收藏！《2021年全球3D打印行業(yè)技術(shù)全景圖譜》

來(lái)源： 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

1、全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)概況

(1)技術(shù)周期：處于成長(zhǎng)期

2010-2019年，全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)人數(shù)量及專利申請(qǐng)量均呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。雖然2020年全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)人數(shù)量及專利申請(qǐng)量均有所下降，但是這兩大指標(biāo)數(shù)量仍較多。整體來(lái)看，全球3D打印技術(shù)處于成長(zhǎng)期。

圖表1:全球3D打印行業(yè)技術(shù)周期

注：當(dāng)前技術(shù)領(lǐng)域生命周期所處階段通過(guò)專利申請(qǐng)量與專利申請(qǐng)人數(shù)量隨時(shí)間的推移而變化來(lái)分析。

(2)專利申請(qǐng)量及專利授權(quán)量：2020年專利數(shù)量及授權(quán)量均有所下降

2010-2019年全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2020年全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量有所下降，為29694項(xiàng)。

在專利授權(quán)方面，2010-2017年全球3D打印行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量逐年增長(zhǎng)，2018-2020年逐年下降，2020年全球3D打印行業(yè)專利授權(quán)數(shù)量為9246萬(wàn)項(xiàng)，較2019年下降明顯。從授權(quán)占比來(lái)看，自2016年開(kāi)始，全球3D打印技術(shù)專利授權(quán)占比出現(xiàn)大幅下降，且近些年呈持續(xù)下降趨勢(shì)，2020年僅為31.14%。

截止8月18日，2021年全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量和專利授權(quán)數(shù)量分別為5583項(xiàng)和403項(xiàng)，授權(quán)比重為7.22%。

圖表2:2010-2021年全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)量及授權(quán)量情況(單位：項(xiàng)，%)

注：①專利授權(quán)率表明申請(qǐng)的有效率以及最終獲得授權(quán)的提交申請(qǐng)成功率。

②統(tǒng)計(jì)說(shuō)明：如果2012年專利申請(qǐng)?jiān)?014年獲得授權(quán)，授予的專利將在2012年專利申請(qǐng)中顯示。

(3)專利法律狀態(tài)：絕大多數(shù)專利處“有效”和“審中”狀態(tài)

截止2021年8月18日，全球3D打印大多數(shù)專利處于“有效”和“審中”狀態(tài)，兩者3D打印專利總量分別為9.19萬(wàn)項(xiàng)和6.1萬(wàn)項(xiàng)，占全球3D打印專利總量的58%和38%。PCT制定期內(nèi)的3D打印專利數(shù)量為6023項(xiàng)，占全球3D打印專利總量的4%左右。

圖表3:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)專利法律狀態(tài)(單位：項(xiàng))

(4)專利市場(chǎng)價(jià)值：總價(jià)值接近二百億美元，3萬(wàn)美元以下專利數(shù)量居多

截止2021年8月，全球3D打印行業(yè)專利總價(jià)值為181.60億美元。其中，3萬(wàn)美元以下的3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量最多，為9.64萬(wàn)項(xiàng)；其次是3萬(wàn)-30萬(wàn)美元的3D打印專利，合計(jì)專利申請(qǐng)量為3.65萬(wàn)項(xiàng)。3百萬(wàn)美元的3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量最少，僅為828項(xiàng)。

圖表4:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)專利市場(chǎng)總價(jià)值及專利價(jià)值分布情況(單位：億美元，項(xiàng))

統(tǒng)計(jì)口徑：按每組簡(jiǎn)單同族一個(gè)專利代表的去重規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并選擇同族中有專利價(jià)值的任意一件專利進(jìn)行顯示。

2、全球3D打印行業(yè)專利技術(shù)類型

(1)專利類型：發(fā)明專利占比高達(dá)82.08%

在專利類型方面，目前全球有18.12萬(wàn)項(xiàng)3D打印專利為發(fā)明專利，占全球3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量的比例高達(dá)82.02%。實(shí)用新型3D打印專利和外觀設(shè)計(jì)型3D打印專利數(shù)量分別為3.61萬(wàn)項(xiàng)和3593項(xiàng)，分別占全球3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量的16.36%和1.63%。

圖表5:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)專利類型(單位：項(xiàng)，%)

(2)技術(shù)構(gòu)成：第一大技術(shù)占比超過(guò)20%

從技術(shù)構(gòu)成來(lái)看，目前“B29C64 增材制造[2017.01]”及“B33Y30 增材制造設(shè)備[2015.01]”兩類技術(shù)的專利申請(qǐng)數(shù)量最多，分別為26205項(xiàng)和22896項(xiàng)。全球3D打印技術(shù)分類中專利數(shù)量排名第三的是“B33Y10 增材制造的過(guò)程[2015.01]”，專利申請(qǐng)量為15225項(xiàng)。

圖表6:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)技術(shù)構(gòu)成(單位：項(xiàng))

(3)技術(shù)焦點(diǎn)：十大熱門

全球3D打印前十大熱門技術(shù)詞包括打印設(shè)備、制造裝備、組合物、金屬材料、機(jī)器人、打印機(jī)、醫(yī)療裝備、醫(yī)療器械、發(fā)動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)。進(jìn)一步細(xì)分來(lái)看，3D打印技術(shù)熱門詞包括3D打印機(jī)、增材制造、聚合物、復(fù)合材料等。具體情況如下：

