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金沙国际中国专利金奖项目展示:打破国外垄断

2020-09-01 14:21

  、实用新型专利和5件外观设计专利从上百万件中国有效专利中脱颖而出,分别获得了中国专利金奖和中国外观设计金奖。

  作为引领创新和促进产业升级、推进我国知识产权事业蓬勃发展的重要平台,本届中国专利奖可谓是群芳吐艳,亮点纷呈。25个项目,自实施日起至2011年底,新增销售额1655亿元,新增利润346亿元。

  博观而约取,厚积而薄发。本报特别策划了第十四届中国金奖项目展示专题报道,对中国专利金奖和外观设计金奖进行集中展示,以飨读者。

  71岁的薛禹胜是中国工程院院士,国网电力科学研究院名誉院长。他发明的电力系统暂态稳定在线监视和预防控制的方法(专利号ZL95110947.2),揭示了多机电力系统暂态失稳的本质及失稳模式随参数值而变的机理,解决了电力系统暂态稳定性定量分析这一世界难题,商品软件已在国内外得到广泛的工程应用,获第十四届中国专利金奖。

  薛禹胜曾这样评价自己:“不善于同时做好几件事,但认准了一件事后一般都能做好。”于是他选择了电力系统暂态稳定分析的直接法作为自己的研究方向。我国电网的发展落后于电源,在稳定问题上不乏惨痛教训,因此稳定性的快速定量分析技术就显得格外重要。

  为避免走不必要的弯路,薛禹胜在确定研究方案前对文献中的最新成果进行了大量的仿真验证。他发现有关方法仅仅在表面上将稳定性理论和数值积分法结合在一起,实际上并没有克服直接法的困难。关键在于如何才能从受扰的轨迹中识别出实际的主导模式、所有潜在的危险模式和最临界的模式,并用定量方法分析受扰轨迹的稳定裕度和参数稳定裕度。

  薛禹胜努力在不同的思维方式之中寻找互补,力求不仅满足工程应用的要求,而且兼蓄数学推导的严格性和物理概念的真实性。既重视物理概念的启发,又依靠逻辑思维的判断,将数学分析与计算机技术完美结合起来,创造性地提出电力系统暂态稳定分析全新计算方法。

  电力系统在线暂态稳定监视和预防控制的方法最大的特点在于:既不回避电力系统的非自治性,也不限制系统模型和故障场景的复杂性,清晰地给出多刚体系统稳定的充要条件和失稳机理;既实现了严格定量分析这个更高的目标,又从整体上加快了稳定分析的速度,从而获得巨大的成功。这就是正确的思维方式带来的巨大差别。

  据了解,该专利为大电网控制领域的重大自主创新成果,填补了国内外该领域的技术空白。

  据统计,立足该专利研制成功的具有完全自主知识产权的广域监测分析保护控制系统WARMAP可有效地减少输电投资,保护生态环境。以江苏示范工程应用为例,提高北电南送输送能力115万千瓦,相当于少建一回500kV过江通道,按江苏过江通道平均造价378万元/kM计算,一次性节约投资2.3亿元;苏南提高供电能力100万千瓦,相当于少建一个500kV变电站,按267.3元/kVA造价,一次性节约投资2.6亿元。

  与现有技术相比,该专利利用集成化扩展等面积准则(IEEAC)为能量管理功能系统提供在线暂态稳定分析和预防控制决策,使电力系统的预防控制能力从静态安全水平提高到动态安全水平。立足该专利研制成功的具有自主知识产权的广域监测分析保护控制系统WARMAP,在大电网安全稳定控制领域取得了重大突破,为防御大停电事故提供了核心技术装备,大幅度提升了我国电网的安全运行控制能力,对国际大电网解决类似问题具有重要的示范作用和借鉴意义。

  中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(以下简称上海石化院)发明的“苯和乙烯制乙苯的烷基化方法”专利(专利号:ZL97106448.2),提出了一种新的苯和乙烯制乙苯的烷基化方法,该方法采用改性高硅纳米ZSM-5分子筛为烷基化催化剂,在反应温度370℃至450℃、反应压力为常压~2.0MPa及苯/乙烯摩尔比为1~25条件下反应制备乙苯,使苯和乙烯反应的乙苯收率和产品质量得到大幅度的提高。

  这件专利发明了高硅纳米ZSM-5分子筛合成和改性的方法,解决了常规ZSM-5分子筛催化剂活性低、选择性差及使用寿命短等关键技术问题,最终发明了高活性、高选择性、高稳定性和长寿命的苯和乙烯制乙苯的烷基化催化剂。同时,以该催化剂为基础,系统研究了苯和乙烯烷基化反应的规律及反应工艺,发明了反应温度低、反应压力缓和、苯/乙烯比低、反应负荷高的工艺技术,形成了具有自主知识产权的乙苯绿色清洁生产技术。

  上海石化院以该发明专利为核心,集成了催化剂生产、烷基化反应工艺及大型反应器等关键技术,成功开发了“气相烷基化制乙苯清洁生产成套技术”,该技术与美国ExxonMobil公司的同类技术相比,催化剂负荷提高8%、使用寿命提高50%、乙苯产品纯度高达99.8%、物耗降低11kg/t乙苯、能耗降低216MJ/t乙苯,综合技术指标达到国际领先水平。该技术的成功开发,不仅首次实现了气相法乙苯清洁技术的国产化,而且打破了美国ExxonMobil公司的独家垄断,使中国石化成为世界上第二个拥有气相法乙苯清洁生产技术的公司,对于提升我国石油化工行业的竞争力、实现可持续发展及建设资源节约型社会等均具有重要的意义。

