节能低碳是当今社会主流发展趋势，与传统换热器相比，微通道换热器具有体积小、换热效率高、结构紧凑、重量减轻、成本低廉等优点，从而可以达到节能低碳的技术效果，实现空调、需要冰箱、车辆、航空航天、精密仪器等高换热效率，且适用于空间紧凑的场合，实用性强，将开创目前换热器研究发展的新方向。国内外研究人员投入了大量精力研究微通道换热器，取得了重要进展。

据不完全统计，截至2021年12月15日，国内外微通道换热器相关专利申请约3152件，本文通过分析微通道换热器国内外专利申请情况，可以了解相关研究人员和企业对微通道换热器专利申请的现状和发展趋势作为其决策的参考和依据。

1、微通道热交换器专利的世界性申请动向

第一个微通道换热器出现在电子领域，用于解决集成电路的热故障问题。随后，由于其优异的换热性能，微通道换热器被广泛应用于电子、航空航天、制冷空调、汽车等领域，许多研究人员也对结构、材质、制冷剂流动特性、除霜及除冷凝水等方面进行了深入研究。

图1显示了微通道换热器技术在世界范围内的专利申请趋势，主要包括世界、国内、国外三种数据，1971年3月20日，德国STEEB DIETER提出了专利号DE2113583的首个微通道换热器专利。此后，微通道换热器技术的发展大致经历了三个阶段，第一阶段，1971年至1991年的缓慢发展阶段，这一阶段的年申请量不足10件，我国第一件微通道换热器的专利申请也处于这一阶段，1990年2月14日无锡县特种型材厂申请了一项申请号为9021160.X的名称为“多孔换热铝扁管”的实用新型专利，该扁管可用于冷凝器和蒸发器，在第二阶段，在1991年至2008年的快速发展阶段，该阶段年申请量达100件左右，呈现快速发展态势我们国内在这个阶段还处于缓慢发展阶段，年申请量在30件左右。在第三阶段、2009年至今的高速发展阶段，这一阶段的年申请量快速增长，特别是我们国内的微通道换热技术引领世界技术发展，2016年达到顶峰，年申请量达到384件，其中我国专利申请量达到279件，占总申请量的72.7%此后几年也呈稳定发展态势。

图1  微通道换热器的专利申请趋势图

2、微通道热交换器专利的国别分布

截至2021年12月15日的微通道热交换器专利申请的国别分布参照图2。如图所示，在微通道换热器专利的世界专利申请中，我国申请量已遥遥领先，达1907件，约占申请总数的68%。此外，预计未来我国申请量比例将进一步增加，而境外申请仅占其他32%。在外国申请中，以日本、美国、韩国的申请为主，三国共申请755件，占27%。其他国家的申请仅占剩下的5%，其中，德国和法国的申请分别为110和21个，相对较多。

图2  微通道换热器专利不同国别申请量

从申请数量上看，我国微通道换热器技术起步较晚，但经过30年的发展，申请量已占主导地位，这与我国制造业的发展轨迹基本相同，说明我国制造业在转型升级过程中显示了对微通道换热器这种相对高端换热器的旺盛需求。

3、微通道换热器专利的申请人分析

对样本进行统计分析，在1907件专利申请中，企业申请件数为1657件，占86.9%，大专院校申请件数为172件，科研机构30件，个人申请48件，具体如图3所示。如图所示，与制冷空调产品申请人类似，企业是微通道换热器专利申请的绝对主体，究其原因，微通道换热器属于工程实用性强的产品，企业对微通道换热器产品的研发、是生产的直接参与者和主要推动力，大专院校和科研机构等也推动了微通道换热器技术的发展，主要申请人包括西安交通大学和北京建筑大学等。根据图4的微通道换热器专利的全球重点申请人分析，世界前10位的申请人都是企业，这也与图3的申请人类型完全一致，但申请人中前4位都是国内企业完全可以反映我国在微通道换热器领域的主导地位，这四位申请人中包括两个制冷空调行业的重要主机企业和两个制冷空调行业的重要零部件企业，而后面的六位重要申请人都是国外公司也可以看出，外国申请者在微通道换热器领域也有重要的技术沉淀。从图4也可以看到微通道换热器的主要应用领域，主要以制冷空调领域为主，如格力高、美的、凯利、大金、三菱、乐金等是国内外知名的制冷空调企业此外，还包括法国法里奥和德国贝尔两家汽车企业。这可以看出，汽车换热系统也是微通道换热器的重要应用场景。

图3  微通道换热器专利国内申请人类型

图4  微通道换热器专利全球重点申请人申请量

图5是微通道换热器专利的申请结构分析，可以看出专利的申请结构包括专利申请的申请类型，主要分为发明专利和实用新型注册，以及专利授权情况，该图可以直接反映各申请人的专利申请质量。从图5可以看出，我国四家企业在微通道换热器的专利申请数量上处于领先地位，但都存在一定比例的实用新型专利，部分申请人的实用新型专利申请超过50%。此外，国内申请人的专利申请授权率对海外申请人也普遍偏低，在这四个主要创新主体中，三花在专利比例、授权率等方面相对较高，这也从侧面可以看出三花在微通道换热器技术上具有一定的技术优势。在海外的6个创新主体中，由于发达国家中只有日本拥有实用新型专利，因此也是只有三菱和大金以极少比例存在的实用新型专利，但其他4家公司的专利申请只不过是发明专利，专利的授权率也比国内创新主体高特别是三菱和法里奥两家公司的授权率相对较高。国外创新主体在微通道换热器领域具有一定的技术优势。

图5  微通道换热器专利全球重点申请人专利结构