2018年中国、美国与欧洲发明专利统计分析报告博客版25.docx

2018年中国、美国、欧洲发明专利统计分析报告（第二部分）

中美欧日韩五局专利数据统计分析小组 陈立新 高继平

第二部分 2018年美国发明专利统计分析报告

17 中国大陆地区的在美专利状况

17.1 中国大陆在美专利发明的技术细分领域分布

按照第一发明人进行统计，将中国大陆地区在美专利发明数量的增长情况和美国授权专利的整体增长情况进行了比较（表17-1）。2018年中国大陆地区在美专利增长较快的领域包括：数据识别、材料测试、一般车辆、照明和加热、计算机接口、医学治疗和护理、物理信号和控制、图像处理、化工、医学诊断与外科、电热与等离子体、分离和混合加工作业、发电和输变电。中国大陆地区在这13个技术领域的在美专利发明数量比2017年增长了20%以上，而美国授权专利整体增长率为8%到负5%。尤其是数据识别，中国大陆地区增长率达到了44%，而整体增长率仅为3%。该领域是机器人视觉、无人汽车、无人飞机的重要技术基础。但是，中国大陆地区还有12个技术领域的在美专利发明数量为负增长，包括半导体制造、半导体零配件、CPU、计算机一般零部件、电子商务和管理系统、纺织造纸和印刷、无线通信业务、材料化学与纳米、计算机安全、信息存储、计算机体系架构、无线通信网络。其中，中国大陆地区在半导体制造领域上的增长率为负13%。

表17-1  2014-2018年间我国大陆地区的在美专利发明分布及发展态势（按发明人统计）

		中国大陆							整体
		2018	2014	排名 变动	当前 排名	增长率	年均增长		增长率	年均增长
1	农业和食品	154	90	+3	8	8%	14%		-4%	0%
2	生活和运动用品	572	180	+7	3	10%	34%		0%	6%
3	医学诊断与外科	215	47	+8	7	23%	46%		-1%	9%
4	医学治疗和护理	200	62	+7	11	27%	34%		-4%	5%
5	药物和家庭日用化学品	352	224	+3	7	12%	12%		-5%	1%
6	分离和混合加工作业	454	172	+4	5	23%	27%		-3%	6%
7	成型加工作业	493	232	+3	6	6%	21%		1%	8%
8	一般车辆	312	90	+2	8	36%	36%		2%	14%
9	铁路、船舶和飞行器	127	19	+7	7	8%	61%		3%	17%
10	包装和储运	221	114	+4	7	18%	18%		0%	5%
11	材料化学与纳米	434	203	+1	5	-3%	21%		-9%	10%
12	化工	366	137	+3	5	24%	28%		2%	13%
13	有机化学	472	298	+1	6	2%	12%		-6%	1%
14	有机高分子化合物	217	103	0	6	3%	20%		-5%	6%
15	生物化学	201	102	+2	8	17%	18%		0%	4%
16	纺织、造纸和印刷	129	76	+3	6	-4%	14%		-4%	-2%
17	建筑和采矿	290	132	+2	6	8%	22%		2%	8%
18	发动机和泵	183	69	+3	9	6%	28%		4%	11%
19	一般机械和武器	323	132	+1	9	3%	25%		-3%	10%
20	照明和加热	700	227	+2	4	31%	33%		5%	15%
21	物理测量	417	122	+5	5	20%	36%		-3%	11%
22	材料测试	281	89	+3	7	42%	33%		0%	12%
23	光电辐射测量与核物理	467	208	+2	5	15%	22%		-3%	11%
24	光学和摄影	1680	420	+2	4	14%	41%		-2%	6%
25	物理信号和控制	522	191	+3	5	24%	29%		8%	14%
26	公告展示用品和声学	1215	253	+1	4	16%	48%		-2%	7%
27	计算机接口	1212	197	+2	4	30%	57%		8%	16%
28	控制器和运算器（CPU）	443	241	+5	4	-11%	16%		-15%	-4%
29	计算机一般零部件	694	403	+1	4	-6%	15%		-6%	4%
30	计算机体系架构	332	336	+2	3	-1%	0%		-12%	-11%
31	计算机应用与软件工程	721	354	+3	3	17%	19%		1%	4%
32	计算机安全	220	88	+5	3	-3%	26%		-4%	13%
33	数据识别	559	187	+3	4	44%	31%		3%	5%
34	图像处理	461	68	+5	4	24%	61%		8%	31%
35	电子商务和管理系统	206	69	+2	7	-5%	31%		2%	10%
36	信息存储	226	65	+5	5	-2%	37%		-12%	-3%
37	电气元件和结构部件	907	591	0	6	2%	11%		-5%	8%
38	半导体制造	510	296	+1	5	-13%	15%		-9%	4%
39	半导体零配件	180	70	+1	6	-12%	27%		-4%	16%
40	半导体元件	992	286	+1	5	2%	36%		-7%	7%
41	半导体组件与集成电路	1083	143	+1	5	8%	66%		-4%	26%
42	电池	158	65	+2	5	18%	25%		-1%	10%
43	发电和输变电	795	250	+1	5	22%	34%		0%	18%
44	基本电子电路	321	226	+1	5	2%	9%		-10%	0%
45	电热与等离子体	630	355	0	5	23%	15%		-5%	11%
46	通信传输系统	766	444	0	4	7%	15%		-1%	5%
47	数字信息传输	1042	376	+1	3	5%	29%		-1%	13%
48	数据交换网络	954	447	+1	2	13%	21%		1%	15%
49	数据传输控制协议	599	220	0	3	2%	28%		-1%	24%
50	数据传输控制程序	562	82	+2	2	13%	62%		6%	49%
51	图像通信	795	267	+1	4	14%	31%		-3%	6%
52	无线通信网络	1911	814	+1	3	0%	24%		-3%	13%
53	无线通信业务	694	394	+1	3	-3%	15%		2%	15%
54	广播和电话	598	343	+1	4	4%	15%		-8%	4%