  这件专利已成功应用于辽宁华锦石化公司、江苏丹化集团、广州石化公司、常州东昊化工公司、南京催化剂公司等十多家企业。2010年至2011年累计为企业新增销售额94.0亿元,新增利润10.8亿元,新增出口额4608万元,经济效益和社会效益显著。

  该专利在国内首次实现了气相法乙苯清洁技术的国产化,打破了美国企业的独家垄断,使中石化成为世界上第二个拥有气相法乙苯清洁生产技术的企业,有力地推动了我国石油化工行业的技术进步。该专利的实施对于实现我国乙苯生产技术的清洁化,提升我国石油化工行业的竞争力和实现可持续发展具有重要的意义,使我国成为世界上第二个拥有该技术的国家。

  中国石化石油化工科学研究院开发成功非晶态镍合金加氢催化剂,替代进口雷尼镍催化剂,在连续搅拌釜反应器中对己内酰胺加氢精制,成功实现了工业化应用。考虑到非晶态镍合金催化剂具有磁性,满足磁稳定床对催化剂的要求,而且磁稳定床可以防止细颗粒催化剂带出,可以实现高空速操作,于是提出采用非晶态镍合金催化剂在磁稳定床反应器中对己内酰胺加氢精制的构思。经过磁稳定床流体力学试验发现,液固两相磁稳定床的床层非常稳定,而在气液固三相磁稳定床中,由于气泡上升速度快,气泡尾涡容易夹带催化剂。考虑到己内酰胺加氢精制是对少量不饱和杂质的加氢饱和,所需的氢量较少,可能己内酰胺水溶液中溶解的氢就能满足反应要求。经过试验证实后,提出先将氢气溶解己内酰胺水溶液中,然后含有溶解氢的己内酰胺水溶液在液固两相磁稳定床反应器中进行加氢精制的新构思,也就是一种己内酰胺加氢精制方法(专利号:ZL001009588.9)

  在专利转化方面,该专利经过小试、中试和工业试验,将磁稳定床反应器与磁性催化剂集成用于己内酰胺加氢精制,解决了一系列技术难题,在国际上首次实现了磁稳定床反应器的工业应用。目前已建成5套工业装置,在建2套工业装置,在国内己内酰胺行业的市场占有率达到80%。2003年在中国石化石家庄化纤有限责任公司建成65kt/a工业装置,2005年在中国石化巴陵分公司建成70kt/a工业装置,2009年在中国石化石家庄化纤有限责任公司建成100kt/a工业装置,2012年在浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司建成2套100kt/a工业装置。目前,在中国石化石家庄化纤有限责任公司建设新一套100kt/a工业装置,在中国石化巴陵分公司建设新一套100kt/a工业装置。该专利自实施以来,截至2011年12月,因产品质量提高而产生的新增销售额合计2.275亿元,节支合计3497.5万元,新增利润合计为2.62475亿元。

  该专利提供一种加氢效率更高,除杂质能力更强的新型己内酰胺加氢精制方法,催化剂在磁场作用下能在液相中很好地分散,磁场的存在能有效地促进催化剂、氢气和己内酰胺水溶液之间的相互作用,加氢效率大大提高,杂质含量远低于现有方法,催化剂消耗低,不需分离,流程连续简单,操作方便。磁性催化剂与磁稳定床反应器的创新与集成,提高了现有催化反应过程的技术水平,推动了石油化学工业的技术进步。

  由武汉邮电科学研究院发明的物理层与网络层侧设备间传输数据的数据传输装置和方法(专利号ZL00800297.5)是国际上电信网向互联网转型过程中的开创性工作,在国际上首次通过电信传输网解决了全球互联网的大面积覆盖和传送问题,同时也在国际上率先实现了电信传输网流量由话音传送向互联网传送的转型,其技术提案获得国际上认可,被国际电联批准为ITU-T X.85,是国际电联自1865年成立以来中国由中国人主导制定的第一个IP国际标准。从2002年开始到2011年自主研发的专利产品均取得规模应用,包括国内30个省市自治区和直辖市,同时还出口南亚、欧洲、南美、非洲等地。由该技术在产业链上下游上产生的拉动达750亿元,包括上游的元器件供应商、下游的网络运营商和互联网服务提供商等。由于该技术开创性的工作并成为国家标准和行业标准,拉动了全国每年10亿元至50亿元的设备市场规模。2005年至2011年为例,每年全国设备市场总量约25亿元至50亿元,累计超过200亿元,这其中绝大部分含有该专利技术。国际电联数据统计结果显示:从1997年到2010年全球互联网用户数增加了20倍,每百人固定宽带用户数增加了75倍。

  由于该技术的先进性、实用性和新颖性,LAPS提案提交国际电联后经过180个国家和600多个工业组织经过多次会议和讨论,于2000年被批准为ITU-T X.85,2001年完成升级版本,2004年和2007年完成两次增补。X.85(LAPS)是国际电联1865年成立以来由中国人主导制定的第一个IP国际标准。

  该专利建立了LAPS技术体系、标准体系和系统集成体系,其重要贡献是:该专利在国际上率先为互联网业务通过电信传输网覆盖和传送到千家万户作出了开创性的贡献,在国际上率先实现了电信传输网SDH通过以太网向互联网转型的突破,通过平滑演进,保护了原电信传输网数千亿元的投资。

  中国科学院过程工程研究所发明人陈洪章、李佐虎针对固态发酵中存在的以切向剪切力为动力源的化工过程对活细胞不适应性和不动点恒定控制不适宜活细胞代谢周期规律等问题,逐步明确了以法向作用力为动力源的强化生物反应及细胞内外传递过程新思路,开创性地提出“外界周期刺激强化生物反应及细胞内外传递过程”的生物反应器设计新原理,重新构思固态发酵反应器的结构,从而诞生了本发明技术的“气相双动态固态发酵技术及其装置”(专利号:ZL02100176.6)。

