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鞋底技术发展分析报告
2024-12-24 921

1. 技术概述

1.1 技术关键词

鞋底

1.2 技术概念

鞋底是鞋子的一部分,位于脚底与地面之间,通常由橡胶、塑料或其他耐用材料制成。鞋底的主要功能是提供耐磨性、防滑性和缓冲效果,以保护穿着者的脚部并提高舒适度。鞋底的设计可以根据不同的用途和需求而有所不同,例如运动鞋的鞋底通常具有更好的抓地力和弹性,而工作靴的鞋底则更加注重耐用性和防护性能。

1.3 技术背景

鞋底技术是现代制鞋工业中不可或缺的一部分,它不仅关乎鞋子的外观设计,更直接影响着穿着者的舒适度和安全性。从历史上看,早期的鞋底多采用天然材料如皮革或木头制成,这些材料虽然提供了基本的保护作用,但在耐用性、减震性和适应性方面存在明显不足。

随着合成材料科学的发展,橡胶和各种高分子材料开始被广泛应用于鞋底制造,极大地提升了鞋底的功能性和多样性。现代鞋底技术的核心原理在于通过特定的材料组合和结构设计,实现对地面的高效抓地力、优秀的减震效果以及良好的透气性。这不仅提高了运动鞋的性能,也使得日常穿用的休闲鞋更加舒适。

在应用领域,鞋底技术已经深入到体育用品、户外装备、医疗康复等多个领域,为不同需求的消费者提供了量身定制的产品。然而,尽管鞋底技术取得了长足的进步,但其在极端环境下的表现仍面临挑战,比如在湿滑路面上的防滑性能有待提高。

从社会经济角度来看,鞋底技术的发展促进了制鞋行业的繁荣,创造了大量的就业机会,并推动了相关产业链的发展。未来,随着智能穿戴技术和可持续发展理念的普及,鞋底技术有望进一步创新,实现更高水平的个性化定制和环保生产。

2. 趋势分析

2.1 研究方向分析

2.1.1 学术论文发表趋势

表1.png 

图片来源:技术发展分析报告

2.1.2 相关论文列举

篇名

作者

刊名

发表时间

自动化鞋底切片机在鞋类检测制样中的应用研究

吕晓, 沈伟, 吴谦, 俞瑾琦, 许益钎, 严宇浩

北京皮革

2024

不同硬度的鞋底——鞋垫组合对运动鞋减震性能影响分析

张向萍

鞋类工艺与设计

2024

鞋底硬度对人体足底压力分布与冲击力的影响研究

李小坤

中国皮革

2024

六氢吡啶法测量鞋底原液NCO值的测量不确定度评定

马仁杰, 郑直, 王玲

化学推进剂与高分子材料

2024

基于研华MAS控制器的鞋底磨边机控制系统设计

吴修玉, 刘海, 左学谦

机械管理开发

2024

专业篮球鞋鞋底综合性能要求与形态设计研究

王英英

中国皮革

2024

橡胶鞋底弹性打磨仿真及试验

刘洋

吉林大学学报(工学版)

2024

基于Grasshopper算法的3D打印三尖星形多孔鞋底设计与优化

陈小葵

鞋类工艺与设计

2024

跑鞋鞋底弯曲刚度对普通跑者足踝关节生物力学的影响研究综述

吕美莲

北京皮革

2024

疏水性植物纤维改性发泡缓冲材料的制备及其性能研究——以应用于运动鞋底材料为例

卢晓春, 崔昌水

造纸科学与技术

2024

2.1.3 研究方向概述与特征

表2.png 

以上图形显示,在鞋底技术领域中,研究主要集中在鞋底材料和防滑性能两个方面。鞋底材料方面,EVATPUPVC、天然胶和合成胶是当前研究的重点,这些材料在轻量化、柔韧性和耐用性等方面具有不同的优势。例如,EVA因其轻质和柔软的特点被广泛使用,而TPU则因其高强度和耐磨性受到青睐。

