全球智能包裝專利現(xiàn)狀與趨勢(shì)解析，我國(guó)居第五位

【快印客導(dǎo)讀】一、發(fā)展智能包裝行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)已形成

智能包裝，指通過創(chuàng)新思維，在包裝中加入了更多機(jī)械、電氣、電子和化學(xué)性能的等新技術(shù)，使其既具有通用的包裝功能，又具有一些特殊的性能，以滿足商品的特殊要求和特殊的環(huán)境條件。

近些年來逐漸備受矚目的印刷電子技術(shù)，更是將傳統(tǒng)的印刷工藝應(yīng)用于制造電子元器件和產(chǎn)品，其最大特點(diǎn)是它們不依賴于基底材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體性質(zhì)，以薄膜形態(tài)沉積到任何材料上。在絕大多數(shù)的智能包裝應(yīng)用中，都可以通過整合印刷電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更多“智能”屬性。

智能包裝應(yīng)用在幾乎所有的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，例如電子產(chǎn)品、食品、飲料、醫(yī)藥、生活用品等，并且在倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售過程中可實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量信息記錄，具備柔性、環(huán)保、低成本等優(yōu)勢(shì)。

二、智能包裝領(lǐng)域?qū)＠艣r

在全球范圍，通過專利檢索發(fā)現(xiàn)， 在智能包裝領(lǐng)域領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量從 20世紀(jì)80年代左右開始增長(zhǎng)，到2016年左右達(dá)到每年將近4000件，然而發(fā)展速度不如印刷電子領(lǐng)域。按照專利受理的國(guó)家和地區(qū)來區(qū)分， 美國(guó)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位 (84%)，其次為WIPO (7%)， 其他地區(qū)和國(guó)家都較少，其中，中國(guó) 2%，居第五位 (以上扇形圖)。

從專利申請(qǐng)人角度，Samsung 在智能包裝領(lǐng)域以7504件專利申請(qǐng)排在絕對(duì)領(lǐng)先地位，其他排名前十的全球科技公司包括：1家荷蘭公司( Philips)，4家美國(guó)公司(IBM，Micron，Tyco Electronics，Intel)，2家日本公司(Semiconductor Energy Lab 和Renesas), 1家澳大利亞公司(Silverbrook)，和另外1家韓國(guó)公司( LG)，表明這些發(fā)達(dá)國(guó)家的這些跨國(guó)科技企業(yè)在印刷電子技術(shù)領(lǐng)域擁有較強(qiáng)的技術(shù)儲(chǔ)備和技術(shù)實(shí)力。

智能包裝領(lǐng)域全球?qū)＠l(fā)展及布局

而在中國(guó)范圍，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量從2000年的2件迅猛增長(zhǎng)至2016年的102件， 然而目前在全球仍然所占比例不大，仍然有較大的發(fā)展空間。從專利申請(qǐng)人角度，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)目排在前列的申請(qǐng)人仍然是跨國(guó)科技企業(yè)，包括Samsung(韓國(guó))和Philips(荷蘭)等， 中國(guó)仍有待提高。

三、智能包裝技術(shù)領(lǐng)域分析

目前智能包裝技術(shù)，按照其產(chǎn)品的目的不同，可以分為活性包裝(active packaging)亞技術(shù)領(lǐng)域和智能包裝(intelligent packaging)亞技術(shù)領(lǐng)域。

A)活性包裝亞技術(shù)領(lǐng)域：

活性包裝技術(shù)主要是在一個(gè)被動(dòng)包裝中對(duì)其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的物品提供一系列主動(dòng)控制，如微生物控制，抗腐蝕控制，濕度控制，氣體控制等等，因此被廣泛應(yīng)用于食品，醫(yī)藥以及個(gè)人保健品領(lǐng)域。

主要的活性包裝技術(shù)可以包括氣體(如氧氣和乙烯)吸附系統(tǒng)(gas scavengers)，抗菌劑釋放系統(tǒng)，防腐控制系統(tǒng)，水分吸附系統(tǒng)等。其中，氣體控制以及防腐控制在活性包裝技術(shù)中的專利數(shù)目較多，而微生物控制以及濕度控制的專利數(shù)目較少(見下圖)。最近3年活性包裝技術(shù)在上述亞領(lǐng)域的居于前三的IPC分類如右表格所示，它們代表了活性包裝技術(shù)在其各個(gè)亞領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。從申請(qǐng)人角度，專利申請(qǐng)表現(xiàn)搶眼的科技公司包括Merck(德國(guó))，Dow (美國(guó))， Anacor (美國(guó))等等。

B)智能包裝亞技術(shù)領(lǐng)域：

智能包裝技術(shù)主要是針對(duì)商品從原材料采購(gòu)，生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)的信息具有執(zhí)行智能功能的包裝技術(shù)，其中包括檢測(cè)、識(shí)別、記錄、追蹤、連接互聯(lián)網(wǎng)等等。為實(shí)現(xiàn)上述功能，智能包裝技術(shù)通常包括安裝在包裝件外部或者內(nèi)部的指示器(indicator)或傳感器(sensor) 。通過安裝在內(nèi)部的傳感器來指示商品的質(zhì)量現(xiàn)狀;而通過外部的傳感器或指示器來檢測(cè)商品的外部?jī)?chǔ)存環(huán)境，如溫度、濕度等。這些信息而后通過 RFID (Radio-frequency identification)標(biāo)簽或NFC (Near-field communication) 標(biāo)簽等跟蹤設(shè)備，可以記錄，追蹤商品在整個(gè)供應(yīng)鏈中的信息，并連接至互聯(lián)網(wǎng)。

智能包裝亞技術(shù)領(lǐng)域包括指示器，傳感器，智能油墨，和追蹤設(shè)備(如RFID和NFC等)等一系列技術(shù)。其中RFID技術(shù)在追蹤設(shè)備技術(shù)方面處于比較主流的地位，其專利數(shù)目占有所有追蹤設(shè)備技術(shù)的～65%，NFC技術(shù)較少(～10%)。最近3年智能包裝技術(shù)在上述亞領(lǐng)域的居于前三的IPC分類如右表格所示，它們代表了活性包裝技術(shù)在其各個(gè)亞領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)(其中，RFID和NFC在智能包裝領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)也一并列出)。從申請(qǐng)人角度，專利申請(qǐng)表現(xiàn)搶眼的科技公司包括3M(美國(guó))，BASF(德國(guó))， Amcor(澳大利亞)，Avery Dennison(美國(guó))等。

四、行業(yè)前景可期

《中國(guó)制造2025》明確提出：“智能制造是新一輪科技革命的核心，也是制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的主攻方向”。 隨著中國(guó)市場(chǎng)化進(jìn)程的加快，國(guó)民收入的提高以及全球品牌商品的進(jìn)入，一個(gè)相當(dāng)大的零售和消費(fèi)市場(chǎng)正在中國(guó)形成，市場(chǎng)的快速形成與成長(zhǎng)，勢(shì)必拉動(dòng)智能包裝的迅猛發(fā)展?？梢灶A(yù)見的是，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來以及社會(huì)消費(fèi)升級(jí)，部分領(lǐng)域從傳統(tǒng)包裝升級(jí)成智能包裝是必然的。不論是物聯(lián)網(wǎng)智能包裝還是功能性智能包裝其都存在巨大的想象空間以及廣大的潛在市場(chǎng)。智能包裝領(lǐng)域的專利申請(qǐng)，也將越來越多，越來越全面。