動態(tài)與觀點
吸附分離樹脂，是指通過離子交換或吸附作用對溶液組分進行分離純化的高分子球形顆粒，應用領域廣泛，對各國民生、尖端科技和國防安全等事業(yè)發(fā)展發(fā)揮著基礎性、先導性、支撐性作用。我國是目前全球最大的吸附分離樹脂生產(chǎn)國和出口國之一，但高端產(chǎn)能缺乏，前沿技術仍在被動追趕，產(chǎn)業(yè)和技術短板明顯。
行業(yè)整體態(tài)勢
根據(jù)行業(yè)發(fā)展需求，國家知識產(chǎn)權局專利分析普及推廣項目“高性能吸附分離樹脂及應用關鍵技術產(chǎn)業(yè)專利分析”課題組（下稱課題組）聚焦吸附分離樹脂在典型應用領域的核心技術，整合專利文獻、市場信息和產(chǎn)業(yè)多維度數(shù)據(jù)，探究吸附分離樹脂技術發(fā)展走向，分析我國吸附分離樹脂“卡脖子”癥結。
從專利申請和市場調(diào)研數(shù)據(jù)來看，全球吸附分離樹脂技術呈現(xiàn)快速增長趨勢。中國吸附分離樹脂技術專利申請起步于20世紀80年代，2000年之后進入快速增長期。中國、日本和美國是該技術主要的專利申請目標國和技術來源國。中國市場容量巨大，吸納了上萬家本國企業(yè)參與其中。凱瑞環(huán)保、皖東化工、南大環(huán)保、藍曉科技等企業(yè)近年來技術追趕勢頭良好，與陶氏杜邦、朗盛、三菱等國際領先企業(yè)差距逐漸縮小，打破部分高端吸附分離樹脂材料國際壟斷格局，實現(xiàn)國產(chǎn)化甚至出口替代，但大部分企業(yè)技術創(chuàng)新和專利布局能力仍較薄弱。
多領域應用情況
在濕法冶金領域，吸附分離樹脂是在溶液中提取各種金屬元素的重要手段，精度高、污染小，具有不可替代性。從專利申請數(shù)據(jù)看，全球吸附分離樹脂在濕法冶金領域的應用技術處于快速發(fā)展期，在眾多細分應用領域中，近年來，動力鋰電池新能源材料的發(fā)展，使得鋰的提取技術成為各國技術競爭和專利布局的新賽道。
從專利申請趨勢可見，由于礦石鋰資源日益枯竭，鹽湖提鋰逐漸成為主流技術。中國鹽湖鋰資源豐富，但品相較差，提取工藝復雜，成本高，鋰產(chǎn)品進口依賴嚴重。優(yōu)化鹽湖提鋰技術和工藝路線、降低成本、提高產(chǎn)品品質(zhì)、擺脫進口依賴，是我國鹽湖提鋰產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。吸附分離樹脂用于鹽湖提鋰，已顯示出工業(yè)化生產(chǎn)價值。全球知名鋰產(chǎn)品供應商在該領域開展了大量的技術創(chuàng)新和專利布局工作。中國創(chuàng)新主體在新型離子交換樹脂（鋰吸附劑）、鹽湖提鋰工藝和設備改進方面也做出積極嘗試，推動了我國鹽湖提鋰產(chǎn)品品質(zhì)的提升和成本的降低。代表性技術有中國科學院青海鹽湖研究所、中南大學和北京化工大學的新型鋰吸附劑，西安藍曉科技新材料有限公司的連續(xù)離子工藝和設備。
在生物醫(yī)藥領域，吸附分離樹脂對藥品質(zhì)量、產(chǎn)率和成本影響重大，涉及生物藥、化學藥和植物提取藥三大細分應用領域，13個技術分支。從專利申請數(shù)據(jù)看，全球吸附分離樹脂在生物醫(yī)藥領域應用技術處于快速發(fā)展階段，在三大細分應用領域發(fā)展大致均衡。
肽類藥物因覆蓋面廣、安全性高、療效顯著，被廣泛應用于多種疾病治療。目前全球肽類藥物市場容量不斷擴大，技術創(chuàng)新多，專利申請活躍。中國和美國是該技術主要的專利申請目標國和技術來源國。國外代表性公司羅氏在本技術分支專利申請最多，主要集中于肽的合成方法和產(chǎn)品。國內(nèi)代表性公司深圳瀚宇藥業(yè)實行“仿創(chuàng)結合”路線，圍繞固相合成肽的樹脂載體和合成工藝進行技術創(chuàng)新和專利申請，打通利拉魯肽從原料藥合成到制劑生產(chǎn)的全鏈條，為我國醫(yī)藥企業(yè)發(fā)展提供了有益參考。此外，我國高校積累了豐富的專利成果，充分利用高校資源，開展校企聯(lián)合創(chuàng)新，也是為行業(yè)發(fā)展賦能的重要途徑。
在高端水處理領域，吸附分離樹脂是電子級超純水、凝結水精處理、核電站水質(zhì)/溶液凈化的必備材料。尤其是電子級超純水，作為半導體電子芯片生產(chǎn)用水，水質(zhì)指標具有嚴格標準，其制備技術具有較高門檻。在我國半導體產(chǎn)業(yè)加快自主研發(fā)的大背景下，大力發(fā)展電子級超純水制備技術意義重大。