  依托该专利所提出的气相双动态固态发酵及其配套技术,成功实现纤维素酶、生物农药等大规模固态生产,与传统固态发酵相比,产率平均可提高2倍;能耗平均可降低87.5%。该专利发明人作为工程技术总负责人,设计、指导安装了真菌杀虫剂生产线、纤维素酶固态发酵生产线,并一次性试产成功,其中2005年在江西天人生态集团建成了年产1000吨高孢粉的微生物农药固态发酵生产线年,中国科学院过程工程研究所与山东泽生生物技术有限公司合作,建成3000吨/年秸秆酶解发酵燃料乙醇示范项目,该项目将气相双动态固态发酵成功应用于纤维素酶的规模化生产,不仅将纤维素酶的发酵效率提高了近两倍,而且成本只有液体发酵法的1/3,显著降低了纤维素酶的使用成本,使秸秆乙醇的综合成本达到与粮食乙醇相近。在国内外引起重大反响,提升了我国在生物质领域的学术地位和工程水平,引领了生物质新型产业的发展。该技术得到了国家和相关部门的高度重视。

  该专利促进了发酵基质深层空气的有效置换,强制对流代替分子扩散,从而强化供O2与排出CO2、热量、弱化了料层的温度梯度;空气脉冲快速泻压均匀松动作用,使微生物可以有效地利用更多的生长空间;外界周期因素对生物反应产生周期刺激,加速代谢生长。

  我国是肝炎大国,近年来随着甲、乙型肝炎逐渐得到控制,戊肝渐成为重要公共卫生问题。据报告,自2003年以来我国戊肝发病呈上升趋势。在许多地区戊肝发病在成人急性病毒性肝炎中已居首位,所占比例自2003年的8.85%上升为2009年的31.62%。针对日益上升的戊肝发病率,由厦门大学和北京万泰生物药业股份有限公司自主研发的一种“戊型肝炎病毒单克隆抗体及其用途”发明专利(专利号:ZL02822218.0)为此做出了突出贡献。

  据了解,厦门大学利用该件发明专利自主研发了目前世界上唯一获准上市的戊型肝炎疫苗,以及用于戊肝病毒IgG、IgM和总抗体检测的诊断试剂盒。其中,戊型肝炎疫苗也是迄今唯一使用大肠杆菌表达系统的病毒类疫苗。据了解,戊肝诊断试剂盒自2003年投产以来,截至目前累计销售2100多万人份,其中销往国外50多万人份,取得了巨大的的社会经济效益。这是中国疫苗领域原始创新的一个里程碑,也是中国科学家为全球肝炎预防控制所做出的重大贡献。

  中国的戊肝疫苗研制进展一直受到国际医药领域科学界和产业界的关注,由厦门大学夏宁邵教授领衔的戊肝疫苗项目课题组先后在国际知名学术刊物发表26篇学术论文,其临床试验结果2010年8月发表于国际著名医学刊物《柳叶刀》,迅速得到中外同行的广泛认可和赞誉。目前,该研究团队一方面将尽快使戊肝疫苗应用于中国高危人群的预防,另一方面正积极与世界卫生组织及其他国际公益组织合作,争取使该疫苗尽快造福于其他戊肝高流行国家与地区的民众。

  该专利及其在诊断上的应用成果获2010年度国家技术发明二等奖,该发明的预防性疫苗在2011年获得国家一类新药证书和注册批件,成为全世界第一个获准上市的戊型肝炎疫苗,对技术进步的促进作用明显。此外,该专利较好地解决了戊型肝炎防控领域中的诊断准确性问题。

  2002年,王印祥、丁列明和张晓东三位博士把一种名为靶向抗癌新药EGFR酪氨酸激酶抑制剂带到中国,开始了艰辛的创业之路。资金短缺,研发薄弱,设备不足,都注定了王印祥一行人创业道路的坎坷不平。然而,面对曲折的创业之路,他们并未轻言放弃,而是夜以继日、废寝忘食地工作,使公司和项目在曲折中一步步地成长。经过多年的艰苦奋斗,终于研发出了一种“新型作为酪氨酸激酶抑制剂的稠合的喹唑啉衍生物”(专利号:ZL03108814.7),该专利旨在研制一种以表皮生长因子受体(EGFR)激酶为靶标的新一代靶向抗癌药,属于国家一类化学新药。这种新型的靶向抗癌药能特异地作用于肿瘤细胞,并攻克了传统抗癌药特异性差、毒副作用大的难关,是癌症病人梦寐以求的理想药物。

  盐酸埃克替尼,商品名为凯美纳,在2011年6月获国家食品药品监督管理局颁发的新药证书和生产批文,并于7月正式上市销售。8月,凯美纳上市会在北京人民大会堂召开,与会的国家及省市领导均对凯美纳寄予厚望,卫生部部长陈竺更是赞赏有加:“凯美纳的成功研发堪比是民生领域的‘两弹一星’。”

  凯美纳(盐酸埃克替尼)是我国第一个开发成功的小分子靶向抗癌药,它的成功上市打破了这一领域一直以来欧美大型制药企业的垄断。研究结果显示,埃克替尼在疗效及安全性上均优于进口对照药易瑞沙,且无明显不良反应,这意味着中国有了与进口药相媲美的国产抗癌新药。凯美纳的价格显著低于进口药,疗效和安全性均更优于进口同类产品,上市后深受肿瘤专家和病人的欢迎,上市一年销售额超2.5亿元。

