光伏产业用胶黏剂中国专利分析

摘  要：光伏产业中胶黏剂是光伏组件封装不可或缺的材料，同时光伏产业中胶黏剂专利申请量在整个胶黏剂领域中占比较高。以2020年以前公开的光伏产业用胶黏剂中国专利申请数据为分析样本，从地区分布、时间分布、申请人、技术构成等多角度详细剖析了国内光伏产业用胶黏剂专利技术的发展状况。以期为我国光伏产业用胶黏剂的发展以及该领域的知识产权管理提供借鉴，同时提高该领域技术人员的站位能力和对专利申请的审查能力。

关键词：光伏;太阳能胶黏剂;专利分析

Abstract：Adhesives in the photovoltaic industry are indispensable materials for photovoltaic module packaging. At the same time，patent applications for adhesives in the photovoltaic industry account for a relatively high proportion in the entire adhesive field. Taking the Chinese patent application data of adhesives for photovoltaic industry published before 2020 as an analysis sample，the development status of domestic patent technology for adhesives for photovoltaic industry is analyzed in detail from the perspectives of regional distribution，time distribution，applicants，and technical composition. With a view to providing reference for the development of adhesives for Chinas photovoltaic industry and intellectual property management in this field，and at the same time improve the standing ability of technical personnel in this field and the ability to examine patent applications.

Keywords：photovoltaic;solar adhesive;patent analysis

0  引  言

光伏组件也称为太阳能电池板，简称PV组件，是太阳能光伏发电系统中的核心部分之一。胶/胶膜在太阳能电池中的应用有两个主要方面：一方面是太阳能电池组件封装，用于粘合电池片与玻璃、背板;另一方面是太阳能背板制造。此外胶/胶膜还可用于光伏组件的修复以及作为太阳能光伏的夹层结构的导电胶使用。

中国光伏产业关键技术受制于人，导致产品质量良莠不齐[1]，而封装胶膜作为辅料却是光伏组件封装不可或缺的材料，高品质的胶膜供不应求。其中乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）胶膜是最广泛使用的一类材料[2]，EVA胶膜也一度成为制约组件厂生产的瓶颈。光伏产业用胶黏剂是笔者从事的专利实质审查工作中的一个重要领域。本文从申请量、申请人、技术分析多角度分析了该领域中国专利申请的发展状况，理清了该领域发展概况，再有意识地将专利分析的成果应用到审查实践，有效提高该领域专利申请的审查能力。

1  光伏产业用胶黏剂中国专利技术现状分析

本文采用分类号和关键词作为主要检索要素、以CPC分类号C09J2203/322（胶黏剂的应用分类用于太阳能电池板的生产）作为补充要素在中国专利文摘数据库（CNABS）进行检索。简单合并同族后共检索到相关专利885件，以此作为分析的数据样本。

1.1  申请量趋势

从图1可以看出，光伏产业用胶黏剂中国专利申请趋势可大致分为几个阶段。技术萌芽阶段（2003年—2010年），专利申请量不高;快速发展期（2011年—2012年），专利申请量稳步提升;从2013年开始申请量稍有减少，但是仍然维持在较高的水平。在科技創新的驱动和经济发展的趋势下，相关申请量在2016年迅速回升。由于发明专利申请通常自申请日起18个月内公开，2018年—2019年的部分专利申请截至2019年底并未公开，该时间区段的申请量仅供参考。

1.2  申请量区域分布分析

图2反映了在中国范围内，光伏产业用胶黏剂中国专利申请量最多的省份是江苏，申请量为283件，远远超过其他省份。浙江、广东、上海紧随其后。由此可见，国内光伏产业用胶黏剂研发比较活跃的地域主要集中在经济发达的、研发投入较多的东部沿海地区，而非技术力量比较薄弱的中西部地区。

图3反映了国内光伏产业用胶黏剂专利申请量前十省市的申请趋势。从前述专利申请趋势来看，光伏产业用胶黏剂专利申请最早起步于2003年，而国内主要地域的起步并不是最早的，江苏、浙江、广东、上海均是在2008年开始申请该领域专利。江苏在申请量上一直独占鳌头，并在2016年到达峰值。其他省份的申请量也在近年平稳提升。