注：本表仅统计了第一发明人为中国大陆地区的专利。增长率指2018年的增长率（%），年均增长率指2014-2018的年均复合增长率（%）。排名变化指2014年的排名与2018年的排名相比较的差值，即排名上升的位次。

与美国授权专利整体相比，2018年中国大陆地区在材料测试、数据识别、一般车辆、医学治疗和护理、电热与等离子体、照明和加热、分离和混合加工作业、医学诊断与外科、物理测量、发电和输变电、计算机接口、化工12个技术领域上的增长率高出整体平均增长率20多个百分点。但是，在半导体零配件、电子商务和管理系统、无线通信业务、半导体制造、计算机一般零部件、纺织造纸和印刷6个技术领域上低于整体平均增长率。其中，半导体零配件比整体平均低8个百分点，电子商务和管理系统低7个百分点。

一年的专利数据往往会有很大的波动，不能完全说明我国专利的增长和发展问题。从一个较长的时间段（2014-2018）来看，中国大陆地区有52个技术领域的年均复合增长率达到了两位数（表17-1）。近年来，增长最快的是半导体组件与集成电路、数据传输控制程序、图像处理、铁路船舶和飞行器、计算机接口，这5个领域的年均增长率达到了66%到57%。例如在半导体组件与集成电路领域，2014年中国大陆地区的在美专利发明数量为143项，到2018年为1083项，4年翻了两番。近年来中国大陆地区增长最慢的是计算机体系架构和基本电子电路，这2个领域的年均增长率不足两位数，分别为0%和9%，但是整体年均增长率也不高，为负11%和0%。

在所有54个领域上，中国大陆地区的在美专利发明的年均增长率均高于美国授权专利的整体平均水平，并且在47个技术领域上比整体平均水平至少高出10个百分点。尤其是在铁路船舶和飞行器、计算机接口、公告展示用品和声学、半导体组件与集成电路、信息存储、医学诊断与外科、光学和摄影、图像处理、半导体元件9个技术领域上，中国大陆地区在美专利发明数量年均增长率比整体高出45到30个百分点。表明我国在这些领域上的专利技术发展得很快。

