专利数据分析揭示美国油气技术发展趋势

  [中国石化新闻网2018-08-27]持续不断的技术革新是贯穿油气行业整个价值链的主要特征之一，也是油气行业在保护环境、提高安全性的前提下，不断挑战新能源类型、满足消费者需求的重要“武器”，而了解技术革新的发展，则有助于人们了解油气行业技术研发的走向，确定技术研发方向。德勤咨询公司基于此目的，采用了一种专利分析法对美国专利库的相关数据进行解读，分析了美国油气技术革新的一些趋势和共性。
  首先，过去6年美国油气行业专利增幅不及总专利申请增幅。根据德勤的分析，美国油气行业专利申请数量在2006年到2012年间与美国总专利申请数量的增减情况基本一致，都在2008年因全球金融危机而走低，后又随着经济复苏而逐渐走出低谷。但自2012年以后，油气行业的专利申请数量与全美专利申请趋势之间开始出现较大分歧：总专利申请数量自此呈逐年走高态势，而油气行业的专利数虽然绝对数量比十年前要高出很多，但5年的平均年增幅仅1.3%。与之形成对比的是，同期总专利数量的年增长幅度为5.7%。
  油气行业的专业申请数总量仍呈稳定增长态势，部分油气技术专利出现了较显著的增长。其中钻探类专利增长异军突起，是油气行业专利中远高于总专利中其他类型专利的一个技术领域，金属加工、挖掘、燃气涡轮也增长明显。而与石油裂解、无环或碳环化合物，以及油气应用相关的化学或物理工艺的专利申请都明显低于其他类别的专利数。
  其次，油气行业技术在内部不断流动且紧密联系。根据德勤绘制的油气专利知识网络图，可看出油气行业的知识流向及结构的演化。从2006年到2015年，油气行业的知识都有一个共同的技术核心，即钻探，其他技术类别都或多或少与之直接相关，这在2006年尤其明显。到2012年时，钻井技术的核心地位虽未发生变化，但是其他知识簇开始逐渐显现，使整个网络图出现多样化的雏形。
  2006年至2015年间油气行业知识流入专利类别，排在前两位的是多用途材料和地球物理。前者在这段时间内知识流量提高了18%，后者提高了59%。以2012年为转折点，之前鲜有人问津的专利类别，如金属加工（包括以金属新工艺、工具、机器和以金属制造的设备）开始成为连接钻探及相关专利的新知识点或桥梁。从2006到2015年，这个领域的专利增长幅度高达192%，表明其不仅存在量的巨大增长，而且在油气工业里的地位也有显著提升。
  再次，能源革新指数衡量技术呈现向相关领域扩张的趋势。通过分析非油气行业利用油气行业的专利情况后我们发现，正如油气行业专利以独特的方式结成网一样，油气公司研发的技术也被油气行业以外的领域所应用，不同行业技术之间形成的协同作用将这些技术推向更为广泛的专利网络之中。半导体装置是油气行业增长最快的技术，因其在各行业的应用广泛，与其他行业的专利连接甚密。与之形成对比是油气行业的钻探类专利，虽然在油气行业处于核心地位，但与其他领域的连接寥寥。
  德勤推出了能源革新指数，即当需要了解某项特定技术的利用情况时，通过对行业所有技术将其相应技术革新在油气行业内的流动总量进行相加，得出一个所有技术革新的加权平均值。能源革新指数高，表明其正向高度连接的技术演进，这类技术常常不在油气行业传统领域之内。指数较低时，表示其在油气行业内受重视程度不高，处于整个网络的边缘。能源革新指数有助于人们了解油气行业专利是否有向相关技术扩张的趋势。
  德勤发现，油气行业的能源革新指数有随时间推移轻微下降的势头，这意味着整个油气行业在整个专利网络中有边缘化的趋势。但不能据此得出油气行业内革新进度放缓的结论，只表明其他行业很可能在过去几十年里随着通信技术的普及以更快的速度扩张。指数略降还表明油气行业有意义的革新多基于现有油气技术的结合，而非“异想天开”地与相关性不强的技术融合。
  未来，油气行业的革新仍将围绕钻探这类传统核心技术展开，其快速形成的技术网络和在研项目，已经使一些边缘的技术和核心技术之间建立了越来越频繁的关联，且并不局限于油气行业之内，或形成新的知识网络。有能力向这些网络提供信息或汲取灵感的油气公司，将有更多机会在新的能源世界中脱颖而出。根据德勤专利分析方法，油气公司或可更加明确自身在其所处革新生态系统中的定位。通过深入研究技术网络，人们分析水力压裂这种较新的技术，或有助于其更早地找到新的研究方向和适宜的合作对象。