云南省锗金属产业发展的优化建议

6.2.4.1　产业布局结构优化

（1）产业结构比例优化

产业结构是产业发展在宏观层面的反应，合理的产业结构对产业发展具有重要作用。专利产出是研发活动的主要产出方式，产业链的专利配比在很大程度上代表着研发的重点。对锗金属产业来说，锗产业链上游拥有较强的议价能力，下游具备高的附加值。

图6-41　锗金属产业全球和国内主要地区产业结构配比

图6-41显示出全球主要国家、国内优势地区的产业专利结构配比情况。通过与上述国家或地区相关专利布局结构配比进行比较，可以看出，云南的专利布局的技术结构与其他国家或地区存在较大差别，主要体现于其三个一级分支中，上游的精炼/提取相关的专利占到了51.2%，超过了一半的比例，而其他国家或地区则普遍不超过20%，美国、日本和韩国上游的比例则更低。

由此可见，发达国家在全球锗行业中控制着大多数深加工领域，尤其是下游技术含量和附加值都较高的领域。我国在全球锗产业链中作为主要的原料供应国，每年生产的锗金属量总量较大，并且主要来自云南地区。云南在全球锗金属产业链中主要从事的是上游产品的粗加工，我国其他地区中，上海、北京的产业结构与美国、日本等地的产业结构最为相似，上游专利在所有专利中的占比最低（见表6-5）。

表6-5　锗金属产业全球主要地域专利技术分布

具体从三级分支的对比情况来看，云南46.8%的专利集中在上游的精炼，中下游专利数量极少，仅在红外光学、半导体器件有少量的布局。而下游应用，特别是其中的半导体器件和红外光学正是全球各个国家/地区，以及我国大部分地区的专利布局重点所在；此外，红外光学和有机锗是近五年来除精炼/提纯以外的发达国家、专利运用和合作研发的热点布局方向。因此，云南省在对锗金属产业进行产业格局调整时，应当重点关注向中下游方向，特别是在有机锗、红外光学、半导体器件等方向上的研发，在把握好上游行业领导力、巩固优势地位的同时，进一步完善产业链，构筑技术壁垒，培育打通全产业链、在全国乃至全球范围内有综合竞争力的行业龙头企业，将产业技术重点不断从上游向中下游延伸。

（2）产业专利结构调整

我国专利类型分为三种：发明、实用新型和外观设计，发明是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案；实用新型，是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案；外观设计，是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案的结合所做出的富有美感并适于工业应用的新设计。一般来说，发明专利经过实质审查，因此发明专利无论从保护主题、技术含量、保护期限、权利稳定性及使用价值方面都具有多重优势；实用新型虽然费用低廉、授权较快，但是因为其没有经过实质审查，存在较为严重的权利稳定性问题。因此，通常认为发明专利的质量高于实用新型专利。

图6-42　锗金属产业国内外主要地区发明申请占比

图6-42显示出锗金属产业，云南省以及全球主要国家/地区的发明专利申请占比的情况。可以看出，全球主要国家中，美国、欧洲锗金属产业发明专利申请占比100%，日本、韩国的发明专利占比达到99%，而中国的发明申请占比为85%，与其他国家存在较大差距。云南省的发明专利申请占比与上述国家/地区相比，差距则更为明显，仅为62%。云南锗金属产业偏重于产业上游，较多地涉及提取和精炼，申请了较多的提纯设备和提取装置的专利。通过上述数据可知，云南省虽然专利申请数量优势较为明显，但专利结构不够合理，存在较大的不稳定性，建议应当提高发明专利申请的比重。

具体来说，锗金属上游产业，除了从原材料中进行提取提纯等的改进本身可以作为发明专利申请以外，相关设备产品的制作过程、使用的原材料，以及基于信息技术的智能化产品，都可以作为发明专利进行申请。例如，对于新开发设备的配套电气化控制，或者对已开发产品的电气化控制。此外，还可以从产品的提取过程、产品的测试等角度进行挖掘，提升发明专利申请的比重。