近年来，中国大陆地区在美专利发明数量的大幅增长也使得排名快速提升。如前所述，从在美专利发明数量排名上看，中国大陆地区最具优势的技术领域是数据传输控制程序和数据交换网络，2018年排名仅次于美国，均居第2位；而2014年的排名为第4位和第3位，4年间上升了2到1位。2018年排名居第3位的有8个技术领域：计算机体系架构、计算机应用与软件工程、计算机安全、数字信息传输、数据传输控制协议、无线通信网络、无线通信业务、生活和运动用品。其中，计算机安全在2014年排名为第8位，4年间排名上升了5位。可见，中国大陆地区在通信和计算机方面，即在信息技术方面抓住了机遇，在专利发明上取得了长足的进展。

中国大陆地区处于明显劣势的，2018年在美专利发明数量上排名第11位至第6位的技术领域还有19个：医学治疗和护理、发动机和泵、一般机械和武器、农业和食品、一般车辆、生物化学、医学诊断与外科、药物和家庭日用化学品、铁路船舶和飞行器、包装和储运、材料测试、电子商务和管理系统、成型加工作业、有机化学、有机高分子化合物、纺织造纸和印刷、建筑和采矿、电气元件和结构部件、半导体零配件。可见，中国大陆地区处于劣势地位的主要是在医药、机械、交通、农业、化学等传统技术方面。但是这些领域的发展很迅速，排名提升最快。其中，医学治疗和护理、铁路船舶和飞行器、医学诊断与外科的排名在4年间提升了8到7位。这些排名落后的技术领域，中国大陆地区的增长率远远超过整体平均水平，高出40到10个百分点。例如在铁路船舶和飞行器领域，中国大陆地区的年均复合增长率高达61%，整体平均为17%，高出44个百分点。相应地，2018年中国大陆地区在该领域的排名上升到第7位，而2014年的排名为第14位，提升了7位。在医疗诊断技术与器械领域，中国大陆地区增长率为46%，比整体平均值高出37个百分点，2018年位于第7名，而2014年为第15位，4年时间排名前进了8位。可见，我国在落后领域上的技术赶超是比较快的。

总之，我国在信息技术方面，包括通信和计算机，顺应了世界技术的发展潮流，抓住了难得的机遇，取得了长足的进展。并在交通、机械和医学等传统技术领域，也利用后发优势，加快了追赶速度。

17.2 中国大陆地区与美国、日本的比较

尽管中国大陆地区在2014-2018年间在美专利发明数量翻番，有多个技术领域位居前列。但是与美国和日本相比，中国大陆地区的在美专利发明并不多。与美国相比，数量差距极大。例如在农业和食品领域，2018年中国大陆地区只是美国专利发明数量的3%，估计还需要26年的追赶时间（表17-2）；是日本的31%，还需要10年才可能赶上。2018年，中国大陆地区仅在光学和摄影领域上达到了美国专利发明数量的36%，而在其他技术领域上均不足美国专利发明数量的30%，甚至在农业和食品等32个技术领域上还不足美国专利发明数量的10%。整体而言中国大陆地区与美国在专利发明数量上的差距是比较大的。但是，中国大陆地区在53个技术领域（无线通信业务除外）上的年均增长速度超过了美国。预计20多年后，中国大陆地区在美专利发明数量有可能与美国的差距大幅缩小（在美国本土不可能追上美国，预计能超过日本，达到美国的三分之一）。预计未来在光学和摄影等28个技术领域上，中国大陆地区的专利发明数量可能会超过美国（见表17-2，这些领域的追赶年限小于20年）；在另外26个技术领域上，追赶时间将会超过20年，甚至达到50年。例如在无线通信业务领域，美国的增长速度更快，目前还难以追赶（见表17-2；该领域美国的年均增长率为20%，中国大陆地区为15%，追赶年限为+∞，理论上暂时无法追赶）。