圖表7:2021年全球3D打印行業(yè)熱門技術(shù)詞

注：旭日?qǐng)D內(nèi)層關(guān)鍵詞是從最近5000條專利中提取。外層的關(guān)鍵詞是內(nèi)層關(guān)鍵詞的進(jìn)一步分解。

(4)被引用次數(shù)TOP專利：兩大專利被引用超過(guò)千次

被引用次數(shù)最多的專利均為國(guó)外專利，全球排名前六的專利，被引用次數(shù)均超過(guò)1000次，其中專利號(hào)為US7066586B2的Ink refill and recharging system專利與專利號(hào)為WO1999050787A1的Cross-network functions vialinked hardcopy and electronic documents專利，其被引用次數(shù)均為1234次，并列全球第一。其它被引用次數(shù)前十大專利如下所示：

圖表8:截止2021年7月全球3D打印行業(yè)被引用次數(shù)TOP10專利(單位：次)

3、全球3D打印行業(yè)專利競(jìng)爭(zhēng)情況

(1)技術(shù)來(lái)源國(guó)分布：美國(guó)占比最高，中國(guó)緊隨其后

目前，全球3D打印第一大技術(shù)來(lái)源國(guó)為美國(guó)，美國(guó)3D打印專利申請(qǐng)量達(dá)到141209項(xiàng)，占全球3D打印專利總申請(qǐng)量的35.81%；其次是中國(guó)，中國(guó)3D打印專利申請(qǐng)量占全球3D打印專利總申請(qǐng)量的25.52%。日本和德國(guó)雖然排名第三和第四，但是與排名第一的美國(guó)及排名第二的中國(guó)專利申請(qǐng)量差距均較大。

圖表9:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)技術(shù)來(lái)源國(guó)分布情況(單位：項(xiàng)，%)

統(tǒng)計(jì)說(shuō)明：①按每件申請(qǐng)顯示一個(gè)公開(kāi)文本的去重規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并選擇公開(kāi)日最新的文本計(jì)算。②按照專利優(yōu)先權(quán)國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若無(wú)優(yōu)先權(quán)，則按照受理局國(guó)家計(jì)算。如果有多個(gè)優(yōu)先權(quán)國(guó)家，則按照最早優(yōu)先權(quán)國(guó)家計(jì)算。

(2)中國(guó)區(qū)域?qū)＠�申�?qǐng)分布：廣東專利申請(qǐng)數(shù)在國(guó)內(nèi)遙遙領(lǐng)先

在中國(guó)的所有省市當(dāng)中，廣東為中國(guó)當(dāng)前申請(qǐng)3D打印專利數(shù)量最多的省份，當(dāng)前3D打印專利申請(qǐng)數(shù)量累計(jì)高達(dá)14800項(xiàng)。江蘇、北京、浙江、上海累計(jì)申請(qǐng)3D打印專利數(shù)量均超過(guò)5000項(xiàng)。中國(guó)當(dāng)前申請(qǐng)省(市、自治區(qū))3D打印專利數(shù)量排名前十的省份還有陜西、山東、湖北、安徽和四川。

圖表10:截止2021年8月中國(guó)當(dāng)前申請(qǐng)省(市、自治區(qū))3D打印專利數(shù)量TOP10(單位：項(xiàng))

統(tǒng)計(jì)口徑說(shuō)明：按照專利申請(qǐng)人提交的地址統(tǒng)計(jì)。

(3)專利申請(qǐng)人競(jìng)爭(zhēng)：惠普研發(fā)公司專利申請(qǐng)數(shù)全球第一

從申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)數(shù)量排名來(lái)看，截止2021年8月18日，惠普研發(fā)公司累計(jì)申請(qǐng)3D打印專利數(shù)量達(dá)3697項(xiàng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全球其他公司。全球申請(qǐng)3D打印專利數(shù)超過(guò)2000項(xiàng)的還有通用電氣與佳能公司，分別為2114項(xiàng)和2032項(xiàng)。

其中，中國(guó)西安交通大學(xué)和華中科技大學(xué)分別以915項(xiàng)和818項(xiàng)的3D打印相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量，排名全球的第8和第10名。

圖表11:截止2021年8月全球3D打印行業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)量TOP10申請(qǐng)人(單位：項(xiàng))

注：未剔除聯(lián)合申請(qǐng)數(shù)量。

全文統(tǒng)計(jì)口徑說(shuō)明：1)搜索關(guān)鍵詞：3D打印及與之相近似或相關(guān)關(guān)鍵詞；2)搜索范圍：標(biāo)題、摘要和權(quán)利說(shuō)明；3)篩選條件：簡(jiǎn)單同族申請(qǐng)去重、法律狀態(tài)為實(shí)質(zhì)審查、授權(quán)、PCT國(guó)際公布、PCT進(jìn)入指定國(guó)(指定期)，簡(jiǎn)單同族申請(qǐng)去重是按照受理局進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。4)統(tǒng)計(jì)截止日期：2021年8月18日。5)若有特殊統(tǒng)計(jì)口徑會(huì)在圖表下方備注。