6.2.4.2　企业整合培育引进

（1）本地企业培育

从图6-43中可以看出，云南驰宏国际锗业有限公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司、昆明汇泉高纯半导材料有限公司实力比较强。上述企业作为云南本地的领军型龙头企业，应是政府在产业中重点扶持的对象，以支持它们做大做强，为云南锗金属产业的发展起到良好的示范效应和技术溢出效应，拉动云南省整体产业的快速发展。

图6-43　锗金属产业云南主要申请人专利技术分布

对于一批具备一定的技术能力，但技术实力并不突出的中小型企业，一方面可以鼓励和引导它们在各自擅长的技术分支展开合作，如云南五鑫实业有限公司、云南罗平锌电股份有限公司、南华茂森再生科技有限公司可以在锗金属的精炼方面进行合作研发，中小型企业之间通过在自身擅长的领域合作，可以充分发挥既有优势，形成抱团合力。还可以尝试在产业整合中将这些企业与大型企业进行联合，在更广阔的平台中发挥其技术优势，增强云南省锗金属产业的整体实力。

从产业链补齐的角度看，云南本地的昆明云锗高新技术有限公司、云南北方广电有限公司在锗单晶的提取和制备方面有一定的积累，云南驰宏国际锗业有限公司、昆明汇泉高纯半导材料有限公司在四氯化锗方面有一定积累。锗单晶在下游太阳能电池、半导体器件和红外光学方面具有重要的应用前景，特别是在红外光学方面，红外锗镜头、红外成像仪、红外锗镜片重要原料对世界各国发展军事、空间探测领域具有重要意义；而四氯化锗不仅是制备锗单晶的过程产品，还是掺锗光纤的重要组成成分，用于制备高速光纤网、链路、光纤传感器、光纤制导及光纤系留装置等。云南省在向中下游扩展延伸的过程中，可以以这些具有相关基础的企业作为重点培育对象，发挥已有优势、支持鼓励其带动整个产业向纵深发展（见表6-6）。

表6-6　云南本地主要创新主体技术分布

（2）外地企业引进

图6-44　锗金属产业国内主要申请人技术分布

从图6-44中可以看出，上海华虹宏力半导体制造有限公司、杭州麦乐克科技股份有限公司和上海华力微电子有限公司的实力较为强劲。三家企业的专利均集中在锗金属的应用层面，其中上海华虹宏力半导体制造有限公司和上海华力微电子有限公司两家企业半导体器件优势明显，而杭州麦乐克科技股份有限公司的所有专利均集中在红外光学方面。此外还可以看到，我国企业锗金属产业技术分布两极分化明显，要么集中在以传统工业为基础的锗金属的提取和精炼方面，要么集中在新型电子通信为核心的半导体器件方面，除了中锗科技有限公司在上下游有少量分布外，几乎没有企业能够做到打通产业壁垒、整合上下游。因此，云南在引进和鼓励外地企业时，可以主要考虑利用上游优势，引进中下游企业，上下游结合补齐产业链，将云南省真正打造为覆盖锗金属全产业链的锗金属产业聚集地。

例如，在云南较为缺少的太阳能电池方面，可以重点考虑引入西安科锐盛创新科技有限公司、中锗科技有限公司、中山德华芯片技术有限公司、艾泽太空太阳能公司；在红外光学方面，重点考虑引进杭州麦乐克科技股份有限公司、三河市蓝思泰克光电科技有限公司；在半导体器件方面，重点考虑上海华虹宏力半导体制造有限公司和上海华力微电子有限公司、西安科锐盛创新科技有限公司、中芯国际集成电路制造（上海）有限公司、格芯公司、台湾积体电路制造股份有限公司等；在光纤应用方面，可以重点考虑长飞光纤光缆有限公司、康宁股份有限公司、烽火通信科技股份有限公司；在保健/药品/化妆方面，重点考虑北京利千秋科技发展有限公司。

通过引入这些外地企业或与其展开合作，一方面可以激活产业集群的竞争，促进企业的健康发展；另一方面可以带动本地锗金属产业应用端的快速成长，有利于云南锗金属产业的全面发展。