  凯美纳(盐酸埃克替尼)的成功研发,填补了我国在靶向抗癌药领域的空白,造福了广大的肺癌患者,已成为国内恶性肿瘤治疗的里程碑。正是因为埃克替尼的成功研发,作为该件技术的专利权人浙江贝达药业有限公司将以此为契机,研发出更多更好的创新药物。

  中国工程院院士孙燕评价凯美纳(盐酸埃克替尼)创造了4个第一:中国第一个有自主知识产权的小分子抗肿瘤药、全球第一个激酶抑制剂(TKI)互为对照的注册III期临床试验、亚洲第一个激酶抑制剂(TKI)靶向抗肿瘤药、盐酸埃克替尼III期临床试验是第一次在中国采用进口专利药(吉非替尼)做头对头双盲对照的III期临床试验。

  从北京奥运会水立方场馆建设到中石化大型乙烯设备吊装工程,从上海世博会馆建设吊装到京沪高铁高架桥工程, 由徐州重型机械有限公司自主研发的“组合式自拆装平衡重装置”(专利号:ZL6.5)广泛应用于我国重大工程项目, 有力支撑了我国重大工程和基础建设装备与技术发展,极大推动了我国工程机械行业技术进步。

  在工程机械领域,起重机一般配备有平衡重,在起吊过程中起到平衡吊重侧力矩的作用,以防止起吊过程中起重机的倾翻。但随着大吨位起重机的开发,要求整车越来越紧凑,为满足大吨位起重机的要求,只有增加平衡重重量,才能满足起重机在大臂长、大幅度下的整机稳定性,但是平衡重重量过大,整车不能上路行驶成为了起重机技术上的难题。“组合式自拆装平衡重装置”解决了大型起重机既需要满足行驶质量限制又需满足多种工况下起重性能要求及快速安装与转场的难题,创新设计了组合式平衡重自拆装装置及快速挂接系统,大幅提升了施工效率。

  自该专利应用以来,实现新增产品销售额130亿元,新增利润37亿元。同时,系列产品的成功开发和销售,提高了我国工程起重机在国际市场的竞争力,使进口产品的数量与价格逐渐下降,并实现出口366台,分布在全球88个国家和地区,实现新增出口额20亿元。同时,该专利的应用使徐工70-100吨汽车起重机产品升级换代、成功开发出100-1200吨全地面起重机,使我国成为世界上第二大独立研发并批量生产百吨级至千吨级全地面起重机的国家,有力地推动了中国工程起重机产业技术进步。

  该专利使起重机不用辅助设备能自行完成平衡重的组合安装和拆卸,提高了工作速度,减轻了工作强度,通过平衡重的组合,减轻了中、大吨位汽车起重机行驶中的重量,降低了重心高度。此外,该专利的应用打破了行业内的国际垄断,有力地推动了中国工程起重机产业技术进步。应用该专利的“QAY500全地面起重机”获2008中国工程机械年度产品TOP50称号、中国国际专利与名牌博览会特别金奖以及中国机械工业科学技术奖一等奖。 “QAY300全地面起重机”获国家自主创新产品。

  随着全球经济发展的不断扩张,人类对于能源的依赖也日益升高,石油、煤炭等资源的告急让人们重新开始思考如何有效利用现有的资源。我国能源以煤为主,油气相对短缺。自1993年起成为石油净进口国,目前进口依存度已超过55%,石油的安全可靠供应面临挑战。

  煤直接液化是目前由煤生产液体产品方法中最有效的技术路线,但由于煤直接液化工艺过程复杂,涉及大量世界性技术难题。所以,国内外只完成了中间试验厂的建设和试验,难于实现大规模工业化生产。由神华集团有限责任公司和中国神华煤制油化工有限公司自主研发的“一种煤炭直接液化的方法”(专利号:ZL9.6)一举攻破了上述难题,实现煤直接液化的大规模工业化生产。

  据了解,该件发明专利创造性地提出了一种新的煤炭直接液化工艺,实现了煤直接液化工业装置的长期稳定运转,能够有效防止矿物质沉积和结焦,可以最大限度地提高液体收率,并同时为液化产品进一步加工提供了优质原料。

  神华集团利用该件专利在内蒙古鄂尔多斯建设了世界首套百万吨级规模的煤直接液化示范厂。2008年,在国务院及有关部委和企业的支持下一次打通全部生产流程,生产出合格的石脑油和柴油等产品。2012年上半年,示范工程生产柴油24.89万吨,石脑油12.57万吨,液化气5.31万吨,实现利润2.7亿元。由在我国石油资源相对匮乏、石油需求数量每年都不断增加的形势下,神华集团自主研发的煤直接液化发明专利,对解决我国石油短缺,保障能源安全稳定供给具有重大现实意义和战略意义。

  神华煤制油百万吨级示范工程试车成功,使我国成为世界上唯一掌握百万吨级煤直接液化关键技术的国家。将为解决我国石油短缺、确保国家石油战略安全提供重要途径。对增强我国能源自我保障能力,提高我国综合经济实力,走中国特色的清洁能源道路具有深远意义。

  生活在现代,没有手机可不行,而你的手机上如果没有第三代移动通信技术(下称3G),那你一定会被认为是“奥特曼”。但在3G系统中,蜂窝小区间的同频干扰是一个关键的核心问题,极大影响系统的性能和效率,小区边缘的极端干扰则严重影响系统的正常工作。由大唐电信科技产业集团电信科学技术研究院(下称大唐)攻克各种难关,研发的名为“时隙码分多址系统多小区联合检测方法”(专利号:ZL6.6)的发明专利破解了这一难题,在2004年提出了有效抑制同频干扰的多小区联合检测方法,进行了充分的仿真评估,并在外场测试中体现了优良的性能。