在防滑性能方面,摩擦力、抓地力、耐磨性、湿滑抗性和干滑抗性是研究的核心内容。这些性能指标直接关系到鞋底在不同环境下的安全性和舒适度。例如,摩擦力和抓地力的提高有助于提升鞋子在干燥或潮湿地面的稳定性,而耐磨性则是确保鞋底长时间使用后仍能保持良好性能的关键因素。

橡胶鞋底材料的研究,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶和氟橡胶,也显示出在特定应用场景中的重要性。这些材料在耐油、耐化学腐蚀和高温等特殊性能方面各有优势,因此在特定环境下具有广泛应用前景。

聚氨酯(PU)材料在鞋底制造中的应用也越来越广泛,其下位词包括PU弹性体、热塑性PU、浇注型PU、微孔PU和硬质PU,这些类型在弹性、韧性、加工工艺和成本效益等方面具有不同的特点。

最后,鞋底硬度也是研究的一个重要方面,通过测量邵氏A、邵氏D、肖氏A、洛氏C和布氏硬度,可以评估鞋底的刚性和柔软度,从而满足不同运动和生活场景的需求。例如,较低的硬度通常提供更好的舒适性和缓冲效果,而较高的硬度则可能带来更好的支撑性和耐用性。

综上所述,当前鞋底技术领域的研究方向主要集中在提高材料性能、增强防滑性能以及优化硬度特性,以实现更安全、更舒适的穿着体验。

2.1.4 研究方向重心变化比对

表3.png 

2.1.5 高成长研究方向简析

通过以上堆叠折线图,我们可以清晰地看到在鞋底技术领域的研究趋势中,某些研究方向的热度经历了显著的变化。其中,增量最大的研究方向是鞋底材料。这一研究方向在过去十年间逐渐受到更多关注,尤其在2017年至2023年间表现尤为突出,期间相关研究数量有明显增长。这表明,科研人员和行业专家越来越重视鞋底材料的选择与应用,尤其是在寻找更轻、更耐用或具有特殊功能(如环保性)的材料方面。

另一个值得关注的研究方向是耐磨性能。尽管其整体研究数量不如鞋底材料那么高,但在过去几年中也呈现出稳步上升的趋势。特别是在2018年之后,有关提高鞋底耐磨性的研究数量显著增加。这反映出市场对鞋子使用寿命的需求日益增长,促使研究人员不断探索新的技术和方法来提升鞋底的耐久度。

此外,摩擦系数也是近年来关注度逐渐上升的研究方向之一。虽然它在早期阶段的研究数量较少,但从2016年开始,相关研究开始增多,尤其是在2019年之后。这可能是因为随着运动鞋和其他功能性鞋类产品的普及,人们对鞋子在不同地面条件下的抓地力有了更高的期待。因此,如何优化鞋底设计以改善摩擦系数成为了当前研究的一个重要课题。

综上所述,在鞋底技术领域内,鞋底材料耐磨性能以及摩擦系数是过去十年间研究热度显著上升的几个关键研究方向。这些方向不仅反映了行业对于提高鞋类产品性能的追求,也体现了科技进步对日常生活品质提升的重要作用。

2.2 技术应用分析

2.2.1 专利法律状态分布

表4.png 

图片来源:技术发展分析报告

2.2.2 专利发展轨迹

表5.png 

2.2.3 发展轨迹分析

基于当前的数据分析,鞋底技术领域的专利申请呈现出显著的增长趋势。从2015年到2024年,专利申请数量从1517件增长到了6701件,尤其是在2023年,申请量达到了前所未有的11601件,这表明该领域在近年来得到了极大的关注和发展。此外,授权的专利数量也呈现了同步增长的趋势,从2015年的1305件增加到了2024年的6481件。值得注意的是,授权专利的比例在逐年上升,从2015年的86%提高到了2024年的97%,这说明该领域的技术创新质量也在不断提高。总体来看,鞋底技术领域的研发活动非常活跃,专利申请和授权的数量持续增加,反映了这一领域内创新的旺盛需求和技术的进步。