從專利申請數(shù)據(jù)看，全球吸附分離樹脂在高端水處理領域應用技術處于快速發(fā)展期。其中，電子級超純水用吸附分離樹脂技術屬于高端技術分支。目前電子級超純水主流制備路線是“反滲透膜+EDI+精制混床+超濾膜……”等多技術聯(lián)用模式，其中精制混床是核心部件，而均粒吸附分離樹脂是精制混床的主要填料。從本技術主要申請人的專利申請數(shù)量來看，各創(chuàng)新主體集中度不高，未形成較強的優(yōu)勢布局，這些申請人大都集中于電子超純水EDI系統(tǒng)或其聯(lián)合技術的研制，沒有涉及均粒樹脂的制備。因此，現(xiàn)階段可能是本技術相關創(chuàng)新主體進行技術攻關和專利布局的有利時機。
在食品領域，安全問題攸關國計民生，雜質(zhì)和有毒有害成分的去除、食品質(zhì)量的檢測依賴于吸附分離樹脂。甜菊糖是天然糖原，甜度高、熱量少，被廣泛應用于食品、保健品和醫(yī)療領域，其制備過程也離不開吸附分離樹脂。課題組以甜菊糖制備技術為代表探尋了吸附分離樹脂在食品領域應用的特點和發(fā)展趨勢。
從專利申請數(shù)據(jù)看，全球吸附分離樹脂在整個食品和甜菊糖制備細分領域應用技術都處于快速發(fā)展階段，且甜菊糖制備用吸附分離樹脂技術分支最為活躍。中國、美國、韓國是該分支技術主要的專利申請目標國和技術來源國。該領域代表性企業(yè)有馬來西亞譜賽科公司、瑞士埃沃爾瓦公司、中國晨光生物科技集團股份有限公司、加拿大GLG生命科技集團等。整體上，我國已具備甜菊糖工業(yè)化生產(chǎn)能力，但是在甜菊糖深加工和分離效率方面，與國際先進水平仍有差距。甜菊糖的深加工、精細組分分離和高效分離系統(tǒng)，是該領域目前及未來的發(fā)展方向，包括分離過程中使用的高性能樹脂、不同類型樹脂聯(lián)用、工藝以及設備的聯(lián)用等。我國企業(yè)可以根據(jù)自身情況及時跟進，在高端產(chǎn)品和前沿技術競爭中占據(jù)優(yōu)勢。
加強關鍵技術研發(fā)
均粒樹脂是指聚合物顆粒均勻，具有較窄的粒徑分布的一種樹脂，其制備技術具有較高壁壘，目前在全球只有少數(shù)企業(yè)具有量產(chǎn)和市場壟斷能力。該技術相關專利申請量少，年申請量不足20件。近年來，我國浙江爭光股份、江蘇蘇青集團、西安藍曉科技等公司也具備了均粒樹脂生產(chǎn)能力，打破了原先國外壟斷格局，但還沒有相關專利申請；另一方面，均粒樹脂制備的關鍵設備研發(fā)能力不足，也是相關行業(yè)向高端發(fā)展的“卡脖子”癥結。
從制備路線看，振動射流法、微包膠和膜乳化法是較為先進的制備手段。振動射流法最為成熟，早期由陶氏杜邦、拜爾、朗盛等公司發(fā)明，目前大部分相關專利保護期限已屆滿；微包膠法由于其核殼結構可以滿足特定的應用需求，是拜耳和朗盛公司的專有技術；膜乳化法因設備簡單、生產(chǎn)效率高，具有良好的發(fā)展前景，由美國陶氏杜邦和英國漂萊特公司先后發(fā)起，該方法技術空白點較多，具有廣闊的布局空間。此外，微流控、噴霧造粒以及其他領域的均勻液滴制備技術，國內(nèi)創(chuàng)新主體也可以及時關注，用于研發(fā)參考。
目前，我國吸附分離樹脂行業(yè)已形成成熟的工業(yè)化生產(chǎn)體系，正向高端市場邁進，處于“卡脖子”技術攻堅階段。通過本項目研究，課題組對行業(yè)發(fā)展提出如下建議：在國家政策層面，建議繼續(xù)強化對吸附分離樹脂產(chǎn)業(yè)的扶持力度，聚焦關鍵技術和設備，組建國家重點實驗室或研究機構，匯集“政產(chǎn)學研金”各界力量，暢通成果轉(zhuǎn)化機制，給予資金和人才扶持，集中攻關。在產(chǎn)業(yè)層面，行業(yè)協(xié)會、聯(lián)盟以及園區(qū)等相關組織積極推動產(chǎn)業(yè)上下游合作共贏，落實信息共享，搭建產(chǎn)業(yè)智庫，完善相關標準制定，引導產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。在研發(fā)主體層面，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)和高校以及科研院所協(xié)同攻克“卡脖子”癥結，注重利用專利布局手段放大競爭優(yōu)勢。
