1.钒铝合金产品行业现状

1.1钒铝合金市场供求现状
    钒铝中间合金是生产超级钛合金的重要原料，被广泛应用于军事工业，航空航天工业和民用工业。Ti-6Al-4V是其中应用最广泛的一种，生产Ti-6Al-4V每年需要钒铝中间合金折合金属钒约“2000t”。目前，全世界每年的钒铝中间合金消费量约“3500t-4000t”，主要市场分布在北美洲、欧洲和俄罗斯。世界上生产钒铝等中间合金的企业主要有：德国电冶金公司，美国战略矿物公司子公司—美国钒公司、美国雷丁合金公司、俄罗斯上萨尔达冶金生产联合公司，其中德国电冶金公司生产的钒铝合金占世界总消费量的近50%，产品质量居世界领先水平。
    目前，中国的钒铝中间合金用量还不大，主要应用于航天航空、军事、民用等三个领域。现中国金属钛的年产量约1800t-2300t左右，冶炼钛合金需耗用钒铝中间合金100t-160t/a。国内生产钒铝中间合金的企业主要有宝鸡有色金属加工厂和锦州铁合金厂，而国内的钒铝合金产量不能完全满足国内需要，相当一部分还需从国外进口。随着中国钛工业以及相关领域的发展，钒铝中间合金的市场发展潜力巨大，特别是随着我国发展大飞机计划的提出，要求国内必须开发生产高级钒铝中间合金产品，这样不仅可以替代国内进口，而且通过钒铝中间合金产品打入钛合金市场，也必将对我国钛工业的发展起到强大的推动作用。当然，由于高级钒铝中间合金的主要最终用户对象是飞行器制造商，因此该产品在市场的认证较为复杂，应当着力改进，这也是钒深加工的一个方向。受限于上述各种原因，主要是钒铝合金的技术限制，目前国内钒铝合金整体处于供不应求状态。

1.2钒铝合金技术主题分解
    在宇航工业中，目前还没有其它可替代钛合金的材料。在钛合金中，最重要的两种合金是 Ti-6Al-4V (4%V) 和 Ti-8Al-1Mo-1V，这两种合金共占钛合金市场的50%。这些合金用于生产喷气发动机、高速飞行器骨架和火箭发动机机壳。钒通常以钒铝基合金形式加入钛合金中，即钒铝中间合金是主导产品，主要用于航空航天用钛合金的原料。钒铝中间合金制备一般由一步法和两步法生产，前者生产初级产品，国内已经有一些企业在小规模生产(一般不需要认证) ，后者生产高级产品(需要下游企业认证) 。目前世界上能够采用两步法生产航空航天级钒铝中间合金的厂家只有德国电冶金公司和美国雷丁公司。中间合金两步法生产工艺中的第一步生产技术与高钒铁冶炼技术相同，已经完全掌握。第二步生产技术，主要是对一步产品的进一步真空精炼，调整成分、去除有害杂质并控制物理缺陷等，目前在技术方面存在一定未知性，需要进一步进行研究。

2.钒铝合金产品的中国专利申请分析
    利用CPRS（中国专利文献检索系统）检索中国专利数据并进行分析，分析数据截至2011年12月31日。

2.1申请数量趋势分析
    由于钒铝合金对技术要求十分高，该领域在华专利申请量共计仅18件，涉及申请10个。根据统计数据显示，该领域自1993年才出现第一件在华专利申请，从侧面反应出该领域还属于朝阳行业；在1994-2002年间，专利数量与申请人数量均是零，可见2002年前还没有任何机构试图尝试占领中国市场；2003年，申请人数量和申请量均是5，由国内个人张忠士采用钒铝中间合金分别与铬、锡和铁等组合提出的一系列申请，此后又经过了一段空白期，直到2008年后，才存在连续的在华申请，且申请量与申请人数量都呈现徘徊增长趋势，但数量均不大；2011年达到第一个申请量高峰，为 7件专利申请，说明该国内对该技术尚处于开始研发阶段。目前国内钒铝合金行业尚处于刚刚起步阶段，申请量与申请人数量的间隔变化不大，表明存在一些申请人开始涉足该领域。特别值得注意的是，攀钢集团在2011年申请了4件该领域的专利，同时结合攀钢集团的十二五规划，可见这家我国老字号的钒钛企业在该领域已经开始有布局倾向。
    同时，对上述申请的申请人国别进行分析可以看出，这些在华申请的申请人全部来自国内，反应出国外虽然技术相对成熟，但还并未在国内进行战略布局，客观上国内钒铝合金产品研发机构和个人存在广泛的机会，同时应当加大研发力度，保持这种优势。

2.2主要申请人分析
    对于钒铝的具体申请机构分析可见，由于该行业的特点，目前国内尚未出现技术垄断的申请人，申请量最大的申请人为个人-张忠士。该领域申请人较为分散，不仅有企业也有高校和个人申请。但攀钢集团的 4件专利申请全部来自2011年，表明该企业已经着手布局该领域。

2.3航空用钒铝合金在华申请技术发展路线分析
    关于两步法制备航空钒铝合金的申请目前共计3件，最早的是 2010年承德天大钒业有限责任公司提出的公开号为 “CN101906546A”的专利申请，其披露了“一种钒铝合金的制备方法，其特征在于其制备过程是首先采用金属热还原法，以一部分铝作为还原剂还原五氧化二钒制备出一步钒铝合金；再将制备出的一步钒铝合金破碎、烘干后再加入部分铝，在真空中频感应炉进行二步熔炼，得到钒铝合金最终产品。”该申请目前已经授权；另外两件分别是肖景波提出的公开号为“CN1 02330007A”的专利申请，其披露了一种航空用钒铝合金的制备方法，具体是 “制备方法如下所述：（1）用镁砖砌成镁砖冶炼炉；（2）将砌好的镁砖冶炼炉置于液化气或煤气干燥窑内，干燥12小时；（3）采用计算机控制的配料机进行配料，按重量比钒铝合金的配比为：V58％－Al 42％、V65％－Al 35％、V75％－Al 25％；（4）将配比好的原料装入Ｖ型混料机充分混合15分钟，然后将混合好的原料装入镁砖冶炼炉内，用镁屑点燃装好的炉料进行冶炼，冶炼温度为1800－2700℃，冶炼时间1分钟；（5）把冶炼好的合金锭进行自然冷却到30-40℃后进行处理，打掉表面的氧化皮；（6）将处理好的合金块放入真空感应熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为1600-1700℃，把合金熔炼到液体状态；（7）将熔化好的合金在离心浇铸机中进行浇铸；（8）在真空状态下，采用氩气循环冷却小时，使合金锭的温度降到200℃以下后出炉；（9）破碎包装。”该申请目前也已经被授权；以及宝鸡市嘉诚稀有金属材料有限公司提出的“CN102392168A”的专利申请，涉及的是“一种用于高钒钛合金材料制造的钒铝钛中间合金，其特征在于中间合金化学成分如下： V65％～71％， Al10％～ 14％，O≤ 0.10％，Ti余量 ”，该专利申请处于视为撤回状态。从以上申请可以看出：国内目前已经着手研究二步法制备航空用钒铝合金，尤其是在组分和制备工艺上已经投入研发，但从申请数量上来看，尚处于刚刚起步阶段。

3.钒铝合金产品的全球专利申请分析
    利用 DWPI（德温特文献检索系统）检索全球专利数据并进行分析，分析数据截止至2011年12月31日。

3.1申请数量趋势分析