2.3 技术成熟度分析

表6.png 

根据所掌握的信息,可以预测当前技术发展趋势正在稳步提升。从2014年至2026年,鞋底相关技术的成熟度呈现出逐年上升的趋势,从最初的76.51%增长至95.00%,显示出该领域技术的进步和成熟。特别是在2017年至2022年间,技术成熟度的增幅尤为明显,表明在这段时间内,鞋底技术经历了快速的发展阶段。

论文发布的数量也反映了这一趋势。2016年至2018年期间,论文发布数量显著增加,分别达到30篇、35篇和40篇,这可能预示着这一时期内,研究人员对该领域的关注度提高,投入了大量的研究资源。然而,自2019年起,尽管技术成熟度持续提升,但论文发布数量有所波动,这可能是由于技术已经进入相对成熟的阶段,进一步突破难度增大,或者研究重点转向了实际应用层面。

考虑到未来几年内(2024年至2026年)论文发布数量为零,而技术成熟度仍继续提升,可以推测该领域正逐步向技术应用和市场推广过渡,研究成果更多地转化为产品和服务,而不是停留在学术研究层面。这表明鞋底技术已经相当成熟,未来的发展重点将是如何将其更好地应用于实际场景中,满足消费者日益增长的需求。

3. 竞合分析

3.1 研发竞合分析

3.1.1 研发头部机构

表7.png 

3.1.2 头部机构比对分析

机构名称

论文数量

本刊编辑部

13

中国人民公安大学

5

中国人民公安大学侦查学院

5

中国人民公安大学刑事科学技术学院

5

徐州工业职业技术学院

5

中国刑事警察学院

4

华南理工大学广州学院

4

广州质量监督检测研究院

4

黎明职业大学

4

中国皮革和制鞋工业研究院

3

深入分析所掌握的数据后可发现,尽管各个机构在鞋底相关研究方向上的投入存在波动,但整体来看,黎明职业大学和中国皮革和制鞋工业研究院在这一领域的贡献尤为突出。黎明职业大学从2014年开始在这一研究方向上持续投入,尽管中间几年有所停滞,但在2022年和2023年再次发力,显示出其对该领域的重视程度和长期积累。中国皮革和制鞋工业研究院同样自2014年起便涉足此研究方向,虽然在2015年至2021年间未见新成果发布,但从2014年的2篇论文到2017年的1篇,再到之后的几年内未有新的产出,这可能反映了该机构在此期间可能将资源转向了其他优先级更高的项目或研究方向,但其早期的高产也表明了其在鞋底技术领域的深厚积淀和研究实力。

然而,若要从增量角度考察,黎明职业大学的表现更为显著。尽管中国皮革和制鞋工业研究院在2014年和2017年分别发表了2篇和1篇论文,但黎明职业大学自2014年以来持续关注并投入此研究方向,在2022年和2023年再次发力,显示出其在这一领域的持续关注和投入力度。黎明职业大学在2022年和2023年连续两年发表论文,说明其在该领域的研发活动可能在近两年有所增强,或者是在原有基础上进行了技术突破,从而带动了论文发表量的增长。

总体来看,黎明职业大学和中国皮革和制鞋工业研究院作为该研究方向的主要参与者,其表现反映了该领域内的竞争态势。黎明职业大学在2022年和2023年的表现尤其亮眼,表明其在鞋底技术领域的研发活动可能在近两年有所增强,或者是在原有基础上进行了技术突破,从而带动了论文发表量的增长。这不仅展示了其在该领域的持续投入和技术创新能力,同时也反映出我国在鞋底技术领域的研发正在逐步深化,未来有望在这一领域取得更多突破性进展。

