晶瑩剔透，散發(fā)著清冷而高貴的光輝——作為珠寶中的貴族，鉆石（亦稱金剛石）總能以低調(diào)而奢華的氣質(zhì)受到人們的鐘愛。但是由于自然產(chǎn)鉆石數(shù)量極其稀少，通過合成技術(shù)制造的人造金剛石得到了廣泛應(yīng)用。而人工合成金剛石的出現(xiàn)，也拉開了超硬材料發(fā)展的序幕。

　　超硬材料，是指硬度可與金剛石相比擬的材料，目前主要是指人造金剛石和立方氮化硼。由于這兩種材料的硬度都遠(yuǎn)高于其他材料，適用于制造加工其他材料的工具，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。然而，記者在采訪中了解到，目前，全球超硬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大，但我國多數(shù)企業(yè)卻處于產(chǎn)業(yè)鏈的上游材料環(huán)節(jié)，且專利實力較弱，缺乏競爭優(yōu)勢。美、日、歐等國企業(yè)則在附加值更高的高端制品和新興應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了專利布局，主導(dǎo)著超硬材料產(chǎn)業(yè)的競爭格局。

　　針對這種狀況，專家認(rèn)為，我國超硬材料產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)應(yīng)立足自身產(chǎn)品和產(chǎn)能優(yōu)勢，以材料環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)，重視大型裝備的專利保護(hù)，積極拓展相關(guān)國內(nèi)外市場。同時，國內(nèi)企業(yè)還應(yīng)將研發(fā)重點轉(zhuǎn)向重點材料和制品上，通過技術(shù)引進(jìn)或自主攻關(guān)等方式盡快實現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型，形成產(chǎn)品系列。而在專利方面，國內(nèi)企業(yè)也應(yīng)加強自身專利布局，爭取在核心技術(shù)環(huán)節(jié)能擁有與國外優(yōu)勢企業(yè)競爭的高質(zhì)量專利。

　　跨國巨頭控制高端市場 國內(nèi)企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)中游

　　1954年，美國通用電氣公司首次研發(fā)出了人工合成金剛石，拉開了超硬材料行業(yè)發(fā)展的序幕。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前全球超硬材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)1萬億元，其中超硬材料約1000億元，超硬材料制品約9000億元。上游的材料、中游的制品和下游的應(yīng)用構(gòu)成了超硬材料產(chǎn)業(yè)的整個產(chǎn)業(yè)鏈。

　　在超硬材料發(fā)展的過程中，專利始終在產(chǎn)業(yè)競爭中發(fā)揮著重要作用。“截至2013年12月26日，全球范圍內(nèi)超硬材料專利申請總量達(dá)3.8萬余件，其中涉及材料相關(guān)專利申請占25%，涉及制品的相關(guān)專利申請占54%，涉及應(yīng)用的專利申請占21%。”北京國之專利預(yù)警咨詢中心（下稱國之預(yù)警中心）副總經(jīng)理張勇向中國知識產(chǎn)權(quán)報記者介杭州專利訴訟紹，從技術(shù)生命周期看，材料環(huán)節(jié)除個別技術(shù)熱點外，大部分制備技術(shù)和設(shè)備已比較成熟，技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入衰退期；中游制品環(huán)節(jié)附加值比傳統(tǒng)的單晶、微粉等原材料高，技術(shù)趨于成熟；下游應(yīng)用環(huán)節(jié)正處于技術(shù)發(fā)展階段，學(xué)科交叉性強，涉及領(lǐng)域廣，技術(shù)熱點多，產(chǎn)品附加值高。

　　“目前，美、日、歐等國將技術(shù)創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)向了附加值更高的高端制品和新興應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是超硬材料在電子、半導(dǎo)體等新興領(lǐng)域的應(yīng)用，并布局了大量專利，通過專利牢牢掌控產(chǎn)業(yè)競爭格局。而我國企業(yè)雖然在生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)能力方面得到了顯著提升，但作為原材料輸出大戶被擠壓在產(chǎn)業(yè)鏈的中低端，專利數(shù)量較少，在產(chǎn)業(yè)分工中處于被動地位，產(chǎn)業(yè)突圍面臨很大壓力和困境。”張勇表示。

　　以勘探采掘用超硬材料為例，美國在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新數(shù)量占全球的90%，并且將大量技術(shù)在其他國家進(jìn)行了專利布局。我國是全球主要超硬材料消費市場，美國企業(yè)在我國布局了400余件專利以保證其高端產(chǎn)品的優(yōu)勢地位，占所有外國企業(yè)在華專利申請量的32%。

