晶瑩剔透，散發著清冷而高貴的光輝——作為珠寶中的貴族，鉆石（亦稱金剛石）總能以低調而奢華的氣質受到人們的鐘愛。但是由于自然產鉆石數量極其稀少，通過合成技術制造的人造金剛石得到了廣泛應用。而人工合成金剛石的出現，也拉開了超硬材料發展的序幕。

　　超硬材料，是指硬度可與金剛石相比擬的材料，目前主要是指人造金剛石和立方氮化硼。由于這兩種材料的硬度都遠高于其他材料，適用于制造加工其他材料的工具，在工業上應用廣泛。然而，記者在采訪中了解到，目前，全球超硬材料產業規模巨大，但我國多數企業卻處于產業鏈的上游材料環節，且專利實力較弱，缺乏競爭優勢。美、日、歐等國企業則在附加值更高的高端制品和新興應用領域進行了專利布局，主導著超硬材料產業的競爭格局。

　　針對這種狀況，專家認為，我國超硬材料產業相關企業應立足自身產品和產能優勢，以材料環節為基礎，重視大型裝備的專利保護，積極拓展相關國內外市場。同時，國內企業還應將研發重點轉向重點材料和制品上，通過技術引進或自主攻關等方式盡快實現技術轉型，形成產品系列。而在專利方面，國內企業也應加強自身專利布局，爭取在核心技術環節能擁有與國外優勢企業競爭的高質量專利。

　　跨國巨頭控制高端市場 國內企業處于產業中游

　　1954年，美國通用電氣公司首次研發出了人工合成金剛石，拉開了超硬材料行業發展的序幕。相關數據顯示，目前全球超硬材料產業規模達1萬億元，其中超硬材料約1000億元，超硬材料制品約9000億元。上游的材料、中游的制品和下游的應用構成了超硬材料產業的整個產業鏈。

　　在超硬材料發展的過程中，專利始終在產業競爭中發揮著重要作用。“截至2013年12月26日，全球范圍內超硬材料專利申請總量達3.8萬余件，其中涉及材料相關專利申請占25%，涉及制品的相關專利申請占54%，涉及應用的專利申請占21%。”北京國之專利預警咨詢中心（下稱國之預警中心）副總經理張勇向中國知識產權報記者介杭州專利訴訟紹，從技術生命周期看，材料環節除個別技術熱點外，大部分制備技術和設備已比較成熟，技術發展已進入衰退期；中游制品環節附加值比傳統的單晶、微粉等原材料高，技術趨于成熟；下游應用環節正處于技術發展階段，學科交叉性強，涉及領域廣，技術熱點多，產品附加值高。

　　“目前，美、日、歐等國將技術創新的方向轉向了附加值更高的高端制品和新興應用領域，尤其是超硬材料在電子、半導體等新興領域的應用，并布局了大量專利，通過專利牢牢掌控產業競爭格局。而我國企業雖然在生產設備和生產能力方面得到了顯著提升，但作為原材料輸出大戶被擠壓在產業鏈的中低端，專利數量較少，在產業分工中處于被動地位，產業突圍面臨很大壓力和困境。”張勇表示。

　　以勘探采掘用超硬材料為例，美國在該領域的技術創新數量占全球的90%，并且將大量技術在其他國家進行了專利布局。我國是全球主要超硬材料消費市場，美國企業在我國布局了400余件專利以保證其高端產品的優勢地位，占所有外國企業在華專利申請量的32%。

　　技術實力仍然存在差距 專利布局總體不夠合理

　　我國超硬材料起始于上世紀60年代，經過多年的積累和發展，目前已能生產出基本中國專利申請滿足各行業發展所需的超硬材料制品，但和國外相比仍存在一定差距。

　　鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司是我國在超硬材料制品和行業專用生產、檢測儀器設備研發、生產方面的領軍企業。該公司科技發展部主任王愛珍向中國知識產權報記者介紹，我國企業在超硬磨具方面，部分產品已達到國外先進技術水平，但產品精度、穩定性、耐用度等方面與發達國家相比存在明顯差距，高端超硬材料磨具幾乎被發達國家壟斷。

　　河南富耐克超硬材料股份有限公司科技發展部宜娟則以立方氮化硼為例，介紹了我國超硬材料企業面臨的技術困境。“目前，在立方氮化硼磨料刀具產品上，我國企業主要集中在中低端市場，只有較少產品進入汽車發動機、航空航天等高端制造領域。國內能生產高端刀具的企業很少，大多數企業生產的聚晶立方氮化硼刀具是通過外購聚晶立方氮化硼復合片后再加工。”宜娟表示。

　　超硬材料領域的專利布局狀況也從側面反映出國內企業與國外企業的技術差距。“我國超硬原材料市場占有率占全球的90%左右，但專利申請數量占全球的比重卻非常少。從專利申請涉及的技術領域看，我國相關企業專利申請技術覆蓋比較全面，在材料、制品及高端應用上都進行了專利布局，但主要集中在單晶、低端磨削工具、刀具和鋸切工具上，高端領域專利數量少，企業之間同質化競爭傾向明顯，沒有體現出專利對于產業競爭地位的支撐與控制作用。”張勇表示。

　　加強研發突破核心技術 依靠創新優化產業結構

　　國外龍頭企業占據超硬材料技術和產品的高端，利用強勁的專利實力主導著產業競爭格局，我國超硬材料產業如何才能實現從低附加值到高附加值、從要素驅動發展到創新驅動發展的轉變？

　　在王愛珍看來，提高企業自主創新能力，持續加強研發，突破核心技術難題是促進我國超硬材料行業快速發展的關鍵所在。“鑒于關鍵技術研究實力薄弱，亟需全面加大科技投入，健全基礎研究創新機構，加強理論基礎研究和應用基礎研究。同時，要堅持走自主研發與產學研相結合的道路，發揮技術聯盟的作用，實施聯合攻關，解決一批制約行業發展的重大、共性、關鍵技術瓶頸，開發出一批擁有自主知識產權的高新技術產品，并逐步形成系列化、成套化、產業化規模。”王愛珍表示。

　　張勇則從更宏觀的層面對我國超硬材料產業發展提出了建議。他認為，在產業結構優化方向上，我國超硬材料行業應以材料環節的產量優勢為基礎，進一步做強材料環節，重點發展制品和應用，通過技術和產品創新推動產業向價值鏈高端升級。另外，我國企業還應積極開展技術跟蹤和前沿研究，盡可能在金剛石薄膜制備的功能性器件和高端應用等未來可能成為產業價值鏈新高點的領域，布局一批專利，縮小與國外企業的差距，為未來新興產品市場贏得生存空間。

　　值得一提的是，作為我國超硬材料產業發展的搖籃，鄭州正著力打造超硬材料產業集群，并有幸成為國家專利導航產業發展實驗區，張勇所帶領的國之預警中心的研究團隊正在為鄭州超硬材料產業做專利導航規劃分析。張勇表示，專利導航項目的開展與成果的落地實施，將為鄭州打造“中國超硬材料產業谷”，推動我國超硬材料產業的發展作出重要貢獻。