椰国食品有限公司拥有的发明专利“木葡糖酸醋杆菌属菌株及其选育和生产细菌纤维素的方法”(专利号:ZL200910003956.6)就是这样一种先进的食品生产工艺技术。

  该专利涉及的是一种微生物及用其发酵的产品。细菌纤维素是指利用微生物发酵产生的纤维素,这种纤维素具有纯度高、吸水性强、结晶度高、聚合度高等许多不同于植物纤维素的结构特点,在食品、造纸等行业有着广泛的应用前景。

  该专利的先进性体现在,菌株能够在较低温度下生产细菌纤维素,这使得在我国的南方地区甚至是部分中部地区,也能够在大多数时间在不需要大范围、长时间的供暖的情况下生产细菌纤维素,打破了细菌纤维素生产的地域性限制,使得细菌纤维素能够在更靠近市场的地方直接建厂生产,大大节省了产品贮运环节,一方面能够大幅度降低产品贮运的成本和能耗,另一方面也能够大大减少细菌纤维素产品在发酵过程中的杂菌污染以及贮运过程中的变质的风险,进一步提高产品的品质。而且,低温发酵成功率比传统菌株更高,并减少了废物排放。

  该专利实用性强,自专利权开始实施日起至2013年底,效益明显,年产值可达3亿元。新增销售额16.87亿元,新增利润1.68亿元,新增出口额260万元。

  点评:该发明具有非常重要的行业开创性特点。细菌纤维素不只可以应用在食品领域,还可以应用在医药领域、高分子材料领域等,应用领域特别广泛。同时,该技术还对食品生产制造做出了突破性的贡献,可以打破细菌纤维素生产的季节性限制,扩大产能、降低成本,推动行业的发展。

  拓展带宽的信号处理系统

  信息时代的来临,对通信技术提出了更高的要求。作为国内产业界的领导者和核心贡献者,华为技术有限公司(下称华为公司)研发了“远端串扰抵消方法、装置及信号发送装置和信号处理系统”(专利号:200610162179.6),牵头形成了包括业界主流运营商、设备商、芯片商在内的完整产业链,并大量采用该创新技术,开创了中国企业在宽带接入成功领航的先例。

  不同于此前的技术,华为公司的这项技术不需要预知所有线路的信道传输矩阵从而提前固定滤波器的滤波参数进行滤波,而是采用自适应滤波的方式进行正确的导向,实现串扰抵消,可应用于高速DSL宽带产品中。

  该专利利用广泛覆盖的电话线网络构建高速宽带,为普通的DSL用户提供速率更高、业务类型更丰富的业务,满足部分地区的用户即使不铺设光纤利用已有的电话双绞线路也能达到百兆的宽带速率,提高了现有资源利用率,避免了光纤改造对资源的浪费和环境的影响,能以最小成本在现有电话网络上实现高速率、大宽带的快速发展。

  华为公司采用该技术方案生产的专利产品已经进入欧洲等地,并被广泛接受,销售额已达到6亿元人民币。随着欧美等发达国家对大带宽的强烈需求,产品的市场也将愈来愈大,预计3年后,这个高速DSL市场可达100亿元人民币。

  点评:华为公司一直以来非常重视自己的知识产权,积极地在相关产品、产品手册以及宣传资料中明确标注所拥有的专利号,并对竞争对手的同类产品进行跟踪。华为公司就该专利不仅提交了中国专利申请,还在欧洲和美国进行了海外专利布局,这是中国企业“走出去”的一种有益尝试。

  化解难题的生物发酵技术

  a-酮戊二酸在食品、医药、化工和纺织等领域具有一系列重要的应用,其生产方法主要分为化学合成法和生物技术法两大类。随着生活水平的日益提高,人们对食品、医药和化妆品安全性的要求不断提升。采用生物技术法生产a-酮戊二酸,是国际公认的必然趋势。然而,过去很长一段时间内存在的底物利用谱较窄、产物得率较低、有机酸和高渗透压耐受程度较差等问题,严重限制了生物技术法制备a-酮戊二酸技术的工业化推广。

  针对上述技术问题和不断扩展的新型有机酸市场,此次江南大学生物工程学院获得中国专利金奖的发明专利“一种产a-酮戊二酸酵母工程菌及其构建方法”(专利号:ZL 201010578594.6)成功建立了解脂耶氏酵母的代谢工程体系,并解决了目前生物技术法制备a-酮戊二酸技术中最为关键的两项技术难题:产量的提升和副产物丙酮酸积累量的减少。

  实践表明,该专利公开的解脂耶氏酵母生产a-酮戊二酸技术在工业规模进行实施,产量达到65 g/L以上,发酵最适pH低至3.0,生产过程稳定,相关参数均达到国际领先水平。与化学合成产品相比,工业规模的生物技术法生产a-酮戊二酸为国内首创,生产成本大幅下降、产品安全性得到较大提高,在食品、饲料和医药行业具有极强的竞争力。

    点评:该专利一举突破了生物技术法生产a-酮戊二酸的关键技术瓶颈,解决了其用于工业生产的最后障碍,对于解脂耶氏酵母的工业化应用奠定了坚实的技术基础。这一技术的推广,将极大地增强其生产过程的安全性、降低产品价格,为相关下游行业带来较大的促进作用。

    来源:知识产权报


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