此外，可以鼓励云南本地企业横向或纵向并购，对于一些同质化竞争激烈的企业可以采取横向合并，凸显规模效益的同时做强具体产业链环节；对于一些已经在某些产业链环节具备竞争优势的企业，可以采取纵向并购产业链其他环节的高成长企业，将产业链打通做长，将企业经营向高价值链方向拓展。

锗金属产业国内主要创新主体分布见表6-7。

表6-7　锗金属产业国内主要创新主体技术分布

续表6-7

6.2.4.3　创新人才引进培养

（1）本地人才培养

图6-45　锗金属产业云南本地发明人技术分布

图6-45是云南本地锗金属产业技术方向上创新性人才的分布情况。如前所述，云南本地的创新性人才主要集中在云南驰宏国际锗业有限公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司和昆明汇泉高纯半导材料有限公司，这些人才普遍在上游的精炼、提纯，中游的四氯化锗、二氧化锗、锗单晶方面的专利产出较多，这些人才可以作为云南锗金属产业的重点人才培养对象。除此之外，云南本地在锗金属产业的重点技术和热点技术上还有一定数量的人才资源，如在锗单晶方面还包括董汝昆、李武芳、柳廷龙等人，半导体器件方面还包括杨宇、杨杰、王茺、熊飞等人。具体情况如表6-8所示。

表6-8　锗金属产业云南本地各技术分支主要发明人

(www.xing528.com)

（2）外地人才引进

图6-46是国内非云南企业和高校/科研院所在各技术分支上创新性人才的分布情况。可以看到，国内锗金属领域的人才较多集中在上海华虹宏力半导体制造有限公司、杭州麦乐克科技股份有限公司、西安电子科技大学有限公司、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中锗科技有限公司、北京大学等企业和机构。

上海华虹宏力半导体制造有限公司的钱文生、陈帆、刘东华、周正良、段文婷、胡君、陈雄斌、陈曦等人的研究方向主要集中在半导体器件方面；杭州麦乐克科技股份有限公司的吕晶、王继平、胡伟琴等人主要研究红外光学方面；西安电子科技大学的胡辉勇、张鹤鸣、宋建军、宣荣喜等人的研究领域主要涉及锗单晶的制造；中国科学院上海微系统与信息技术研究所的张苗、狄增峰、王刚、薛忠营等人的研究领域主要涉及半导体器件和锗单晶的制造；中锗科技有限公司的柯尊斌、王卿伟则涉及上游的提取、中游的锗单晶和下游的半导体器件。云南在进行人才引进时可以重点考虑上述对象。

图6-46　锗金属产业云南省外地区主要发明人排名及技术分布

6.2.4.4　产学研协作及专利运用

（1）本地产学研合作

技术的融合趋势和企业的专业化趋势需要相关主体之间加强研发合作，通过资源互补共同完成创新，尤其是针对区域产业薄弱或缺失环节进行协同创新，对相关主体来说是一条省时省力的捷径。如前所述，云南本地合作研发开展程度较为深入，目前已有很多成功的合作案例，如昆明理工大学和云南驰宏锌锗股份有限公司、云南大学与云南临沧鑫圆锗业股份有限公司等。再如，专利云南临沧鑫圆锗业股份有限公司与其子公司云南东昌金属加工有限公司的共同申请CN104480328B，是一种真空富集回收低品位褐煤锗精矿中锗的方法，该专利目前已经获得授权，并且在美国有同族专利布局。又如，云南驰宏锌锗股份有限公司与昆明理工大学合作研发了一系列高效处理含锗锌渣和从含锗锌渣中提取锗的方法，上述专利有效率100%，与高校的合作研发有效提高了企业专利的授权率。因此，产学研合作对于提升双方的技术研发能力，推动高校和机构的技术落地和产业应用以及补强企业研发力量等方面，都具有较好的促进作用，形成1+1＞2的效果。