3.2 应用竞合分析

3.2.1 应用头部企业

表8.png 

3.2.2 头部企业比对分析

单位名称

申请数量

特步(中国)有限公司

800

安踏(中国)有限公司

657

温州市克豪鞋材有限公司

473

斯凯奇中国有限公司

451

石狮市泓盛鞋材有限公司

314

斐乐体育有限公司

294

温州市显兴新材料有限公司

248

晋江关氏鞋业有限公司

221

贵人鸟股份有限公司

220

南京东亚橡塑制品有限公司

206

从已有的数据分析来看,在鞋底技术领域的研发竞争异常激烈,各企业都在积极投入研发资源以保持技术领先优势。通过对近十年的数据进行综合分析,可以观察到几个显著的趋势。

首先,特步(中国)有限公司和安踏(中国)有限公司作为国内知名的运动品牌,近年来在鞋底技术的研发方面表现尤为突出。两家公司均在2021年至2023年间大幅增加了专利申请数量,显示出其对技术创新的高度重视。这不仅体现了它们在产品性能提升上的持续努力,也表明了市场竞争的加剧促使企业不断加大研发投入。

其次,温州市克豪鞋材有限公司自2022年起开始发力,其专利申请量出现爆发式增长,特别是在2022年和2023年达到了较高的水平。这一变化可能预示着该公司正寻求通过技术创新来增强市场竞争力,或是在寻找新的业务增长点。值得注意的是,尽管其起步较晚,但增速之快令人瞩目,未来有可能成为该领域的重要竞争者之一。

斯凯奇中国有限公司在2016年的专利申请量出现了显著增长,随后几年虽然有所波动,但整体上保持在较高水平。这反映出斯凯奇作为国际品牌,对中国市场的重视以及对本土化创新的积极探索。

此外,石狮市泓盛鞋材有限公司、斐乐体育有限公司、温州市显兴新材料有限公司等企业在近几年也表现出强劲的增长势头,特别是在2021年后,这些企业的专利申请量显著增加。这表明,随着市场竞争的加剧,越来越多的企业开始注重技术创新,以期获得竞争优势。

综上所述,鞋底技术领域的研发竞争日益激烈,各企业纷纷加大研发投入,以期在技术创新中占据有利地位。其中,特步(中国)有限公司、安踏(中国)有限公司、温州市克豪鞋材有限公司等企业的增量最大,显示出其在技术研发方面的强大实力和战略眼光。这反映了整个行业正朝着更加注重科技创新的方向发展,未来将有更多新技术和新产品涌现,推动行业整体技术水平的提升。

3.3 区域竞合分析

3.3.1 应用专利区域分布

表9.png 

图片来源:技术发展分析报告

3.3.2 应用变化比对分析

地域

申请数量

福建

19650

浙江

11082

广东

4145

江苏

1790

江西

1124

山东

923

湖北

763

安徽

706

河南

702

四川

694

通过对相关数据的深入分析,可以观察到在鞋底技术领域的专利申请趋势上,浙江省表现尤为突出。从整体趋势来看,浙江省的专利数量自2014年以来呈现显著增长态势,在2023年达到了顶峰。这表明浙江省在该领域的研发投入持续增加,且增速迅猛。同时,广东省、福建省也显示出较强的竞争力,特别是在2017年至2023年间,专利申请量逐年攀升,显示出这两个省份在鞋底技术创新方面的活跃度较高。

然而,若对比各省份专利申请量的增长幅度,浙江省的增幅最为显著。从2014年的175件增长至2023年的4915件,这一数字不仅远超其他省份,而且增长率也居于领先地位。相比之下,虽然福建省和广东省的专利申请量同样呈现上升趋势,但其增长速度不及浙江省。

总体而言,浙江省在鞋底技术领域的研发活动表现出强劲的增长势头和较高的市场竞争力,这可能与其优越的产业基础、政府政策支持以及企业创新意识增强有关。而福建省和广东省虽紧随其后,但增速相对较慢。此外,其他省份如江苏、江西、山东、湖北、安徽、河南及四川等,尽管也在逐步加大投入,但整体上仍处于追赶状态,与浙江省相比存在较大差距。这反映出中国鞋底技术研发主要集中在少数几个经济发达地区,这些地区凭借丰富的资源和先进的技术优势,在市场竞争中占据了有利地位。

