2021年10月19日，欧洲专利局（EPO）发布《未来塑料专利：回收、循环设计和替代来源的全球创新趋势》，（Patents for tomorrow’s plastics：Global innovation trends in recycling, circular design and alternative sources），通过分析2010至2019年期间的国际专利，研究塑料向循环经济转型的创新趋势。

报告中的数据表示：美国和欧洲国际专利家族（International Patent Families，IPFs）中约有30%与循环塑料行业相关，具有世界领先地位。主要结论可以分为以下5点：

1、美国和欧洲在循环塑料行业的全球创新者中脱颖而出

2、化学和生物回收领域专利活动活跃

3、基础研究是化学和生物循环利用进一步发展的关键。

4、生物塑料成为传统化石原料的替代品

5、快速出现的技术使耐用塑料材料的新颖设计成为可能

一、欧美国家拥有循环塑料方面的专利优势

目前看来，美国和欧洲仍然是塑料行业循环方面的全球主要创新者。2010至2019年，美国和欧洲国际专利家族（International Patent Families，IPFs）中都有约30%与循环塑料行业相关。远远领先于亚洲各国（中国5%、韩国5%、日本18%）。

在欧洲之中，德国的国际专利家族份额最高，达到了8%，但仍然存在缺乏高度的专业化，而法国、英国、意大利、荷兰和比利时则因其在这些领域的高度专业化脱颖而出。

循环塑料行业相关发明五大来源国的国际专利家族占比（2010-2019）

什么是专利家族？

专利家族（ Patent Family ）包括狭义与广义两种。

狭义的专利家族，系指一件专利在不同国家申请的集合，例如我们先在美国申请一件专利，之后判断相关技术或是产品可能行销到日本、欧盟其他国家，而想要取得该技术创造在该国排他的权利，因此便前往该国或该地区申请专利。因此，相同专利发明内容（通常是以 claims 的判断为主），在不同国家申请的组合即称为狭义专利家族。
广义专利家族，则是指一件专利后续衍生的不同申请案，也就是同一技术发明（通常指 claim 所揭露的内容）揭露后，后续所持续衍生的不同的专利申请情况（其他不同保护范围的 claims ），因此同一技术创造后续所衍生其他发明，加上相关专利在其他国家所申请的专利组合，即是广义的专利家族。

二、化学和生物回收领域专利

机械回收是目前将塑料废物转化为新产品最简单和最常用的解决方案。从2010至2019年，该领域约有4500个国际专利家族。而同期关于化学和生物的回收方法的国际专利家族达到了9000多个，表现更为突出。

化学方法主要包括如裂解和热解等方式。在回收过程中，塑料废物的化学结构会被转化为基本化学品的混合物，从而可以在石化行业中灵活地再利用。这些技术的创新在2014年达到了顶峰。

2014年以后，“塑料单体回收”技术提供了将聚合物分解成其原始构件的可能性，分解成原始构建后，所得到的产物更接近原始质量的材料，有更多循环的可能，受到了更多人的关注。

三、生物塑料成为传统化石原料的替代品

“生物塑料到堆肥回收（plastic-to-compost）”技术的国际专利家族数量相对较少，这项有前途的技术涉及使用生物体将聚合物降解为堆肥。

这些回收利用的前提是有更高效率的收集方式，并在回收之前对不同类别的塑料进行筛选、分离和清洁，其创新主要集中在垃圾分类和分离，包括使用光学识别和人工智能（AI）等先进技术。2010至2019年间，该领域国际专利家族约3400个。

在更小的技术分支中，工业天然聚合物显示出制造可重复使用、可回收塑料的潜力，这些塑料很容易被微生物分解。

生物塑料到堆肥的回收过程的专利近年来开始节节升高，这些技术有望实现全循环。它们主要是指通过酶或生物的使用，将聚合物降解成堆肥或合成有用的化合物。

据欧洲塑料协会2020年统计，医疗保健的塑料需求占欧洲塑料总需求的不到3%，但就生物塑料的国际专利家族数量而言，医疗保健是迄今为止最重要的行业，2010至2019年，共有超过19000个国际专利家族。同时，化妆品和洗涤剂在生物塑料领域的创新率最高。在该行业，与生物塑料相关的国际专利家族数量占传统塑料的32%。包装、电子和纺织品也是生物塑料创新的重要贡献者，2010至2019年，国际专利家族数量分别为6400个、4500个和3300个。农业的市场渗透率很高（10%），2019年生物塑料国际专利家族数量是2010年的2.5倍。