表6-9列出中国高校和科研院所在锗金属产业领域的重点技术和热点技术方向专利技术产出情况，按照云南本地以及国内非云南这两个区域来进行筛选。

表6-9　锗金属产业云南本地高等院校及科研院所专利技术分布

在云南本地的高校和科研院所中，昆明理工大学在精炼方面有较强的技术积累，其近期公布专利中的主要研究方向涉及超声波、气浮法纯化单宁锗渣的方法及装置（CN113355535A）、从硬锌中浸渣中回收锗的混合氧化剂（CN105369038B）、采用微波碱熔法提升锗提取率（CN111074082B）等。昆明理工大学除了与本地企业联合研发外，还与我国其他地区的企业也有产学研合作专利，如其与国网上海能源互联网研究院有限公司、哈尔滨众达电子有限公司共同申请了两件关于锗光电探测器的专利，锗光电探测器因其与CMOS工艺兼容，且可以与波导光路集成，更容易实现高速高响应度，是实现高速光通信和光互联芯片的核心器件之一，在光通信、光互联和光传感等领域有着广泛的应用，在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。

云南大学相关专利数量虽然少，但是在产业链的上游和下游均有所布局，其上游专利涉及从烟尘中富集锗的方法和两段还原挥发富集低品位锗精矿中锗的设备及方法，下游专利涉及半导体量子材料，具体涉及Ge量子点的制备方法，如一种离子束溅射技术制备高结晶性Ge/Si多层膜的方法（CN106756856A）、一种高效近红外发光的低维锗硅量子材料及其制备方法（CN105977332A）、硅基底上溅射制备有序锗量子点的方法（CN104762593A）、用离子束溅射技术生长高密度细小自组织Ge量子点的方法（CN101748374B）等。这些数据表明云南大学在Ge量子材料方面有较为深入的研究，技术积累较强，但是遗憾的是，云南大学的授权专利要么撤回，要么未缴年费视为撤回，表现出其对知识产权的保护意识较弱且疏于管理。

昆明物理研究所的相关专利主要涉及应用端的红外光学方面，如大尺寸红外光学用锗窗口材料的制备装置（CN215517747U）、一种超强光大视场温度自适应红外镜头（CN201765372U）、广角光学被动消热差红外光学镜头（CN201096959Y）等，表明昆明物理研究所在锗金属光学材料的研究方面专业性较强，具有突出的优势。并且其在专利运用方面亦有所尝试，将专利“一种非致冷长波红外连续变焦镜头”（CN202204981U）、“一种超强光大视场温度自适应红外镜头”（CN201765372U）、“一种长波致冷红外焦平面探测器变焦距透镜系统”（CN201732204U）三件专利的使用权在2012年以独占许可的方式授权于云南北方驰宏光电有限公司。但是与云南大学类似的是，昆明物理研究所的多数专利目前同样处于“未缴年费”视为撤回状态。

中国科学院云南天文台、临沧师范高等专科学校、云南师范大学、玉溪师范学院分别在红外光学、二氧化锗、太阳能电池等方面有所研究。云南在推行锗金属产业的产学研合作时，从资源和便利角度，可优先选择云南本地的高校和科研机构。云南企业可在其优势技术方面与当地的高等院校与科研机构合作形成强强联合，相互促进研发实力，保持行业优势地位。也可以在薄弱的环节与之合作研发，构成优势互补，以便尽快弥补技术不足，提升技术创新力和产业竞争合力，将产学研所形成的技术及时落地、保护，推动研发成果向应用转化。

（2）外地产学研合作

表6-10显示出我国其他省份地区在锗金属产业有相关研究的高等院校和科研院所。除了利用地理便利进行产学研合作研发外，云南本地的企业也可以在全国范围内寻找协同对象，如浙江大学、中国电子科技集团公司第四十六研究所、深圳大学、中国科学院上海硅酸盐研究所、西安交通大学等院所在全产业链上均有所研究，在跨省产学研合作时考虑。其中深圳大学在2011年与云南临沧鑫圆锗业股份有限公司已有合作研发，双方申请了两件关于高纯锗单晶和锗多晶制造的专利。另外，为了补强云南锗金属企业在产业链上的不足，还可以与西安电子科技大学、北京大学、清华大学、中科院微电子所、中国科学院上海技术物理研究所、厦门大学等半导体器件应用方面具有突出优势的院所进行合作。具体可参见表6-10。