4. 机会分析

序号

机会名称

机会描述

生成依据

分析类型

1

EVA-聚氨酯复合鞋底材料

结合EVA和聚氨酯的优点,开发一种新型复合鞋底材料,以提高耐磨性和舒适性。

1.《不同硬度的鞋底——鞋垫组合对运动鞋减震性能影响分析》中提到EVA发泡材料和聚氨酯泡沫材料在运动鞋中的应用;2.《纳米CaCO3改性聚氨酯复合运动鞋底材料的制备及其性能测试》中指出通过添加纳米CaCO3可以改善聚氨酯材料力学性能。

融合分析

2

基于Grasshopper算法的个性化定制3D打印鞋底

利用Grasshopper算法设计并优化3D打印鞋底结构,实现个性化定制,提升穿着体验。

1.《基于Grasshopper算法的3D打印三尖星形多孔鞋底设计与优化》展示了如何使用该算法进行鞋底设计;2.论文强调了这种设计方法能够有效提高效率、降低成本。

融合分析

3

ExpancelWB微球轻质鞋底材料

采用ExpancelWB微球作为轻质填料和发泡剂,开发适用于白色鞋底的创新材料,减轻重量并改善表面效果。

1.《诺力昂面向服装行业全球首发用于白色鞋底的ExpancelWB微球》介绍了ExpancelWB微球在白色鞋底中的应用;2.加热时气体膨胀特性使其成为理想的轻质填料和发泡剂。

技术发展

4

激光视觉引导的全自动鞋底喷胶系统

集成3D深度学习视觉算法,实现基于激光视觉的全自动鞋底喷胶路径生成,提高涂胶精度和效率。

1.《基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统设计与实现》提出了一种基于3D视觉的全自动鞋底涂胶系统;2.《基于激光视觉的鞋底喷胶路径生成方法研究》详细描述了如何利用线激光三维扫描仪获取鞋底深度图,并进行边缘检测和插值处理。

技术发展

5

EVA-聚氨酯复合发泡材料

开发一种结合EVA和聚氨酯优点的新型复合发泡材料,以提高鞋底的耐磨性和舒适性。

根据论文《关于鞋底发泡材料耐磨性能的探讨》中的研究结果表明,不同类型的发泡材料具有不同的耐磨性能,其中橡胶发泡材料表现最佳,但其密度较大。而EVAPU发泡材料虽然在某些方面不如橡胶发泡材料,但它们各自拥有独特的优点,如轻质、柔软等。因此,通过将这两种材料的优点结合起来,有可能创造出一种既轻便又耐磨的新材料。

技术比对

6

基于Grasshopper算法的个性化3D打印鞋底设计

利用Grasshopper算法优化3D打印鞋底的设计流程,实现更高效、个性化的生产方式。

依据《基于Grasshopper算法的3D打印三尖星形多孔鞋底设计与优化》一文的研究成果,该方法能够有效提高设计效率并降低制造成本,适用于FDM3D打印技术。这表明此技术已经具备较高的成熟度,可以直接应用于实际生产中。

技术比对

5. 应用发展

5.1 技术应用前景

基于所掌握的数据,通过对当前技术现状、发展趋势及竞合等多个方面的深入对比分析,可以预见鞋底技术领域在未来将展现出广阔的应用前景。一方面,技术成熟度的不断提升和专利申请数量的显著增加表明,该领域正处于快速发展阶段,技术创新层出不穷。另一方面,头部企业和研究机构在技术研发方面的投入与产出,反映出市场对高性能、多功能鞋底产品的迫切需求。