  据悉,2005年在保定开展的“TD-SCDMA研发和产业化项目”大规模组网试验中,该件专利的应用极大地消除了多小区间的同频干扰,有效地解决了大规模组网问题,为TD-SCDMA系统成功进行全国大规模组网和产业化应用做出了显著的贡献。国内中国通信标准化协会(CCSA)行业标准和第三代合作伙伴项目(3GPP)国际标准也为应用该专利提供的多小区联合检测方法而专门对其标准规范中的相关要求和参数指标进行了修订。

  大唐的这件专利是实现多小区联合检测功能的基本方法,已经普遍地应用在TD-SCDMA现网运营的各类基站、终端、芯片以及相关的测试仪表中,产生了巨大的规模经济效益和社会效益,目前中国TD-SCDMA用户已超过6000万。截至2011年12月,中国移动已完成四期TD-SCDMA网络建设,大唐的系统设备份额约占1/3。在该件专利及相关专利基础上开发的TD-SCDMA系统设备和终端芯片,显著地提升了产品性能,增强了大唐的系统设备和芯片产品的市场竞争力。

  该专利所提供的技术可以实现同频多小区组网,得到与CDMA系统相当的频谱复用效率。通过利用多小区信号的结构化信息进行多小区同频信号的联合检测来有效地消除相邻小区的同频干扰,降低了接收有用信号的噪底。该专利是TD-SCDMA系统成功实现全国独立规模组网的关键技术,是实现大规模产业化和全国业务应用的关键所在,也为TD-SCDMA产业的成功发展做出了突出贡献。

  当下,公共安全和每个人的生活都息息相关,尽快研制出能够对特殊核材料、毒品、爆炸物等各类危险品进行有效物质识别的技术和仪器设备,正在成为世界安检领域的迫切需求。清华大学和同方威视技术股份有限公司共同研制的“产生具有不同能量的X射线的设备、方法及材料识别系统”(专利号:ZL4.4),以磁控管为微波功率源的脉冲交替双能加速器,实现双能加速器在集装箱、车辆检查系统应用的关键突破,填补了国内外技术空白。

  2008年北京奥运会、2010年上海世博会、2011年深圳大运会期间,作为安全检查设备租赁的供货商,威视股份所提供的双能安全检查系统,对保障社会公共安全及重大活动的安全顺利举行做出了重要贡献。现在大型双能安全检查系统已出口到荷兰、挪威等三十多个国家和地区,全面覆盖了现有大型双能安全检查系统的新兴市场。

  该专利实现了对不同物质材料属性的识别,有效提升辐射成像检测的技术水平,提高对特异物质如核材料、毒品、爆炸物等危禁品的探测准确率,为海关、民航及其他行业提供更强有力的高科技安检工具,为打击恐怖犯罪活动、保障国际公共安全发挥了重要作用。

  布局,在中国、美国、德国、英国等8个国家和地区提交了专利申请,其中获得中国、美国专利授权,形成了科学完善的全球专利战略布局。点评

  “产生具有不同能量的X射线的设备、方法及材料识别系统”,有助于实现安检设备的小型化,方便地交替产生具有足够能量差距的双能X射线,并确保了足够的分辨率,实现了该领域的技术革新,对本领域的技术进步和产业优化作了很大贡献,技术先进程度高。其专利布局科学完善,先后共有13项技术提交了中国发明专利申请,其中11项技术在美国、德国等14个国家和地区提交了专利申请。

  随着生活水平的提高,人们对服饰的要求也越来越高,纺织品开始向多样化发展,主要表现在原材料和花色的变化上。山东岱银集团研发的“一种交捻竹节纱的生产方法”(专利号:ZL3.7)创新性地将数控技术、伺服驱动技术、编码器跟踪技术应用到传统细纱机上,生产出了一种粗细变化的“交捻竹节纱”。

  在面料纺织过程中,竹节本来是纺纱领域的一种纱疵,会使面料产生色档、布面凹凸不平等问题。该集团研发的“一种交捻竹节纱生产方法”,颠覆了纺织领域追求纱线粗细均匀、面料表面平整的传统理念,将纱线“竹节”疵点,通过设备改造,实现在传统环锭纺纱机上生产竹节花式纱,竹节花式变化丰富,风格多样;同时,提高了竹节纱的成纱质量,是纺纱生产技术领域一种新的突破。

  该专利技术转化实施后,很快被市场认可,生产出来的交捻竹节纱,在牛仔布、装饰布等领域得到了广泛应用。截至2011年底,累计生产14.3万吨竹节纱,新增销售额42.839亿元,新增利润4.0735亿元。

  该专利的实施为纱线和纺织面料的创新,提供了新的思路,丰富了我国纺织产品的花色品种,提高了附加值,提升了我国纺织工业的综合竞争力。

  “一种交捻竹节纱的生产方法”利用面料制造过程中的纱疵,对其进行精准的控制,形成竹节花纹,技术新颖。该专利将数控技术、伺服驱动技术、编码器跟踪技术应用到传统细纱机上,通过控制系统改变传统的方式以产生竹节。最终使生产的纱线达到粗细变化、而且竹节长度精确、倍数变化明显的效果。

  当下中国的经济发展迅速,用电的需求也在不断增加。但电力能源分布和经济发展不均衡的矛盾的现状,决定了能源资源必须在全国范围内优化配置。建设发展“跨区域、大容量、远距离、低损耗的特高压交流骨干输电网架”已成为中国电力工业进一步发展的必然选择。

