硅橡膠產(chǎn)品伴隨國防和軍工發(fā)展需要而誕生，因其高性能和高價格被認(rèn)為是一種“貴族”產(chǎn)品。但隨著我國有機硅單體生產(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)異的抗疲勞強度、良好的耐磨耗性和耐熱性等優(yōu)點，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。隨著我國有機硅單體生產(chǎn)技術(shù)獲得突破、產(chǎn)能出現(xiàn)過剩，硅氧烷價格達到歷史低位，此外有機硅材料的應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴展，使硅橡膠正在成為一種名副其實的高性價比材料。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，專利始終伴隨著硅橡膠技術(shù)創(chuàng)新，并且在市場競爭中發(fā)揮著日益重要的作用。

經(jīng)過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，尤其在中國其發(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，這幾年的不斷并購整合使它們的地位越發(fā)穩(wěn)固。

我國在該領(lǐng)域起步較晚，各企業(yè)之間缺乏合作意識，對專利技術(shù)的認(rèn)識不足等，導(dǎo)致了我國高性能硅橡膠的上游產(chǎn)能過剩，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，對我國的硅橡膠產(chǎn)業(yè)而言，近些年不斷有新的企業(yè)進入，專利申請量連年升高，為中國高性能硅橡膠的發(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)的專利申請數(shù)量達到20465項，并在2011年后重新呈現(xiàn)出快速增長態(tài)勢。了解硅橡膠全球和中國的專利態(tài)勢和技術(shù)方向，對國內(nèi)硅橡膠行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

硅橡膠全球?qū)＠暾埑掷m(xù)快速增長，中國地區(qū)的專利申請拉動明顯增速更快

全球硅橡膠產(chǎn)業(yè)相關(guān)的技術(shù)出現(xiàn)較早，1955年，硅橡膠專利申請開始出現(xiàn)。1998年開始，專利申請量開始穩(wěn)定增長，從641項增長到2010年的795項。在經(jīng)歷了近十年的成熟期平穩(wěn)發(fā)展，2011年和2012年的申請量快速增長，分別達到998項和1146項。預(yù)計未來幾年將進入新的快速增長階段。中國硅橡膠在1995年之前，專利申請量較少。自1996年開始，硅橡膠領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出指數(shù)增長態(tài)勢，尤其近幾年的申請量更是連創(chuàng)新高，從專利申請來看未來仍將持續(xù)快速發(fā)展。

圖1 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國地區(qū)專利申請趨勢

硅橡膠專利申請呈現(xiàn)區(qū)域集中特征，國內(nèi)有機硅橡膠產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)正逐步形成

從硅橡膠專利技術(shù)的來源區(qū)域分布看，日本的專利申請最多，為8817項，占到總申請量的44%；其次是中國的專利申請，共2618項，占到總申請量的13%；美國的專利申請為2558項?？梢姽柘鹉z領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造比較集中，主要是在日本、中國、美國完成。短期內(nèi)，日本、中國、美國和德國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)域全球和中國專利申請區(qū)域分布

各個國家也非常重視在中國的專利技術(shù)布局。在中國專利申請中，國外來華申請人的申請量達939件。國內(nèi)申請量為1703件，江蘇、廣東、山東、安徽、浙江、上海、北京的專利申請量明顯高于國內(nèi)其他地區(qū)。江蘇和廣東的專利申請量尤其突出，分別為326件和281件。以上七個省市的專利申請量總和占國內(nèi)申請量的74%。中國的有機硅深加工及其應(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，活躍在國內(nèi)外市場，主要集中在廣東、江蘇、浙江和江西這幾個地區(qū)。

混煉型和加成型硅橡膠專利申請占比擴大，國內(nèi)混煉型硅橡膠發(fā)展勢頭良好

全球?qū)＠暾堉校鞜捫凸柘鹉z領(lǐng)域的專利申請量最多，為5782項；加成型液體硅橡膠方面的專利申請量為5528項，縮合型液體硅橡膠方面的專利申請量為4944項。近幾年縮合型液體硅橡膠的專利申請比例下降明顯，混煉型硅橡膠和加成型液體硅橡膠方面的專利申請占比逐漸上升，說明技術(shù)研發(fā)者的關(guān)注點在逐漸轉(zhuǎn)移。中國專利申請技術(shù)領(lǐng)域分布中，混煉型硅橡膠的專利申請量為980件，占36%，明顯高于其他類型。國內(nèi)對混煉硅橡膠的需求正以每年不低于20%的速度增長。加成型液體硅橡膠和縮合型液體硅橡膠申請量分別為773和678件，各占比29%和25%。白炭黑和基膠的申請量較低，均為132件。

圖3 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國申請技術(shù)分布

國內(nèi)申請和國外來華申請在技術(shù)側(cè)重點上略有不同，國內(nèi)申請中最重視混煉型硅橡膠的申請，國外來華申請中最重視液體硅橡膠的申請。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、各項指標(biāo)更為嚴(yán)苛，對國內(nèi)各家中小企業(yè)來講是個不小的挑戰(zhàn)。未來一段時間混煉型硅橡膠的發(fā)展勢頭明顯優(yōu)于加成型和縮合型。

跨國巨頭仍然占據(jù)專利申請的優(yōu)勢地位，國內(nèi)申請人奮力追趕差距逐步縮小

從產(chǎn)業(yè)鏈上看，目前國內(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，國內(nèi)很少能夠達到要求，大多數(shù)都賴于國際進口。雖然國內(nèi)處于技術(shù)不斷提升的過程，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，但與國外先進水平依然存在較大差距。

圖4 硅橡膠領(lǐng)域全球和中國地區(qū)主要申請人

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

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)是未來主要應(yīng)用領(lǐng)域

從中國消費市場上看，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、電力電纜的申請量都遠(yuǎn)大于土木建筑的申請量，汽車工業(yè)的申請量也略勝一籌?？深A(yù)見，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的主要消費市場。

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

技術(shù)上，硅橡膠的機械性、穩(wěn)定性、粘合性、熱學(xué)及電學(xué)性質(zhì)一直都是市場關(guān)注的焦點。目前市場上罕見關(guān)于硅橡膠環(huán)保性能如何提升的報道，但從專利層面來看，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)見的，隨著人們對周圍環(huán)境、對自身健康的關(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械、穩(wěn)定和粘合三方面，從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，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。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，三類硅橡膠關(guān)于電子電器方面應(yīng)用的申請量均較大，近五年專利申請量占總申請量的63.8%，且增長速度還在繼續(xù)提高。電力電纜是混煉膠的熱點發(fā)展方向4，近五年關(guān)于混煉膠在電力電纜方面應(yīng)用的申請量高達77.2%，增速驚人。而中國幅員遼闊，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量增速有所下降，但由于中國城市化進程的繼續(xù)，短期內(nèi)土木建筑領(lǐng)域仍是其熱點應(yīng)用重點。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/個人護理市場上具有不可替代性。