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欧专局发布关于塑料回收、循环和替代材料的全球创新趋势报告
欧专局发布关于塑料回收、循环和替代材料的全球创新趋势报告
2022-04-06 11:05:34 阅读次
内容摘要：
报告分析了2010-2019年间与塑料循环经济转型相关的技术领域内的专利情况和发展趋势，指出欧洲和美国在塑料的回收和替代材料技术方面居于全球领先地位，二者在前述技术领域内的专利活动占比合计约达60%。
近年来，人类社会对于一次性塑料（single-useplastics，英文缩写为SUPs）的严重依赖已经引发了各界的关切和担忧。新冠疫情以来，口罩、手套、一次性试剂盒等含有SUPs材料的产品被广泛应用，从而加剧了这种担忧。在过去逾70年间，塑料已经成为了诸多产业和经济社会的不可或缺的材料，然而其带来的环境污染问题也使得整个社会承受了沉重的代价，因此如何对塑料进行回收、循环利用并更多地使用替代性材料已经成为了一个日益重要的问题。
2021年10月19日，欧洲专利局（European Patent Office，以下简称为欧专局）就塑料领域的专利发展趋势发布了一份题为《“未来塑料”的专利：在回收、循环设计和替代来源方面的全球创新趋势》（英文标题：Patentsfor tomorrow’s plastics: Global innovation trends in recycling, circular designand alternative sources）的研究报告，该报告完整PDF版本现可从欧专局网站下载（大小约为7MB，共计59页）。
该报告的主体部分目录如下：
1. Introduction 概要
2. Plastic recycling塑料回收
Casestudy: Higher-performance plastic recycling 案例研究：更高性能的塑料回收
Casestudy: Plastics from plant starch 案例研究：植物淀粉塑料
3. Alternativeplastics 替代塑料
Casestudy: Eco-friendly packaging 案例研究：环保包装
Casestudy: Vitrimers 案例研究：玻璃体
对于该报告的主要内容，我们在此择其要者介绍如下：
报告主要基于对高价值发明的数量、来源国、具体技术领域等统计数据来对塑料相关技术领域在2010-2019年间的创新趋势进行呈现，而高价值发明主要通过国际同族专利（internationalpatent family，即某一发明在全球多个法域的专利局被申请和公开，以下使用其英文缩写IPF或IPFs）来衡量。
在报告所涵盖的时间范围内（2010-2019），欧洲和美国在塑料的回收和替代材料技术方面居于全球领先地位，二者在前述技术领域内的专利活动占比合计约为60%。日本在2010-2019年间拥有的相关IPFs占比约达18%，这一比例遥遥领先于中国和韩国（各占约 5%），然而报告也指出，中、日、韩三国在技术专业化方面同样都存在不足。在欧洲范围内，德国因其经济体量的缘故在塑料回收和生物塑料技术方面的专利活动占比最高（占全球总数的 8%），而法国、英国、意大利、荷兰和比利时则凭借在这些技术领域的高度专业化脱颖而出。
下图反映了在2010-2019年间循环塑料产业相关发明专利的主要来源地IPFs的各自占比和对应技术领域的情况：
下图反映了2010-2019年间在塑料回收技术、生物塑料技术领域的发明专利的主要来源地IPFs的情况：
该报告显示，在所有塑料回收技术中，化学和生物回收方法相关的专利活动表现最为突出，在2010-2019年间共产生了9000项IPFs，是机械回收方法相关专利（4500项IPFs）的两倍，而机械回收方法是目前最常用的将塑料废物转化为新产品的解决方案。
报告发现，与比其他塑料回收技术相比，化学和生物回收方法的创新更依赖于相关的基础研究。如下图所示，在2010-2019年间有近20%化学和生物回收技术相关的IPFs来源于大学和公共研究机构。就这些大学和公共研究机构所处的地理位置而言，欧洲和美国具有明显的领先优势，各有29%的IPFs来自大学和公共研究机构。报告进一步显示，在化学和生物回收技术领域中，与其他主要创新中心相比，欧洲是唯一一个基础“上游”研究贡献的相关IPFs数量占比（约29%）大于该领域内整体占比（26%）的创新中心，而美国和日本基础研究机构对于“上游”研究贡献占比（分别为29%和11%）则都明显低于其各自在该领域内的整体占比（36%和17%）。但是，与前述基础研究相关数据形成鲜明对比的是，美国的初创企业和规模以上企业在化学和生物回收方面产生的IPFs数量是欧洲同行的四倍。这一反差显示，尽管欧洲在化学和生物技术回收领域内的基础研究特别活跃，但与美国相比在将基础研究成果产业化方面还有很大的潜力尚待挖掘。
（图片来源：©EPO）
如下图所示，在生物塑料发明领域，尽管在欧洲范围内医疗行业的塑料总需求占比不到3%，但与其他行业相比其专利活动总量是最多的（2010-2019年间该行业内产生了超过19000项IPFs）。不过，在化妆品/洗涤剂行业内，生物塑料技术的专利数量在整个塑料相关技术的专利总量中占比是最大的，生物塑料相关IPFs与传统塑料相关IPFs的数量比约为1:3；而这一数字在医疗行业内是1:5。此外，包装、电子产品和纺织品等行业也是生物塑料创新的重要贡献者。
（图片来源：©EPO）
该报告还突出了更易于回收的新型塑料的未来发展潜力，这也是近年来呈指数级增长的一个技术领域。如下图所示，该领域自2010 年以来相关IPFs数量的年均增长率约为10%。相关技术在航空航天、建筑、运输、风力涡轮机和微电子领域都具有相当的运用潜力。
（图片来源：©EPO）