  实施1000千伏特高压输变电工程,可以最大限度的、最经济的满足未来经济发展对电力的巨大需求,1000千伏变压器是特高压输电工程的中的关键设备,这种变压器的研制对成功实施特高压输电工程具有决定性的作用,它不仅能显著提高我国变压器的制造能力和水平,还将使我国的变压器技术走在世界的前列。

  1000千伏特高压交流输电工程是目前世界上电压等级最高的商业运行输电工程。国际上没有适用的技术规范和标准,也没有成熟的技术和经验可借鉴。西安西电变压器有限责任公司(下称:西电西变)自主创新,开展特高压变压器关键技术科研攻关,同时,通过承担国家、省市和西电集团科技计划任务,加快关键技术研究和技术开发进度,提高研发成果水平和质量,研制出了“特高压自耦变压器”(专利号ZL5.3)实现了特高压电力设备国产化。

  西电西变承担了国家科技支撑计划“特高压输变电系统开发与示范”项目中《1000kV交流输变电工程变压器核心技术的研究》课题任务。在项目课题研究过程中,科研人员经过艰苦的关键技术攻关,确保产品的可靠性。投入巨资研制了1700kV 610MVA和2000kV 1000MVA双柱式特高压变压器样机,两台样机全部一次性通过全部试验,验证了特高压变压器的设计和制造技术。

  “特高压自耦变压器”是目前世界上单柱容量最大的特高压变压器。主体变压器和调压变压器分箱布置,第三绕组电压稳定性好;具有生产制造、运行成本低、整体损耗低、节能环保的特点,主要技术性能指标达到国际领先水平。累计已经生产4台,销售额为1.17亿元,利润是3032.84万元。专利权人还积极建立专利应急和预警机制,有效避免专利纠纷。

  别看齿轮只是个零部件,齿轮生产工艺的改进可以大大提高生产效率,为企业节约资金。由南京工大数控科技有限公司研发的“极坐标数控高效铣、滚齿复合机床”(专利号:ZL1.6)基于极坐标加工方法,实现齿轮的数控加工。该专利在实施过程中,采用主轴消隙均载、切削载荷补偿等技术,满足成形加工精度,抑制切削颤振,研制成功后还完成基于该机床的工艺参数优化及整机动态性能实验,基本解决了大型齿轮加工装备的关键技术问题,并实现了产业化。

  据了解,目前,该产品累计销售100多台,已应用于南高齿、三一重工等著名企业,技术指标达到国际同类设备水平,实现了替代进口。该专利的实施新增销售额达1.3205亿元,新增利润达3872万元。

  同时,随着项目开发的深入,该产品系列化程度提高,可靠性增强,已获得了2项省级新产品投产鉴定、1项省级重大装备产品认证、4项高新技术产品、2项南京市自主创新产品称号。该创新成果作为“回转支承的新型制造装备关键技术研究、开发与应用”的主要部分,获得2011年江苏省科学技术一等奖。

  据了解,该产品目前已获得2件发明专利、8件实用新型专利,形成了一组涵盖机床结构、安装检测、新型刀具、运行监控、功能部件、刀具安装等的专利群。

  “极坐标数控高效铣、滚齿复合机床”,采用复合机床结构形式,实现了铣齿和滚齿工艺的复合,满足大型齿轮的高效加工需求。该产品应用于风电装备、工程机械等行业的齿轮加工企业,大大提高了生产效率,实现了产品的升级换代。采用铣齿工艺或铣滚齿工艺,取代传统滚齿、插齿、指状铣工艺,已经成为当前国际齿轮加工新工艺的发展趋势。项目研究的相关产品已应用于多家国内大型齿轮加工的骨干企业,提高了大型齿轮的加工效率,节约企业设备投入经费,市场应用前景广泛。

  生物质能源因其可再生、低污染的特点,近年来备受青睐。天津大学石化中心的科研团队,密切关注世界生物质能源技术发展趋势,结合国家生物质能源产业技术及装备发展的需求,前瞻性地开展了燃料酒精生产关键技术及装备的研发工作,最终研发出“薯类原料酒精生产方法”(专利号:ZL8.8)。

  近年来,采用非粮原料是燃料酒精技术研发重点。国家可再生能源发展“十二五”规划明确鼓励薯类等非粮原料作为燃料酒精生产原料。以“薯类原料酒精生产方法”为核心的专利群,覆盖了薯类酒精生产全过程,形成了拥有自主知识产权的“薯类酒精成套生产技术”。这项技术全面覆盖了我国薯类非粮燃料酒精生产技术市场,得到了中石油、中海油、中粮集团等能源龙头企业的技术认可,在我国薯类燃料酒精技术市场目前占有率为100%。

  “薯类原料酒精生产方法”系列技术已成为支撑大规模非粮燃料酒精产业发展的平台技术,奠定了我国非粮燃料酒精产业发展的技术基础,提高了相关企业采用国产技术建设非粮燃料酒精生产装置的信心,实现了薯类原料酒精低碳清洁生产,薯类燃料酒精产品净能量产出比提高。

  以该技术为核心专利,该团队提交了18件相关中国专利申请,其中12件已获授权;通过《专利合作条约》(PCT)途径进入美国、巴西、泰国等国家,已与泰国、孟加拉国等酒精生产企业达成技术出口合作意向;在非粮燃料酒精生产技术领域实现10个技术许可项目,累计获得专利使用许可费合同额1913万元。

  天津大学石化中心的科研团队研制的“薯类原料酒精生产方法”,率先突破了多项技术瓶颈,实现了浓醪发酵技术在薯类原料酒精生产中的工业应用,解决了薯类酒精生产过程中能耗物耗高、净能量产出比低、环境不友好等关键性技术难题,实现了薯类燃料酒精的低碳清洁生产,成为该领域革命性的技术进步,不仅优化了原料预处理,而且提高了发酵率,新颖性、创造性明显。