表6-10　锗金属产业国内其他地区高等院校及科研院所专利技术分布

续表6-10

（3）加强专利运用

作为专利运用常见的形式，专利诉讼、许可、转让等得以发生的关键在于自有专利与对方的技术或产品密切相关，如果希望找出这种相关性，评估专利运营的可能性，作为运营决策的参考，可以通过梳理云南锗金属产业相关专利的引用和被引情况，了解到其他市场主体的技术与云南省技术的相关度，找到与云南省专利具有不同程度技术相关性的、潜在的专利运用对象。

将所有云南产出的锗金属专利作为一个整体，图6-47表明了与云南省锗金属专利技术相关的其他市场主体，可以看到，衡阳恒荣高纯半导体材料有限公司、广东先导稀材股份有限公司、扬州宁达贵金属有限公司、贵州宏达环保科技有限公司、中国恩菲工程技术有限公司、南京中锗科技有限责任公司、天津中科拓新科技有限公司、山东神戎电子股份有限公司、广西金山铟锗冶金化工有限公司、有研光电新材料有限责任公司等多家公司的专利技术与云南锗金属领域的专利技术相关度较高，它们均不同程度引用了来自云南的专利。其中，广东先导稀材股份有限公司、南京中锗科技有限责任公司、有研光电新材料有限责任公司、北京国晶辉红外光学科技有限公司、四川四环锌锗科技有限公司与云南企业技术的相关度极高，是较有价值的潜在专利运用对象。

图6-47　锗金属产业云南专利主要引用/被引用创新主体

6.2.4.5　产业环境资源提升

中国专利制度建设起步较晚，国内企业和科研院所专利保护意识不强，专利管理和运用能力偏弱，但是，当前全球进入知识经济时代，“知识就是财富”已成为全球性共识，知识产权已成为衡量国家经济生产力的战略资源，是衡量国际竞争力的关键筹码。我国为了优化企业营商环境、提高创新主体知识产权运用水平，先后实施了创新驱动发展战略和知识产权强国战略，知识产权作为创新型经济发展的基础，其在我国的重要性日渐凸显，知识产权制度建设日益完善，知识产权保护力度不断加大。对包括新材料产业在内的“战略性新兴产业”施行更加强有力支持政策。

云南省作为我国的“有色金属王国”，拥有丰富的有色金属资源，在发展新材料产业方面具有得天独厚的优势。就云南锗金属产业而言，目前仍然面临着企业技术创新能力不强、掌握的关键核心技术少、上游专利结构不良、在下游应用前沿领域关键技术少、大量社会资本不愿用于创新投入等问题。对此，云南省有必要对相关主体进行重点培育和强有力的政策支持，为云南省在新材料产业的发展“保驾护航”、让相关主体在提升技术创新时“如虎添翼”。

具体而言，可从以下几个方面着手：

1.整合资源，推动产业链完善

基于云南锗金属产业链条不完整、应用端较为薄弱的情况，政府应通过针对性的招商引资来对产业链进行完善。可在评估后引入产业发展所需要的可提供锗单晶、二氧化锗等较高质量的配套企业、下游半导体器件、太阳能电池、红外光学等终端应用型企业，以及具有较强研发能力的院所，发挥第三方公共服务机构作用，搭建供需对接平台，整合不同业态的资源，创造有利于产业链上下游企业深入合作的环境，从而打造具有竞争优势的产业集群，促进集群内部的有机互动和良性发展。

2.提供资金，协助企业成长

当前随着全球新技术革命和产业变革浪潮的推进，部分稀有金属和非金属品种作为支撑战略性新兴产业发展的重要功能材料，地位得到明显提升，成为世界主要国家资源安全关注的重点。

锗金属产业作为典型的战略性资源产业，美国、日本、欧洲、韩国等均对其进行了政府层面的引导。对于锗金属产业发展，除了政府在行政层面的管控、引导和支持、金融机构的强力支持对产业的发展也不可或缺，因此云南还应加大对锗金属产业的财政支持力度，统筹利用政府投资引导基金、政府投资平台，吸引国家产业投资基金及社会资本，为云南本地企业的快速扩张提供必要的资金支持，从设备购买、工业用地、厂房建设、研发投入、人才培养、企业并购等各角度设计合理的资助政策，以快步追赶、建设规模化的高新技术产业典范。