表17-2 我国大陆地区的在美专利发明数量占美国和日本的比例及追赶年限（按发明人统计）

	技术领域	2018年占比			2014年占比			年均增长率				追赶年限
		美国	日本		美国	日本		美国	日本	大陆		美国	日本
1	农业和食品	3%	31%		2%	19%		0%	1%	14%		26	10
2	生活和运动用品	6%	66%		2%	20%		6%	-1%	34%		11	1
3	医学诊断与外科	3%	15%		1%	5%		7%	9%	46%		11	6
4	医学治疗和护理	2%	27%		1%	10%		3%	6%	34%		15	5
5	药物和家庭日用化学品	5%	46%		3%	25%		1%	-4%	12%		31	5
6	分离和混合加工作业	8%	28%		4%	12%		6%	3%	27%		13	6
7	成型加工作业	6%	14%		4%	9%		8%	9%	21%		23	17
8	一般车辆	5%	7%		2%	3%		15%	11%	36%		16	12
9	铁路、船舶和飞行器	4%	39%		1%	11%		21%	16%	61%		9	3
10	包装和储运	5%	18%		3%	10%		5%	3%	18%		24	13
11	材料化学与纳米	10%	17%		7%	11%		9%	7%	21%		20	14
12	化工	9%	21%		5%	12%		10%	12%	28%		15	11
13	有机化学	7%	39%		5%	23%		1%	-2%	12%		24	7
14	有机高分子化合物	9%	13%		5%	8%		5%	6%	20%		17	15
15	生物化学	4%	37%		2%	17%		3%	-2%	18%		23	5
16	纺织、造纸和印刷	6%	6%		4%	3%		0%	-7%	14%		22	14
17	建筑和采矿	4%	51%		3%	35%		8%	10%	22%		25	6
18	发动机和泵	4%	8%		2%	5%		11%	10%	28%		21	15
19	一般机械和武器	5%	15%		3%	8%		11%	7%	25%		23	11
20	照明和加热	15%	42%		8%	25%		15%	16%	33%		12	6
21	物理测量	7%	22%		3%	8%		12%	7%	36%		12	6
22	材料测试	5%	21%		3%	8%		12%	5%	33%		15	6
23	光电辐射测量与核物理	9%	28%		6%	15%		10%	4%	22%		21	8
24	光学和摄影	36%	25%		12%	6%		8%	-1%	41%		4	4
25	物理信号和控制	6%	24%		4%	14%		15%	11%	29%		23	9
26	公告展示用品和声学	28%	74%		8%	13%		8%	-5%	48%		4	1
27	计算机接口	15%	44%		4%	8%		17%	4%	57%		6	2
28	控制器和运算器（CPU）	7%	78%		3%	22%		-4%	-15%	16%		14	1
29	计算机一般零部件	9%	53%		6%	24%		3%	-5%	15%		23	4
30	计算机体系架构	7%	63%		4%	28%		-11%	-19%	0%		27	3
31	计算机应用与软件工程	6%	63%		4%	22%		5%	-8%	19%		21	2
32	计算机安全	6%	62%		4%	26%		13%	1%	26%		24	2
33	数据识别	11%	28%		5%	7%		7%	-6%	31%		10	4
34	图像处理	11%	31%		5%	11%		32%	23%	61%		9	4
35	电子商务和管理系统	3%	43%		1%	25%		8%	15%	31%		17	6
36	信息存储	8%	20%		2%	3%		-2%	-13%	37%		8	4
37	电气元件和结构部件	13%	22%		12%	18%		9%	7%	11%		82	33
38	半导体制造	13%	21%		8%	13%		3%	1%	15%		19	12
39	半导体零配件	8%	12%		6%	8%		18%	12%	27%		30	15
40	半导体元件	22%	27%		8%	8%		8%	0%	36%		6	4
41	半导体组件与集成电路	30%	31%		10%	7%		25%	16%	66%		4	3
42	电池	11%	9%		7%	6%		12%	11%	25%		17	18
43	发电和输变电	16%	26%		10%	14%		19%	14%	34%		13	8
44	基本电子电路	11%	28%		8%	17%		1%	-3%	9%		27	11
45	电热与等离子体	17%	32%		16%	23%		12%	5%	15%		56	12
46	通信传输系统	16%	67%		12%	34%		7%	-3%	15%		25	2
47	数字信息传输	19%	112%		11%	45%		13%	3%	29%		11	0
48	数据交换网络	13%	133%		11%	73%		15%	4%	21%		39	-2
49	数据传输控制协议	8%	98%		7%	61%		24%	14%	28%		63	0
50	数据传输控制程序	8%	107%		6%	62%		51%	41%	62%		23	0
51	图像通信	12%	16%		5%	6%		7%	1%	31%		10	7
52	无线通信网络	22%	112%		15%	61%		13%	6%	24%		15	-1
53	无线通信业务	14%	104%		16%	79%		20%	7%	15%		+∞	-1
54	广播和电话	13%	78%		8%	44%		3%	-1%	15%		18	2