文字：段晓琪（HUASUN）
审校：黄若微（HUASUN）
文章来源：华孙欧洲知识产权网
图片来源：©EPO
报告分析了2010-2019年间与塑料循环经济转型相关的技术领域内的专利情况和发展趋势，指出欧洲和美国在塑料的回收和替代材料技术方面居于全球领先地位，二者在前述技术领域内的专利活动占比合计约达60%。
（图片来源：©EPO）
近年来，人类社会对于一次性塑料（single-useplastics，英文缩写为SUPs）的严重依赖已经引发了各界的关切和担忧。新冠疫情以来，口罩、手套、一次性试剂盒等含有SUPs材料的产品被广泛应用，从而加剧了这种担忧。在过去逾70年间，塑料已经成为了诸多产业和经济社会的不可或缺的材料，然而其带来的环境污染问题也使得整个社会承受了沉重的代价，因此如何对塑料进行回收、循环利用并更多地使用替代性材料已经成为了一个日益重要的问题。
2021年10月19日，欧洲专利局（European Patent Office，以下简称为欧专局）就塑料领域的专利发展趋势发布了一份题为《“未来塑料”的专利：在回收、循环设计和替代来源方面的全球创新趋势》（英文标题：Patentsfor tomorrow’s plastics: Global innovation trends in recycling, circular designand alternative sources）的研究报告，该报告完整PDF版本现可从欧专局网站下载（大小约为7MB，共计59页）。
该报告的主体部分目录如下：
1. Introduction 概要
2. Plastic recycling塑料回收
Casestudy: Higher-performance plastic recycling 案例研究：更高性能的塑料回收
Casestudy: Plastics from plant starch 案例研究：植物淀粉塑料
3. Alternativeplastics 替代塑料
Casestudy: Eco-friendly packaging 案例研究：环保包装
Casestudy: Vitrimers 案例研究：玻璃体
对于该报告的主要内容，我们在此择其要者介绍如下：
报告主要基于对高价值发明的数量、来源国、具体技术领域等统计数据来对塑料相关技术领域在2010-2019年间的创新趋势进行呈现，而高价值发明主要通过国际同族专利（internationalpatent family，即某一发明在全球多个法域的专利局被申请和公开，以下使用其英文缩写IPF或IPFs）来衡量。
在报告所涵盖的时间范围内（2010-2019），欧洲和美国在塑料的回收和替代材料技术方面居于全球领先地位，二者在前述技术领域内的专利活动占比合计约为60%。日本在2010-2019年间拥有的相关IPFs占比约达18%，这一比例遥遥领先于中国和韩国（各占约 5%），然而报告也指出，中、日、韩三国在技术专业化方面同样都存在不足。在欧洲范围内，德国因其经济体量的缘故在塑料回收和生物塑料技术方面的专利活动占比最高（占全球总数的 8%），而法国、英国、意大利、荷兰和比利时则凭借在这些技术领域的高度专业化脱颖而出。
下图反映了在2010-2019年间循环塑料产业相关发明专利的主要来源地IPFs的各自占比和对应技术领域的情况：
（图片来源：©EPO）
下图反映了2010-2019年间在塑料回收技术、生物塑料技术领域的发明专利的主要来源地IPFs的情况：
（图片来源：©EPO）
该报告显示，在所有塑料回收技术中，化学和生物回收方法相关的专利活动表现最为突出，在2010-2019年间共产生了9000项IPFs，是机械回收方法相关专利（4500项IPFs）的两倍，而机械回收方法是目前最常用的将塑料废物转化为新产品的解决方案。
报告发现，与比其他塑料回收技术相比，化学和生物回收方法的创新更依赖于相关的基础研究。如下图所示，在2010-2019年间有近20%化学和生物回收技术相关的IPFs来源于大学和公共研究机构。就这些大学和公共研究机构所处的地理位置而言，欧洲和美国具有明显的领先优势，各有29%的IPFs来自大学和公共研究机构。报告进一步显示，在化学和生物回收技术领域中，与其他主要创新中心相比，欧洲是唯一一个基础“上游”研究贡献的相关IPFs数量占比（约29%）大于该领域内整体占比（26%）的创新中心，而美国和日本基础研究机构对于“上游”研究贡献占比（分别为29%和11%）则都明显低于其各自在该领域内的整体占比（36%和17%）。但是，与前述基础研究相关数据形成鲜明对比的是，美国的初创企业和规模以上企业在化学和生物回收方面产生的IPFs数量是欧洲同行的四倍。这一反差显示，尽管欧洲在化学和生物技术回收领域内的基础研究特别活跃，但与美国相比在将基础研究成果产业化方面还有很大的潜力尚待挖掘。
（图片来源：©EPO）
如下图所示，在生物塑料发明领域，尽管在欧洲范围内医疗行业的塑料总需求占比不到3%，但与其他行业相比其专利活动总量是最多的（2010-2019年间该行业内产生了超过19000项IPFs）。不过，在化妆品/洗涤剂行业内，生物塑料技术的专利数量在整个塑料相关技术的专利总量中占比是最大的，生物塑料相关IPFs与传统塑料相关IPFs的数量比约为1:3；而这一数字在医疗行业内是1:5。此外，包装、电子产品和纺织品等行业也是生物塑料创新的重要贡献者。
（图片来源：©EPO）
该报告还突出了更易于回收的新型塑料的未来发展潜力，这也是近年来呈指数级增长的一个技术领域。如下图所示，该领域自2010 年以来相关IPFs数量的年均增长率约为10%。相关技术在航空航天、建筑、运输、风力涡轮机和微电子领域都具有相当的运用潜力。
（图片来源：©EPO）
文字：段晓琪（HUASUN）
审校：黄若微（HUASUN）
文章来源：华孙欧洲知识产权网
图片来源：©EPO