3.培养人才，促进技术突破

产业的发展离不开技术，技术以人才为依托，云南目前在部分技术方向已经具有较好的人才积累，但依然存在较大的提升空间。为此，云南可依据自身技术发展薄弱的环节，有针对性地推出锗金属领域专业人才聚集工程，在落户、住房、医疗、子女教育等方面出台相关政策，增强云南对高端人才的吸引力，聚集和培育一大批产业内的海内外高端领军人才，通过高端人才的引领带动，形成以人才吸引人才的聚集效应，同时支持云南本地以及国内外高等学校加大锗金属领域学科建设和人才合作培养力度，引导成立锗金属产业研究院，推动产业协同创新，将产业内的共性问题、瓶颈技术、前瞻性技术进行集中研发和创新，同时构建顺畅的人才流动机制和人才激励机制，推动产业科技不断创新。

3.提供培训，加强知识产权宣贯

专利是一种“公开换保护”的制度，这是其与科技论文最大的差别。专利申请获得授权后便成为专利权人的专有技术，他人未经许可不得在一定期限内使用该项技术，可以在支付许可费用或购买后取得该专利的使用权。授权专利若不能得到有效管理，专利文献中记载的技术成果不仅得不到保护，技术方案在公开之后便成为现有技术，成为其他创新主体可以随意使用的技术，等同于专利权人自行放弃了技术壁垒。如若对专利资产进行有效管理，则可以通过专利技术构建技术壁垒，凭借专利技术寻求合作伙伴，其作为一种无形资产还可以成为交易、转让、许可、质押融资等的重要手段。例如，昆明理工大学在精炼方面有较强的技术积累，云南大学在锗精炼提取、含锗半导体量子材料方面有较多的研究，但是因为其对专利资产没有进行有效管理，90%以上的专利因为未缴纳年费被视为撤回，实属可惜。

为了增强创新主体对知识产权管理的意识和能力，我国于2013年开始推行知识产权“贯标”行动，目的在于加强对企业知识产权工作的引导，指导和帮助企业进一步强化知识产权创造、运用、管理和保护，增强自主创新能力，实现对知识产权的科学管理和战略运用，提高国际、国内市场竞争能力。建议云南省将该项工作作为一项重点工作在省内实施，帮助省内创新主体提升知识产权管理意识，以提高其对知识产权的认知度、加强保密意识、提高创新能力，建立并运行程序化、制度化、规范化、系统化的知识产权管理体系，切实提升省内创新主体对知识产权成果的创造、运用、保护、管理能力。

4.强化保护，优化产业布局

注重专利质量提升，培育高质量专利，推动重点前沿方向的专利布局，逐步建设锗金属产业知识产权预警机制、公共服务平台以及行业服务联盟，实现锗金属领域专利快速获权、确权和维权，建立联合保护、风险分担、开放共享的行业知识产权协同运用机制。加大企业海外专利布局的扶持力度，依据下游终端厂商的海外市场（如下游产业发展较好的美国、日本、德国等）布局情况，加大对云南本地产品制造企业在上述市场进行专利布局的支持力度。

通过加强知识产权保护，让创新主体没有知识产权保护难的后顾之忧，让创新成果获得快保护、严保护，让创新投入者可以获得持续丰盈的回报，从而促进创新活动的良性循环，引导资本更多地投入战略性新兴产业创新中。建议云南重视知识产权执法部门的建设，定期开展有针对性的专项行动，加强战略性新兴产业领域知识产权执法保护；依托2021年获批建设的中国（昆明）知识产权保护中心，为锗金属产业的相关创新主体提供知识产权检索、核查、侵权风险预警分析、法律咨询等服务工作。另外，还应注重加强锗金属产业商业秘密的保护，对通过“挖人”、窃取等方式恶意侵犯商业秘密的行为加大惩罚力度，从严从重处理，维护市场竞争秩序，加强知识产权服务环境的建设，逐步建立由知识产权主管部门、企业、行业组织、律师协会、研发机构共同参与的维权援助工作体系，为权利人提供更通畅的救济途径。