如果以1984年Charles W Hull申请的立体光刻专利为起始点，3D打印技术至今已经过了35年的发展。在35年的发展中，3D打印技术已从早期作为一种快速原型技术，逐渐成为一种生产制造技术。
在发展过程中，全球范围内的科研机构、3D打印企业、制造业应用企业不断进行技术迭代，并申请了大量与3D打印材料、装备、工艺相关的专利。特别是在过去十年中，全球3D打印专利申请数量得到了快速增长，根据IPlytics的专利数据，2007-2019年2月，共检索到与3D打印相关的专利95,302项，专利家族43,418项。在美国提交的专利最多，其次是中国与欧洲。
本期，3D科学谷将通过近十年的专利申请数据为谷友透视3D打印技术的发展情况与3D打印参与者的技术竞争力。
牵动企业竞争力的专利技术
专利申请数量
从IPlytics公布的数据可以看出，2007年以来，全球3D打印相关专利申请数量逐年保持增长，2018年达24,245项。
图1 3D打印专利申请数量
* 2019年数据为1月至2月的数据
来源：IPlytics
图2 企业3D打印专利申请数量
来源：IPlytics
图2表明，专利数量排在前三位的公司分别是通用电气（GE）、惠普（HP）和联合技术公司（United Technologies），其中GE以2,516项3D打印专利居于榜首。在科研机构中，哈佛大学的3D打印专利数量排在首位。
图3 企业3D打印专利申请数量
来源：IPlytics
根据专利所提交的地点来看，在美国提交的专利最多，随后是中国和欧洲。
图4 中国发明专利申请情况。2019年数据截至7月1日
根据3D科学谷的市场分析，在中国提出申请的专利中，仅在2018年公开的3D打印专利数量已达9,932项，其中包括在中国提出申请的美国企业或欧洲企业，如GE、福特、西门子、 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司、空中客车等。
在这些专利中，中国发明专利数量在2018年达6,457项。3D打印专利涉及到3D打印装备、材料、工艺及应用。例如：由上海交通大学和上海汉邦联航激光科技有限公司申请的“一种超声辅助的液态双金属直接3D打印装置及打印方法”；南京航空大学申请的颗粒增强SLM制备原位自生TiAl金属化合物的方法；西安铂力特申请的“一种用于增材制造的铝基复合粉体材料及其设备”，通过该技术制造的复合材料提高了基体力学性能，解决了纳米增强相颗粒在基体中分布不均匀的技术问题；广州华钛三维材料制造有限公司申请了一系列3D打印骨科植入物专利，包括该公司已经成功开展临床应用的3D打印人工椎体相关专利。
专利指标
通过IPlytics 的3D打印专利的市场覆盖指标与技术相关性指标，可以初步分析专利组合的优势、劣势和定位。
表1 3D打印专利指标。来源：IPlytics
市场覆盖率数值反映了专利申请企业的全球国际化战略程度和受法律保护的广泛性。此外，高市场覆盖率值反映了申请人的高专利感知价值。一项专利所被提交申请的国家越多，该发明所具有的国际市场潜力就越高。如表1所示，前10名专利申请者所有的3D打印专利组合都具有广泛的国际覆盖率（高于1的分数高于平均水平）。
技术相关性指标是指专利被引用的数量，高技术相关性值可被认为是特定细分市场中的领先技术。如表1所示，前10名专利所有者的3D打印专利组合具有高技术相关性（数值高于1，代表高于平均值）。在前10名专利申请者中，GE、Stratasys和哈佛大学的技术相关性得分最高。
专利诉讼
根据IPlytics 的数据，2000年至2018年间发生在美国的3D打印专利诉讼案达155起。图5显示了2007年至2018年的专利诉讼数。在155项专利诉讼中，共有71项专利（45％）已经转移（重新分配）。
图5 发生在美国的3D打印专利诉讼
* 2018年11月和12月数据没有统计在内
来源：IPlytics
3D打印的未来技术将越来越多地依赖于专利技术，制定有效的专利战略有助于企业应对急剧增加的专利申请数量以及专利诉讼案。对此，建议3D打印企业专利负责人思考以下问题：
- 3D打印专利的数量不断增加 ，企业应考虑特许权使用费和特许费支付方式；
- 企业高层不仅应监控3D打印专利，还应监控专利诉讼数据或专利转让数据;
- 高级专利管理人员应监控动态3D打印专利市场，为企业主张专利或专利组合的特许权使用费。
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