Page 39 - 理化检验-物理分册2024年第十二期
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章园园:基于专利分析的核级电缆老化评估技术发展


              缆公司(HITACHI CABLE)报道的一种用于评估                       占比均为1%左右。来自于中、日、韩3国的申请量
              核电厂电缆绝缘涂层材料寿命的方法,以及挪威的                            已经达到了全球总申请量的99%,而其余国家占据
              WIRESCAN AS公司报道的一种用于监测电缆状况                        全球申请量的1%,可见核级电缆老化评估及寿命预
              的方法和系统。在2013—2015年,我国在这一领域                        测的专利技术主要集中在东亚地区。欧洲仅有挪威
              的专利申请量出现了小幅度增长,2015年的年度专                          占据全球总申请量的1%。虽然国外专利申请量有
              利申请量已经稳定增长到了9件, 而国外仅在2013年                        限,但韩国的电力公司、日本的日立公司在该领域的
              出现了一件专利申请。这一阶段为此后我国在该领                            研究工作在全球范围内开展最早,其所具有的研究
              域研究的快速发展打下了一定基础。                                  基础不容小觑。
              1.1.3  技术高速发展阶段 (2016年至今)                         1.3  申请人类型分布
                  2016—2020年,我国在核级电缆老化评估及寿                           核级电缆老化评估及寿命预测技术领域国内外
              命预测领域的研究工作进入了高速发展阶段。从                             专利申请人类型分布如图2所示。由图2可知:企业
              2016年的年度申请量5件增长到了2020年的年度申                        申请量占68%, 学校、个人和科研单位分别占17%,
              请量22件。特别是中广核、国家电网等龙头企业也                           7%,6%,机关团体占2%。可见,在核级电缆老化
              投入到了该领域的研究工作中。例如,中广核报道                            评估及寿命预测领域,企业对该技术的研究占到了
              了一种绝缘电缆材料多功能老化测试装置,其可以                            绝对的多数,这从侧面显示出核级电缆老化评估与
              模拟一定温度、湿度和气流影响的试验条件,实现多                           寿命预测技术在工业应用中的巨大需求量和经济利
              因子耦合,可根据试验需要任意组合湿度、温度以及                           益。虽然高校的申请量在该领域只占17%,远小于
              气流3个因素,实现一机多用。在这一阶段,高校、                           企业的申请量,但高校对该技术的发展具有很大的
                                                                推动力,并且有相当一部分为高校与企业的联合申
              企业的联合研究也促使一批新技术的产生,实现了
                                                                请,近年来国家政策关注于专利的转化运用,而校企
              高校研究成果的转化运用,例如国网上海市电力公
                                                                联合则是专利转化运用的有效途径。我国最早从事
              司与西安交通大学共同报道了一种用于评估XLPE
                                                                核级电缆老化评估及寿命预测的研究单位包括上海
              电缆绝缘老化状态的介电分析方法,该方法简单易
                                                                交通大学、西安交通大学、华中科技大学、复旦大学、
              行,具有一定的工程应用前景。一些研究院所率先
                                                                中国科学院长春应用化学研究所等,其中,西安交通
              将人工智能技术应用于该领域,例如,中国科学院长
                                                                大学和国网上海市电力公司、中国南方电网有限责
              春应用化学研究所应用介电频谱和超声波测量无损
                                                                任公司电网技术研究中心之间开展了紧密的产学研
              检测手段建立了人工神经网络模型,用于预测EPR
                                                                合作,合作方式包括共同进行技术研发、共同申请专
             (欧洲先进压水堆)核能电缆的剩余使用寿命,是较
                                                                利等模式。除上述合作模式外,一些企业还通过成
              早的将AI技术与核电电缆寿命预测相结合的研究工
                                                                立专门的技术研究中心来实现自主技术创新,如国
              作。在2020—2022年,该领域的国内专利申请量有
              所下降,这可能与全球范围内的疫情相关,在一定程                           家电网公司专门设立了国网山东省电力公司经济技
                                                                术研究院,国家电网公司还与上海电力学院、华北电
              度上制约了研究工作的进展,国外研究者在此期间
                                                                力大学等高校开展广泛合作。
              也仅在2021、2022年各有一件专利申请,而此后的
              2023—2024年,专利公开数据尚不完整,未能准确
              反映年度申请量。
              1.2  专利申请的技术原创国家/地区分布状况
                  专利技术的来源能够反映出一个国家或地区在
              相关领域的创新活跃程度。在核级电缆老化评估及
              寿命预测领域,贡献专利技术数量最多的国家是中
              国,有94%的专利申请来源于中国的申请人,共计
              120项,这与现实中国企业的市场主导地位相符。其
              余各国总计8项,其中第2位是韩国,占比为4%,其
              中大部分申请来自于韩国电力公司、LS电缆公司。                                 图 2  核级电缆老化评估及寿命预测技术领域国内外
              第3位的日本、第4位的挪威分别有2件和1件申请,                                          专利申请人类型分布

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