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【国科报告厅】基于专利的农业废弃物资源化利用领域技术发展态势分析

 昵称37581541 2021-02-14

(图片来源于网络,如有侵权,请联系删除。

作者:贾倩 

单位:北京市农林科学院农业信息与经济研究所



我国是世界上最大的农业国家之一,农业在我国经济社会发展中一直居于基础性重要地位。随着现代农业快速发展,农业技术装备水平不断提高,我国农业产量产能得到巨大提升的同时也随之产生了大量秸秆、畜禽粪污等农业废弃物,据统计,2015年我国主要农作物秸秆理论资源量为10.4亿吨,可收集资源量为9.0亿吨,综合利用率为80.1%。我国每年畜禽养殖产生粪污约38亿吨,综合利用率不到60%。这些未实现资源化利用无害化处理的农业废弃物量大面广、乱堆乱放、随意焚烧,不仅给城乡生态环境造成了严重影响,也造成了严重的资源浪费。如何实现农业废弃物科学、合理、高效、清洁的资源化利用已经成为了学者们关注的重点和产业发展的需要。

专利信息将技术、经济、法律信息融于一体,承载着技术创新与产业变革等重要信息。专利文献已经成为国内外开展科技、企业及产业竞争情报分析的重要信息来源。本报告基于专利文献对农业废弃物资源化利用领域进行技术发展态势分析,以期帮助相关科研人员和管理人员了解该领域技术的整体发展状况,为我国农业废弃物资源化利用技术研发和产业发展提供参考。

年度申请趋势




全球农业废弃物资源化利用领域的专利申请大致经历了3个发展阶段:1827年-1969年(萌芽期)、1970年-2005年(缓慢发展期)、2006年至今(快速发展期)。近10年(2009年至2018年)的专利申请量占该领域专利申请总量的64%,是该领域发展最为迅猛的时期。

技术来源与布局




农业废弃物资源化利用领域的专利申请主要来自中国,申请专利达73628件,占本领域专利申请总量的69%。排名第二至第四的国家依次为美国、韩国和日本,此三者在农业废弃物资源化利用领域均有4000件以上的专利申请。

农业废弃物资源化利用领域的专利申请主要集中在中国(73752件),占比约69%,导致这一现象的原因与中国申请人的专利申请较多有关,源自于中国本土的专利申请高达73283件。其次,韩国和日本也是该领域主要的专利布局国,均有约4000件以上的专利布局。

主要专利权人




农业废弃物资源化利用领域授权发明专利量排名TOP10机构包括4家外国机构和6家中国机构,4家外国机构分别为美国的希乐克(XYLECO)公司和杜邦公司(DU PONT),英国的BRITISH CELANESE和韩国的韩国农村振兴厅;6家中国机构包括4所高校(中国农业大学、浙江大学、南京农业大学、华南理工大学)和2所科研机构(中国科学院和中国农业科学院)。美国入围的两家机构均为企业,其中XYLECO公司拥有的发明专利量是中国科学院的2倍多,其农业废弃物资源化利用领域的技术研发质量和水平具有显著优势,也反映出美国在该领域已进入产业化阶段;我国该领域较高水平的技术研发主要来自于高校和科研院所,但与XYLECO公司相比,在技术储备上尚有较大差距,在该领域还未形成创新型龙头企业,产业化程度有待提升。

技术分布




农业废弃物资源化利用领域全球专利主要的10个技术研发领域IPC子类,涉及农业废弃物在肥料园艺及蔬菜、花卉、稻、果树等的栽培饲料种植、施肥畜牧养殖和燃料等方面的应用,以及通过废污水处理工艺、发酵工程和酶工程等技术实现农业废弃物资源化利用等内容。

技术热点




农业废弃物资源化利用领域技术热点主要集中在:(1)肥料化利用:秸秆直接还田、制作有机肥、复合肥和新型增值肥料;(2)能源化利用:固化成型技术、直燃技术、热解气化技术、液化技术以及发酵制沼技术等方面;(3)原料化利用:利用农业作物秸秆中富含的纤维素制作纸浆和木塑材料;(4)饲料化利用:利用农业废弃物制作畜禽专用饲料;利用微生物发酵技术将农业废弃物制成生物发酵饲料;多功能、无污染饲料配方的研究;(5)基料化利用:用作食用菌栽培基质。

在华专利布局




农业废弃物资源化利用领域在华专利主要来自本国申请,占比约99.3%,来华申请国主要有美国、日本、韩国、德国、加拿大、丹麦和法国,占比不到1%。就我国市场来看,本国申请人基本占据全部国内市场份额。安徽、江苏和山东三省的专利申请量约占本国申请总量的三分之一,是我国该领域的主要技术来源省市。

小结




1.农业废弃物资源化利用领域近十年发展迅猛,专利申请增长显著。

2.中国是农业废弃物资源化利用领域最主要的技术来源国和布局市场。

3.全球农业废弃物资源化利用领域技术处于研发与产业化并行阶段,中国在产业化方面还有较大提升空间

4.农业废弃物资源化利用领域技术热点内容广泛,主要集中在肥料化利用、饲料化利用、能源化利用、原料化利用和基料化利用五个领域,秸秆和畜禽粪污是主要研究对象。

5.我国本土机构在农业废弃物资源化利用领域的技术研发非常活跃,安徽、江苏和山东是三大技术研发大省,科研机构和高校是主要研发主力,尚未形成创新性龙头企业。 

来源:农科智库

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