浙江3D打印产业发展状态的思考与建议 ——基于3D打印技术专利的分析

浙江3D打印产业发展状态的思考与建议

           ——基于3D打印技术专利的分析

                                        姜胜建 范理 徐飞兵 包海波 王鹏

编者按：3D 打印技术，又称增材制造技术，是20 世纪80 年代末期产生和发展起来的一种区别于传统减材制造技术的先进数字化制造方式，被视为第三次工业革命的支撑技术。不久前，省知识产权局委托浙江省知识产权研究与服务中心开展了3D 打印产业知识产权评议研究。该研究报告从全球、中国、浙江专利状况三个层面，对3D打印技术专利作了较为全面的分析，并在此基础上，对浙江3D打印产业状况与发展提出了政策建议。本刊摘编了该报告的部分内容，供参考。

专利竞争态势

通过对3D 打印技术全球专利的优先权①国家/区域进行分析（图1），反映全球主要国家/地区3D 打印技术的研发实力以及竞争态势。

美国（占51.49%）凭借先发优势，在优先权专利的数量和质量两方面均远远超过其他国家和地区，拥有数量最多的申请人，是多种3D打印技术专利的最早申请国；欧洲专利局（含德国，占15.58%）在3D 打印的材料和设备两大关键技术上拥有全球领先的优先权专利部署；日本（占4.35%）利用传统打印技术的优势，在打印机喷头等方面具有一定技术优势，在设备零部件等外围进行优先权专利布局；中国（占9.36%）3D 打印技术早期主要集中在大学，在工业模具、人体牙齿、骨骼等领域应用的优先权专利较多。

中国3D 打印技术专利申请自2003 年起呈现快速增长趋势，且国外优先权进入中国申请专利的增长率快于国内申请人的首次申请。三种专利申请中发明、实用新型、外观设计分别占77%、21%、2%，专利授权中分别占61%、35%、4%，表现出结构合理、全面保护的态势。这其中，国内专利授权（502 件）的57%为发明、39%为实用新型、4%为外观设计；国外来华专利授权（83 件）的88%为发明（另有实用新型8 件、外观设计2件），专利稳定性及技术含量更高。

国内3D 打印专利申请人主要分布在北京、陕西、江苏、广东、湖北、上海、浙江、辽宁等省份，其中浙江专利申请量居全国第7位。全球3D 打印专利总体上呈现“美国主导、欧洲协同发展、日本追随、中国后发”的基本格局，美、欧是全球3D 打印主要研发力量，国外3D 打印巨头正加紧到中国布局专利。从整体上看，浙江具有一定专利实力，但专利质量有差距，应当加强技术研发与专利布局，把握新兴产业发展的机遇。

产业发展状态与定位

3D 打印技术在上世纪90 年代已开始在国外快速发展，早期LOM 技术的专利申请占比较多，从2002 年① 申请人在《巴黎公约》一个缔约国第一次提出申请后，可以在12个月或6个月的期限内就同一主题向其他缔约国申请保护，其在后申请在一定程度上被视为是在第一次申请的申请日时提出的。开始FDM、SLS、SLA技术的专利申请占比开始明显增多，LOM 技术专利申请占比迅速下降，表明LOM 技术已经发展成熟，而FDM、SLS、SLA 三种技术成为新的研究热点。中国申请中，SLA、LOM、SLS、FDM、3DP 五种技术占所有3D打印技术专利申请量的70.38%。

考察浙江企业使用最为广泛的SLA 技术和FDM技术，从设备、工艺、零部件、材料、应用领域这条产业链进行标引，前者成型精度较高，适合制作较大尺寸工业级的复杂产品模型和精密零件，成型工艺专利相对较多；而后者适合制作成型精度低、成本也较低的小尺寸桌面级产品，零部件专利较多，说明SLA 技术的成型工艺还有研发空间，属于研究的热点，而FDM技术的成型工艺已较为成熟，研究热点在FDM成型设备的零部件，例如挤出喷头、传动机构等的改进，以提高产品成型质量。在成型材料方面，两种技术的中国专利都很少，SLA采用的光敏树脂技术掌握在国外大公司手中，我国主要依靠进口，而FDM主要采用ABS、尼龙丝等现有材料，国内SLA、FDM 领域的成型材料属于技术空白点，是薄弱环节。应用领域专利申请中，SLA 技术的工业应用专利最多、FDM 技术的医学和消费品应用专利最多。

浙江3D 打印专利申请始于2003 年，在SLA（36.5%）和FDM（15.4%）技术领域相对具有优势。排名靠前的申请人中宁波快科在SLA领域、六维齿科在SLS领域、杭电在LOM领域、浙大在FDM领域、浙工大在