  电视机画面表现高速运动物体时产生的滞后现象称为“拖尾”,会让观看者产生不舒服的感觉,这是目前几乎所有液晶电视都存在的弊端。由北京京东方光电科技有限公司(下称京东方公司)3位发明人联合研发的“薄膜晶体管液晶显示器的驱动装置”中国发明专利(专利号:ZL6.X),可以有效降低图像的拖尾现象,使液晶电视的图像画面更加清晰、流畅。

  2007年初,京东方公司开始着力提升液晶显示装置的显示效果,“薄膜晶体管液晶显示器的驱动装置”这一发明专利,即是其自主创新的成果之一。该专利通过对显示器周边电路的驱动补偿,在下一行像素打开之前,先行强制性地对下一行像素施加高压,改进了液晶显示器显示区域的周边电路,起到了清除图像残影、提高动态清晰度的良好效果,有效地降低了运动图像的拖尾现象,保证了画面的清晰与连贯。

  由于该技术在对显示器周边电路进行驱动补偿时,既不需要增加额外的生产工序,也不需要增加单独的图像处理芯片,所以为企业减少了支出、降低了成本。与此同时,该技术还充分采用了薄膜晶体管的技术特点,简单实用、可操作性强,为企业带来了良好的经济效益。

  据介绍,该专利自2009年1月起实施,截至2011年底,已高质量地生产出5450万件产品,总节约成本6.7661亿元。目前,该发明人已获得国内外发明专利6件。与此同时,发明人还围绕该核心技术,提交了众多相关专利申请,形成了“专利池”,为企业的知识产权保护打下了良好的基础,同时也为企业将来可能发生的诉讼或专利许可增加了谈判的砝码。

  该发明专利实现了高品质运动图像的重大变革,通过改进液晶显示器显示区域的周边电路,有效降低了运动图像的拖尾现象,起到了清除图像残影、提高动态清晰度的良好效果。同时,该技术在使用过程中,既不需要增加额外的生产工序,也不需要增加单独的图像处理芯片,极大地降低了企业的生产成本。目前该专利已经陆续在有关企业的各生产线上广泛应用,节约成本上亿元,取得了良好的经济效益,值得推广。

  在海南传统的椰子加工业中,大量的椰子水被倒掉,不仅浪费资源,还污染土壤。这一直是海南环境保护的一大难题。由发明人钟春燕研发并获得授权的“两步发酵法生产可食用纤维素”中国发明专利(专利号:ZL5.9),创造性地采用两步发酵方式生产可食用纤维素,解决了环境污染问题,提高椰子加工效益10%以上,同时大幅度地扩展了椰果原料范围,彻底解决了制约椰果产业发展的瓶颈。

  据了解,运用“两步发酵法”生产椰果,原料不受限制,既可以是各种糖类,也可以是各类果蔬等,较好地解决了椰果行业发展中原料短缺的问题。与此同时,该技术还提高了椰果的生产效率、提升了产品品质。传统的自然发酵过程中,椰子水受自然界各种杂菌的影响较大,发酵率低,所需时间长,品质也难以得到保障。而“两步发酵法”则开创了标准化生产的新时代,通过对整个生产工艺的优化,减少了发酵过程中的污染,缩短了产品的生产周期,同时也提升了产品质量。

  可以说,“两步发酵法”极大地降低了产品的生产成本。据介绍,该专利自实施以来,已新增产量近30万吨,新增销售额近10亿元,并带动上下游相关产业新增产值200亿元,取得了良好的经济效益。

  据了解,由“两步发酵法”生产的纤维素凝胶不仅可以用来制作椰果,还可以用于生产工业原料。如今,椰果加工产业在海南解决了上万人的就业问题,每年产量达30万吨,年产值高达15亿元。目前,钟春燕已就可食用纤维素提交了数十件中国专利申请,形成了“专利池”,其中,“两步发酵法生产可食用纤维素” 是核心技术专利。谈及未来,钟春燕表示,将继续致力于该领域的技术研发,积极投身于专利的市场转化和推广。

  该专利彻底解决了环境污染问题和制约椰果产业发展的技术瓶颈,创造性地采用“两步发酵法”,为可食用纤维素的生产找到了替代原料,摆脱了椰子水供应对椰果产业发展的束缚。同时,该专利还提高了椰果的生产效率,提升了椰果的生产品质,降低了椰果的生产成本,使得椰果生产实现了标准化、规模化和产业化。目前该专利已经陆续在有关企业的各生产线上广泛应用,不仅取得了良好的经济效益和社会效益,还带动上下游相关产业的发展,为促进就业作出了贡献。

  电机是轨道交通、钻井平台、远洋船舶等高端装备的“心脏”。不过,长期以来电机制造中变流控制这一核心技术为国外公司所垄断。核心技术的缺失,严重地制约了我国高端装备制造业的发展。株洲南车时代电气股份有限公司(下称南车时代)独辟蹊径,自主研发了“一种直线感应电机恒转差频率矢量控制方法及系统”并获得中国发明专利(专利号:ZL6.9),一举突破了技术发展瓶颈,打破了国外技术壁垒,使国外产品价格在国内市场下降50%,为我国高端装备制造业的发展注入了一针“强心剂”。

  电机变流控制技术对机车等设备的安全、快捷、舒适运行起着十分重要的作用。该发明专利,通过对转差频率和电机转矩的精确控制,实时调整磁场方向,快速响应恒定控制,有效提高了控制系统的反应速度,保证了动力系统运行的稳定性,大大降低了电机故障的发生频率。