具体而言,从技术成熟度的角度来看,鞋底技术已经从初步发展阶段迈向成熟阶段,特别是在材料选择、耐磨性能和摩擦系数等方面,已有显著的技术突破。例如,新材料的引入不仅提升了鞋底的耐用性和舒适性,还增强了其环保特性。这使得鞋底技术不仅能更好地满足日常穿着需求,还能适应各类专业运动场合,从而推动了体育用品和户外装备市场的蓬勃发展。同时,随着智能穿戴设备的普及,未来的鞋底技术有望整合传感器和数据分析功能,实现智能化监测与反馈,进一步提升用户体验。

从市场竞争格局来看,各企业纷纷加大研发投入,旨在通过技术创新保持竞争优势。特步、安踏等国内知名品牌,以及温州市克豪鞋材等新兴企业,均在专利申请数量上实现了显著增长,显示出了强大的技术实力和战略眼光。这种竞争态势不仅推动了技术进步,也促进了行业的整体发展。特别是温州市克豪鞋材有限公司等企业的迅速崛起,预示着未来将有更多企业加入这场技术创新的竞赛,进一步丰富市场供给,满足多样化需求。

从地域分布来看,浙江省在鞋底技术研发方面表现尤为突出,其专利申请量的快速增长不仅反映了该省在产业基础、政策支持和企业创新意识等方面的综合优势,也为其他地区树立了标杆。尽管广东省、福建省等省份也表现出较强竞争力,但整体增速不及浙江省。这表明,中国鞋底技术研发主要集中在少数经济发达地区,这些地区凭借资源优势和技术优势,在市场竞争中占据了有利地位。

综上所述,随着技术的不断成熟和市场需求的持续增长,鞋底技术领域将迎来更加广阔的应用前景。未来,通过技术创新和市场拓展,该领域有望实现更高水平的个性化定制和环保生产,推动整个制鞋行业向智能化、绿色化方向发展。

5.2 技术发展建议

综合上述分析

综合上述分析,针对鞋底技术领域的现状和未来趋势,我们建议适用对象——无论是制鞋企业还是研究机构——可以从以下几个方面着手,进一步推动鞋底技术的发展:

1.持续投入新材料研发

-适用对象:制鞋企业和研究机构

-建议:鉴于新材料在提升鞋底性能中的重要作用,应持续投资于新材料的研发,尤其是那些具备高耐用性、轻量化、环保特性的新型材料。这不仅能提升产品的市场竞争力,也能响应消费者对环保产品的需求。

2.加强耐磨性能和摩擦系数研究

-适用对象:制鞋企业和研究机构

-建议:鉴于市场对鞋子使用寿命的需求日益增长,应加强对鞋底耐磨性能的研究,开发出更耐磨损的材料和结构设计。同时,针对不同地面条件下的抓地力问题,应优化鞋底设计,提升摩擦系数,确保用户在各种环境中都能获得良好的使用体验。

3.推进智能化与数据化技术

-适用对象:制鞋企业和研究机构

-建议:随着智能穿戴设备的普及,鞋底技术应结合传感器和数据分析功能,开发出能够监测步态、提供健康反馈等功能的智能化鞋底。这不仅能提升用户体验,还能为制鞋企业提供新的价值增长点。

4.注重区域协同与合作

-适用对象:地方政府和行业协会

-建议:鉴于浙江省在鞋底技术研发方面的领先地位,建议其他省份借鉴其成功经验,加强区域间的协同与合作。通过共享资源、技术交流等方式,促进全国范围内鞋底技术的整体提升,形成良性竞争与互补。

5.强化市场导向与用户反馈

-适用对象:制鞋企业

-建议:在技术研发过程中,应加强与终端用户的沟通,收集他们的反馈意见,及时调整产品设计与功能。这不仅能确保产品更贴合市场需求,还能提升消费者的满意度和忠诚度。

通过上述措施,我们相信适用对象能够在激烈的市场竞争中脱颖而出,推动鞋底技术向更高水平迈进,实现更广泛的应用与更深远的影响。


声明


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关键词:新材料研发,鞋底技术,智能穿戴设备,新型复合鞋底材料
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