　　技術(shù)實力仍然存在差距 專利布局總體不夠合理

　　我國超硬材料起始于上世紀(jì)60年代，經(jīng)過多年的積累和發(fā)展，目前已能生產(chǎn)出基本中國專利申請滿足各行業(yè)發(fā)展所需的超硬材料制品，但和國外相比仍存在一定差距。

　　鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司是我國在超硬材料制品和行業(yè)專用生產(chǎn)、檢測儀器設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)方面的領(lǐng)軍企業(yè)。該公司科技發(fā)展部主任王愛珍向中國知識產(chǎn)權(quán)報記者介紹，我國企業(yè)在超硬磨具方面，部分產(chǎn)品已達(dá)到國外先進(jìn)技術(shù)水平，但產(chǎn)品精度、穩(wěn)定性、耐用度等方面與發(fā)達(dá)國家相比存在明顯差距，高端超硬材料磨具幾乎被發(fā)達(dá)國家壟斷。

　　河南富耐克超硬材料股份有限公司科技發(fā)展部宜娟則以立方氮化硼為例，介紹了我國超硬材料企業(yè)面臨的技術(shù)困境。“目前，在立方氮化硼磨料刀具產(chǎn)品上，我國企業(yè)主要集中在中低端市場，只有較少產(chǎn)品進(jìn)入汽車發(fā)動機、航空航天等高端制造領(lǐng)域。國內(nèi)能生產(chǎn)高端刀具的企業(yè)很少，大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的聚晶立方氮化硼刀具是通過外購聚晶立方氮化硼復(fù)合片后再加工。”宜娟表示。

　　超硬材料領(lǐng)域的專利布局狀況也從側(cè)面反映出國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)的技術(shù)差距。“我國超硬原材料市場占有率占全球的90%左右，但專利申請數(shù)量占全球的比重卻非常少。從專利申請涉及的技術(shù)領(lǐng)域看，我國相關(guān)企業(yè)專利申請技術(shù)覆蓋比較全面，在材料、制品及高端應(yīng)用上都進(jìn)行了專利布局，但主要集中在單晶、低端磨削工具、刀具和鋸切工具上，高端領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量少，企業(yè)之間同質(zhì)化競爭傾向明顯，沒有體現(xiàn)出專利對于產(chǎn)業(yè)競爭地位的支撐與控制作用。”張勇表示。

　　加強研發(fā)突破核心技術(shù) 依靠創(chuàng)新優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

　　國外龍頭企業(yè)占據(jù)超硬材料技術(shù)和產(chǎn)品的高端，利用強勁的專利實力主導(dǎo)著產(chǎn)業(yè)競爭格局，我國超硬材料產(chǎn)業(yè)如何才能實現(xiàn)從低附加值到高附加值、從要素驅(qū)動發(fā)展到創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的轉(zhuǎn)變？

　　在王愛珍看來，提高企業(yè)自主創(chuàng)新能力，持續(xù)加強研發(fā)，突破核心技術(shù)難題是促進(jìn)我國超硬材料行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵所在。“鑒于關(guān)鍵技術(shù)研究實力薄弱，亟需全面加大科技投入，健全基礎(chǔ)研究創(chuàng)新機構(gòu)，加強理論基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。同時，要堅持走自主研發(fā)與產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路，發(fā)揮技術(shù)聯(lián)盟的作用，實施聯(lián)合攻關(guān)，解決一批制約行業(yè)發(fā)展的重大、共性、關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，開發(fā)出一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)產(chǎn)品，并逐步形成系列化、成套化、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。”王愛珍表示。

　　張勇則從更宏觀的層面對我國超硬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了建議。他認(rèn)為，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方向上，我國超硬材料行業(yè)應(yīng)以材料環(huán)節(jié)的產(chǎn)量優(yōu)勢為基礎(chǔ)，進(jìn)一步做強材料環(huán)節(jié)，重點發(fā)展制品和應(yīng)用，通過技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)向價值鏈高端升級。另外，我國企業(yè)還應(yīng)積極開展技術(shù)跟蹤和前沿研究，盡可能在金剛石薄膜制備的功能性器件和高端應(yīng)用等未來可能成為產(chǎn)業(yè)價值鏈新高點的領(lǐng)域，布局一批專利，縮小與國外企業(yè)的差距，為未來新興產(chǎn)品市場贏得生存空間。

　　值得一提的是，作為我國超硬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的搖籃，鄭州正著力打造超硬材料產(chǎn)業(yè)集群，并有幸成為國家專利導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展實驗區(qū)，張勇所帶領(lǐng)的國之預(yù)警中心的研究團(tuán)隊正在為鄭州超硬材料產(chǎn)業(yè)做專利導(dǎo)航規(guī)劃分析。張勇表示，專利導(dǎo)航項目的開展與成果的落地實施，將為鄭州打造“中國超硬材料產(chǎn)業(yè)谷”，推動我國超硬材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)。