助力高端轴承钢“卡脖子”关键技术实现突破

助力高端轴承钢“卡脖子”关键技术实现突破

娄松林

国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 ，

党的二十大报告提出，必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势 [1]。2021年9月，中共中央、国务院印发的《知识产权强国建设纲要（2021—2035年）》中明确指出，要全面提升我国知识产权综合实力，大力激发全社会创新活力，建设中国特色、世界水平的知识产权强国[2]。

轴承行业作为制造业的基础行业，一直是国家精密装备制造业和重大装备配套的一项重要行业，是我国制造业的发展的重要支撑。现阶段我国轴承制造产业发展势头迅猛，在某些通用领域的轴承制造技术已经接近世界领先水平，但我国航空、高铁、盾构机和精密机械仪器等领域所用的高端轴承钢仍主要依赖进口，这是我国高端轴承行业的痛点[3]。因而，如何通过知识产权保护的角度助力国内高端轴承钢产业突破关键技术瓶颈具有重要意义。

笔者通过对全球范围内的有关高端轴承钢的专利技术进行统计分析，梳理轴承钢的行业现状、专利申请趋势、重要的创新主体的分布情况，探究导致国内高端轴承领域“卡脖子”效应的原因，并提出解决高端轴承受制于人的对策建议，以期寻找国内高端轴承关键技术突围之路。

通过梳理高端轴承钢的技术脉络，可以直观的发现影响轴承钢机械性能的主要因素是轴承钢成分的纯净度、夹杂物的均匀性等方面，因此，国内外轴承生产企业一直致力于如何优化轴承钢的成分配比、提高轴承钢的纯净度以及改善夹杂物均匀性等工艺方法[4]。2002年，瑞典斯凯孚公司申请了一件用于制备轴承钢的专利技术（WO2002048565A2），利用粉末冶金方法控制轴承钢中M6C和M23C6碳化物含量，使轴承钢获得更优异的接触疲劳寿命。2004 年，日本NTN 公司研制了一种抗裂强度和疲劳寿命十分优异的轴承钢（JP4718781B2），其创造性的将轴承用钢中的奥氏体晶粒度控制在了10-13 级的范围内。2009 年，日立金属株式会社的研发了一种轴承钢（JP5488973B2），这种轴承钢在高达500 ℃的温度下使用时仍可以具有58HＲC以上的硬度，并且具有相当的高温硬度和软化抗力。随着高端装备向着长寿命、耐腐蚀以及其他特殊性能发展，日本制铁株式会社2011开发了一种高温不锈轴承钢（WO2013073055A1），该奥氏体不锈钢钢材不仅可以承受500℃以上的高温腐蚀，并且可以承受反复的热疲劳。2014 年，斯凯孚公司自主研发了一种轴承钢（WO2014049032A1），其通过控制奥氏体区域中的渗碳体相，生成更稳定的M7C3相，使轴承钢的机械性能和抗疲劳强度显著提升。针对行业“卡脖子”难题和关键品种研发难题，2019年江阴兴澄特种钢铁历时三年时间研发出世界领先水平的R6级极限性能的特种钢材（CN110144516B），具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性，填补了世界钢铁制造领域的空白。不难发现，高端轴承钢的核心技术基本上被国外龙头企业所掌握，虽然国内有一小部分的优秀的轴承钢制造企业在技术上有了很大的突破，但是在成分的纯净度、夹杂物的均匀性等方面与国外巨头企业相比仍存在较大差距。

综上所述，在高端轴承钢技术发展脉络被国外巨头企业所主导,涉及关键技术的专利被竞争对手所掌控的情况下，国内的高端轴承产业才会在市场竞争中被牵制，从而导致国内的轴承产业发展面临“卡脖子”问题。

那么，我国高端轴承钢领域应当向何处着力？

第一，实施关键产品技术培育替代进口工程。创新突破目前受制于人的各个环节刻不容缓，国家必须加大对高端轴承技术研发的投入力度，争取取得优势性突破。

在具体实施层面，需要对“卡脖子”的关键技术点进行全面评估、查漏补缺，尤其是针对国外轴承企业已经进行知识产权布局的技术形成攻坚路线规划安排，为逐步绕过其设置的层层技术壁垒提供明确指引和科学依据。此外，还要牢牢把握我国已掌握的优势技术点，并逐步加大知识产权海外布局范围，努力提升本国的技术优势，着力培育能够提升轴承钢关键核心技术的竞争力，形成可突破国外垄断企业的技术壁垒。现阶段的科研工作是十年至十五年后的生产技术，高质量培育替代进口是一项长期工作，没有科学研究，技术替代终将是无源之水。因此，在这个过程中，国家要出台相应政策支持引导，企业要主动转变短期绩效思维，每年有专款专项用于“卡脖子”技术攻关，为未来的“显绩”打牢“潜绩”基础。

第二，着力提升专利技术利用及转化水平。目前我国研究队伍相对分散，高端轴承不同方面的研究相对来讲比较割裂，资源配置和效率相对不高，领域的技术攻坚无法形成有效合力。

过去的一段时间，我国普遍将专业的研究机构，例如高校和科研院所作为研发主体，相关的资源也予以一定倾斜，但当前，我国面临的是解决具体产业发展中的核心技术问题，企业是参与其中的主体。因此，需要充分发挥企业的作用，推动企业加强以技术中心为核心的技术创新体系的建设

[5]，建立自主创新的基础支撑平台。此外，由于国内轴承企业研发能力有限，高端轴承钢的关键技术和科研成果大部分掌握在高校和科研院所手中，因而，要持续加强企业与科研院所的合作与交流，采取共享、共建、共推等方式抓好区域协同创新工作，协同推进区域创新共同体建设，推进知识产权战略合作模式，共同一个营造“优势互补、共赢发展”的良性环境，可以实现高端轴承钢从研发到应用生产的转化。

第三，引领国内重点轴承企业走上高精尖发展之路。立足当下，“高质量”是发展的主旋律，而“高质量”产品并不适用于所有企业，我们需结合实际现状，针对不同技术水平的企业提出相应的发展要求。例如，对于做低端轴承钢的企业，需要努力提升产品升级，争取由低档向更高档的进阶[6]；对于市场占比最高的中端轴承，需要在精度、寿命等方面下功夫。而对于使得我国轴承供给侧“血脉不畅”的高端轴承钢产业，则需要抓住龙头企业，引领行业走上高精尖发展之路。

对于目前国内重点的轴承钢生产企业，一方面，政府要引导其制定鼓励发明创新的制度，建立健全知识产权保护体系，逐步加大科研力度,不断提高核心技术的成果转化能力。另一方面，要注重培养和造就富有创新精神的人才队伍。坚持教育发展、科技创新、人才培养一体化推进，形成良性循环。从轴承和知识产权等相关学科建设、实践培育等方面持续优化，提升人才技术水平，打造从创新、保护、运用、服务整个创新链和产业链的全链条人才队伍，为关键核心技术突破提供持久动力。

参考文献

[1] www.oprcc.org.cn/article/4ADG3WHIYOJ.

[2] www.gov.cn.zhengce/2021-09/22/content_5638714.htm.

[3] 罗海文.序言——高端轴承,卡在何处？[J].中国冶金，2020(9):1.

[4] 吴启帆等.“高端轴承钢专利分析”，《中国发明与专利_增刊——湖北中心专刊》，2021.12.

[5] 王全清等.对我国轴承行业自主创新的几点思考[J].轴承,2008(6):52-56.

[6] 牛辉.我国轴承产业转型升级由大到强发展路线图[J] .轴承,2008(4):60-65.