歐洲專利局發布3D打印創新態勢報告
時間：2023-09-27 09:40 來源：中國科學院知識產權信息 作者：admin 閱讀：次
2023年9月19日，歐洲專利局（EPO）發布《增材制造創新態勢報告》（Innovation Trends In Additive
Manufacturing），該報告[1]利用專利數據揭示增材制造（又稱3D打印）[2]技術領域的創新，從而為塑造未來自動機械加工的力量提供早期洞察；此外，這些數據對于了解自動機械加工的進展和確定推動進步的主要參與者至關重要。報告顯示，3D打印領域創新在過去十年中激增；3D打印市場變得更加多樣化，以前的主要參與者是成熟的工程公司，現在許多初創企業和專業的增材制造公司也加入其中。
1. 3D打印創新的崛起
自2001年以來，全球3D打印技術相關的國際專利家族（IPFs）專利申請已超過5萬項。自2013年以來，申請數量每年突破2000項，在此期間的復合年增長率（CAGR）超過26%（是整體專利申請復合年增長率的8倍）。2020年，公布了超過8090項與3D打印相關的IPFs專利申請，占所有IPFs的2%以上。
2. 衛生、醫療和交通領域的應用最多
長期以來，3D打印在原型制造方面發揮了重要作用，而目前它在大規模定制甚至批量生產的可行性方面也在不斷提高。3D打印在保健、醫療和運輸（包括航空航天和汽車）等行業獲得了顯著發展。僅在健康和醫療領域，2001至2020年間就公布了近一萬項IPFs，這是因為3D打印在病人專用植入物、解剖模型和牙科應用方面具有特別的優勢。運輸業也有7000多項IPFs，見證了3D打印在產品開發和批量生產方面的優勢。此外，時尚、電子、建筑甚至食品等行業也出現了有價值的應用。
3. 歐洲和美國正在推動3D打印創新
歐洲和美國正在引領全球3D打印的創新競爭。美國位居榜首，2001至2020年間，3D打印IPFs總量的39.8%。歐洲（歐盟國家和歐洲專利局成員國）緊隨其后，占32.9%。以上地區共占全球3D打印創新的73%。日本占所有3D打印IPFs的13.9%，中國和韓國分別占3.7%和3.1%。在歐洲，德國的貢獻最大，占歐洲份額的41%，法國（12%）位居第二。
4. 美國、歐洲和日本公司處于領先地位
3D打印創新領域排名前20位的申請者包括6家美國公司、7家歐洲公司、6家日本公司和1家韓國公司。2001至2020年間，IPFs排名前3的依次是通用電氣、雷神技術和惠普。西門子排名第四，是歐洲實力最強的公司，擁有近1000項IPFs。雖然排名靠前的申請者主要是來自不同行業的大型國際公司，但也包括幾家老牌3D打印公司和新興初創公司，這說明積極推動3D打印創新的貢獻者的豐富性和多樣性。
5. 大學和公共研究機構的強勢參與
在3D打印技術領域中，大學和公共研究機構作為申請人的比例（約12%）相當高，表明它們在推動該領域的發展方面發揮了重要作用。但是，在不同的3D打印應用領域，大學和公共研究機構參與情況各不相同，特別是在與健康和醫療有關的應用領域，它們的貢獻引人注目。每3項與生物材料開發相關的IPFs和每2項與器官和人工組織3D打印相關的IPFs中，就有1項大學或公共研究機構參與。大學和公共研究機構的參與不僅豐富了知識庫，還促進了材料、工藝和3D打印領域應用的突破性進展，并為具有高增長潛力的初創技術奠定了基礎。
1. 3D打印創新的崛起
自2001年以來，全球3D打印技術相關的國際專利家族（IPFs）專利申請已超過5萬項。自2013年以來，申請數量每年突破2000項，在此期間的復合年增長率（CAGR）超過26%（是整體專利申請復合年增長率的8倍）。2020年，公布了超過8090項與3D打印相關的IPFs專利申請，占所有IPFs的2%以上。
圖1 3D打印技術的專利申請趨勢
2. 衛生、醫療和交通領域的應用最多
長期以來，3D打印在原型制造方面發揮了重要作用，而目前它在大規模定制甚至批量生產的可行性方面也在不斷提高。3D打印在保健、醫療和運輸（包括航空航天和汽車）等行業獲得了顯著發展。僅在健康和醫療領域，2001至2020年間就公布了近一萬項IPFs，這是因為3D打印在病人專用植入物、解剖模型和牙科應用方面具有特別的優勢。運輸業也有7000多項IPFs，見證了3D打印在產品開發和批量生產方面的優勢。此外，時尚、電子、建筑甚至食品等行業也出現了有價值的應用。
圖2 2001—2020年3D打印應用領域IPFs數量年度趨勢
3. 歐洲和美國正在推動3D打印創新
歐洲和美國正在引領全球3D打印的創新競爭。美國位居榜首，2001至2020年間，3D打印IPFs總量的39.8%。歐洲（歐盟國家和歐洲專利局成員國）緊隨其后，占32.9%。以上地區共占全球3D打印創新的73%。日本占所有3D打印IPFs的13.9%，中國和韓國分別占3.7%和3.1%。在歐洲，德國的貢獻最大，占歐洲份額的41%，法國（12%）位居第二。
圖3 2001—2020年3D打印IPF的技術原創國份額
4. 美國、歐洲和日本公司處于領先地位
3D打印創新領域排名前20位的申請者包括6家美國公司、7家歐洲公司、6家日本公司和1家韓國公司。2001至2020年間，IPFs排名前3的依次是通用電氣、雷神技術和惠普。西門子排名第四，是歐洲實力最強的公司，擁有近1000項IPFs。雖然排名靠前的申請者主要是來自不同行業的大型國際公司，但也包括幾家老牌3D打印公司和新興初創公司，這說明積極推動3D打印創新的貢獻者的豐富性和多樣性。
圖4 2001—2020年3D打印技術領域TOP20申請人
5. 大學和公共研究機構的強勢參與
在3D打印技術領域中，大學和公共研究機構作為申請人的比例（約12%）相當高，表明它們在推動該領域的發展方面發揮了重要作用。但是，在不同的3D打印應用領域，大學和公共研究機構參與情況各不相同，特別是在與健康和醫療有關的應用領域，它們的貢獻引人注目。每3項與生物材料開發相關的IPFs和每2項與器官和人工組織3D打印相關的IPFs中，就有1項大學或公共研究機構參與。大學和公共研究機構的參與不僅豐富了知識庫，還促進了材料、工藝和3D打印領域應用的突破性進展，并為具有高增長潛力的初創技術奠定了基礎。
圖5 2001—2020年大學和公共研究機構在3D打印技術應用中的份額
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