  据了解,该发明专利不仅能够有效提升系统工作的可靠性和稳定性,还能有效地降低电机发热和振动的问题,减少系统运行的能耗损失,延长设备的使用寿命。经测试,应用该技术的系统能耗减少30%以上,设备使用寿命延长1倍以上,节能降耗效果显著。

  据介绍,该发明专利已经广泛应用于轨道交通、大型中央空调、石油钻井、远洋轮船的生产和制造过程中。目前,以该专利为核心的产品已累计销售近2000套,国内市场份额高达75%以上,确立了中国企业在该领域的领先地位。

  截至目前,南车时代已获得400余件中国专利。高水平的技术专利,为企业增添了可观的无形资产,塑造了公司的良好形象,有力地推动了企业的发展。

  该发明专利实现了电机变流控制技术的重大创新,而且打破了国外技术封锁,为我国装备制造产业转型发展提供了重要的技术基础。应用该技术生产的产品,广泛应用于动车组、磁悬浮机车、地铁以及轻轨等轨道交通领域,为交流传动系统的国产化奠定了技术基础,打破了国外产品垄断市场的局面,并在应用过程中取得了良好的经济效益和社会效益,发挥了专利的技术优势,体现了专利的市场价值。

  谈及广东普宁市源丰电器有限公司的技术创新,便不得不说起几年前,该公司总经理杨瑞雄研发并获得授权的1分钟快速安装电线的“室外天线”实用新型专利(专利号:ZL2.8)。该专利彻底颠覆了天线须由专业人员装配的传统理念,简化了装配程序,减少了天线安装时高空作业的危险,降低了安装、运输成本,开创了由消费者自己动手快捷安装的先河。

  除了操作简便易行、安装成本低廉以外,“室外天线”技术还在保证接收电视无线信号质量的同时,大幅度减少了天线的包装体积,为产品的外销提供了强有力的支持。由于采用该专利,天线的反射网可以简易卸下,进行折叠包装,而且天线的三排引向器可以收紧叠放,能为天线%的包装体积,可为企业减少大笔的运输费用。

  据介绍,“室外天线个完整的产品系列,衍生出30多款产品,热销欧洲和北美的30多个国家和地区。据了解,自该专利实施以来至2011年12月,源丰电器已高质量地生产出119万台相关产品,新增利润2600万元,新增出口额8120万元,取得了良好的经济效益。

  截至目前,“室外天线”发明人已就该技术提交了10余件国内外专利申请,已获得2件中国专利,通过《专利合作条约》(PCT)途径提交国际专利申请1件。

  谈及未来,杨瑞雄表示,今后会继续加大技术研发投入,加强企业的知识产权管理,开发出更多拥有自主知识产权的产品,争取早日将企业打造成为“天线领域的世界级企业”。

  “室外天线”实用新型专利彻底颠覆了固有的天线设计理念,大大地拓宽了天线产品的设计空间。该专利具备国际先进性,通过简化天线的安装工序,减少天线包装的体积,减少了天线安装高空作业的危险,降低了天线的安装成本,为产品的外销和市场拓展创造了良好条件,同时也进一步促进了天线领域的技术创新。同时,这一专利的转化和应用,也对企业提高市场竞争力和风险抵御能力具有重要的意义。

  近年来,我国的核电产业发展迅速,但是核电施工中的关键设备“核电吊装大吊车”及其超强动力系统难题一直没有解决。针对这一需求,中联重科股份有限公司(下称中联重科)自主研发并获得中国发明专利权的“动力单元及控制方法”(专利号:ZL2.3)的核心技术,一举攻克了这一难题,为核电施工大型设备的吊装解了燃眉之急。

  “动力单元及控制方法”是我国发展新一代核电所需的“核电吊装大吊车”的核心技术,该吊车最大起重量达到3200吨,最大起重力矩达到8.2万吨米,为世界上起重能力最强的履带移动式起重机。为此,中联重科从2009年初启动相关研发工作,对所需的各项基础技术展开攻关,提交的38件中国专利申请陆续获得授权。中国发明专利“动力单元及控制方法”是这些成就中的核心技术,也是核电专用起重机的性能优于国外同类产品的关键技术。

  针对国外原有技术方案在造价和操控上的重大不足,“动力单元及控制方法”另辟蹊径,提供了一种动力单元及其控制方法的新技术,即将整机所需动力设计为分别带有控制系统的多个动力模块,将每个模块输出的液压油灵活组合形成一个智能化集中控制的统一动力源。操作人员根据作业工作情况控制虚拟油门的开启程度,设备即可根据动力需求进行智能化匹配,合理输出动力。

  “动力单元及控制方法”在起重机上的应用,具有经济实用的特点,并在节能降耗等方面具有一系列优点。在节能方面,根据施工情况需要自动选择适当数量的发动机工作,动力输出实现了智能匹配,节油显著;根据动力输出状态等指标,自动控制系统可自动调节冷却系统的功率,节约油耗18%以上。在经济性方面,大幅降低了采购成本,还为用户节省了大量燃油费用。由于技术成熟、质量可靠、故障率低,因而维护保养费用也低,受到用户广泛认可。目前,该专利的成功实施已产生经济效益逾48亿元,预计在今后5年销售额将超过229亿元,新增利润30亿元。

  该发明专利有效降低了核电专用起重机的操作难度,保障了施工安全;动力单元的体积减小,便于制造安装;采用常规化器件,使得国产化零部件得以大量应用,摆脱了进口件的制约,有效降低了制造成本;通过智能协调控制,有效降低了整机燃油消耗,为起重机动力系统技术构成开辟了一条新路。其新颖的设计思路,突破了国外技术局限和不足,对起重机动力系统技术设计具有开创性意义。(知识产权报记者柳鹏王璐实习记者于朗添孟逸君)

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