1.3  申请人概况

从图4可以看出，光伏产业用胶黏剂中国专利申请人主要集中在企业，这与光伏产业用胶黏剂较强的行业应用性有关。个人、大专院校、科研单位分布少量申请。

图5反映了光伏产业用胶黏剂专利的主要申请人，申请量最大的为常州斯威克光伏新材料有限公司。但由于该领域申请人比较分散，最大申请量也仅为33件。烟台德邦科技有限公司、杭州福斯特应用材料股份有限公司、乐凯胶片股份有限公司并列第二位。国外申请人方面，汉高股份有限及两合公司、日东电工株式会社、3M创新有限公司也在该领域占有一席之地。

从图6可以看出，该领域中国专利申请起步最早的是3M创新有限公司，其次是日东电工株式会社，均为国外申请人，可见国外申请人在该领域的研发布局具有前瞻性。国内申请人中起步最早的是广州鹿山新材料股份有限公司。杭州福斯特光伏材料股份有限公司成立于2003年，目前已成为国际光伏EVA行业龙头。常州斯威克光伏新材料有限公司成立于2005年，主要从事太阳能EVA胶膜的研发。由此可见，国内该行业龙头企业虽起步较晚，但是近年来呈现了强劲的发展态势。

1.4  技术概况

图7反映了光伏产业的主要技术主题，可见光伏产业用胶黏剂涉及到的材料分支繁多，其中，主要是将烯烃/改性烯烃聚合物作为主体材料（烯烃共聚物中，鉴于EVA是最典型的，技术分支中单独列出），其次是对于胶膜结构或者材料的整体改进/使用了除表中的其他材料，丙烯酸酯类、有机硅类、聚氨酯类、环氧树脂类紧随其后。该领域的技术主题对聚酯、POE、橡胶/嵌段共聚物、助剂的改进、无机材料、PVC、PVB、淀粉/纤维素类材料均有涉及。

在众多的高分子聚合物中，EVA因其价格便宜、透明度高、电绝缘性能好、加工性能好，成为使用最为广泛的太阳能电池封装胶膜材料。据报道，截至2017年其市场占有率约为90.40%。但是EVA胶膜易受到光、热、氧、水分等因素影响，黄变老化现象较为严重，进而会造成太阳能光伏组件光电转化效率降低。因此，很多技术研究着力于改进EVA胶膜的耐湿热老化性能。

通过筛选被引用次数20次以上、处于有效状态的重点专利可知，针对EVA胶膜不耐湿热老化的问题，行业中采用有机硅材料作为基体树脂来改进的不在少数，这得益于有机硅材料优异的耐气候、抗黄变性能、较低的水蒸气透过率及良好的储存稳定性。

1.5  中国专利申请类型和法律状态

经过统计，中国专利申请类型中，发明申请占比95.89%，实用新型占比4.11%。再进一步分析专利的有效性，如图8所示，有效专利占比为34.69%，失效专利为34.91%，可以看出该行业对专利维护的重视程度一般。

2  结  论

光伏产业用胶黏剂中国专利申请技术主要集中在东南沿海地区，国内企业起步较晚，但是近年来保持了强劲的发展势头。技术主题方面，该领域所用材料分支繁多，EVA由于产品性能均衡、性价比较高的优势，是主要的技术分支。

根据上文的分析，对光伏产业用胶黏剂行业的建议如下：

目前研发主体主要是企业，拥有较强研发实力的大专院校和科研单位需要进一步加大研发力度。注重企业和大专院校、科研机构的合作，可以提升该行业的技术发展水平，并提高专利申请成果转化率，实现产学研结合，开发成本低且高性能的产品，实现产品质量价值的飞跃。

虽然国内主要申请人的申请量较大，但是整个领域专利有效性维护率不高。企业主体应当提高知识产权保护意识、重视知识产权管理、重视相关人才引进培养，不同企业之间可以通过开展专利技术合作取得共赢。

参考文献：

[1] 周冯琦，刘新宇，陈宁.中国新能源发展战略与新能源產业制度建设研究 [M].上海：上海社会科学院出版社，2016：138-143.

[2] 申明霞，李红香，何辉.光伏组件用密封剂研究进展 [J].粘接，2008（7）：29-32.

作者简介：孟凡娜（1986—），女，汉族，山东济宁人，助理研究员，硕士，研究方向：高分子化学。