注：本表按照第一发明人进行统计。年均增长率指2014-2018的年均复合增长率。追赶年限指中国大陆地区与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后有可能实现数量上的赶超；为-1，则表示1年前可能已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在2014年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

利用美国专利商标局授权的专利数量和美国进行比较，对我国来讲确实不公平。但是和日本相比，中国大陆地区的差距依然巨大。2018年，中国大陆地区在38个技术领域上的专利发明数量还不到日本的一半。特别是在纺织造纸和印刷、一般车辆、发动机和泵、电池、半导体零配件、有机高分子化合物、成型加工作业、一般机械和武器、医学诊断与外科、图像通信、材料化学与纳米、包装和储运共计12个技术领域上，中国大陆地区的专利发明数量还不到日本的20%。日本和美国都是专利大国，整体而言，中国大陆地区和日本的差距比较大。

2018年，中国大陆地区在数据交换网络、无线通信网络、数字信息传输、数据传输控制程序、无线通信业务5个领域上的专利数量超过了日本，双方数量之比为1.04至1.33（见表17-2；其追赶年限为0、-1或-2，说明我国已经提前了0、1或2年实现了追赶）。这些领域均属于通信方面，在通信的9个技术领域中，有5个技术领域已经超过了日本，有3个技术领域和日本相差2年，仅在图像通信（即电视和摄像技术）领域大幅落后日本。但是在机械、交通、材料等传统技术方面和电子电气技术方面，包括电池、成型加工作业、电气元件和结构部件、有机高分子化合物、发动机和泵、半导体零配件、材料化学与纳米、纺织造纸和印刷、包装和储运、一般车辆、半导体制造、电热与等离子体、化工、一般机械和武器、基本电子电路共计15个技术领域上，中国大陆地区还需要10多年，甚至20多年的追赶时间。

近年来，中国大陆地区在专利技术上取得了巨大的进步。2014年，中国大陆地区在所有54个技术领域上的在美专利发明数量均低于日本，其中在49个技术领域上的专利数量不到日本的一半，甚至有18个技术领域的专利数量还不到日本的10%。到2018年，中国大陆地区与日本相比，在通信方面的5个技术领域上已经实现了赶超。近几年日本的在美专利发明数量增长停滞不前，年均增长率为负3%，而我国大陆地区为19%，并且在所有54个技术领域上的发展速度都超过了日本。按照目前的专利发明增长速度，估计20多年后，即2040年有可能追赶上日本，并且在大部分技术领域上超过日本。

综合来看，日本在半导体技术方面具有强大的优势，在机械、交通、材料、化学等传统技术方面也具有长年累积的巨大优势。中国大陆地区要抓住当前世界技术变革的机遇，争取在新兴技术方面取得突破。因此我国要继续扩大在通信技术方面的领先优势，同时大力加强计算机技术方面的研发。争取在计算机核心硬件和软件方面，即控制器和运算器（CPU）、计算机应用与软件工程2个领域取得突破，实现对日本的追赶和超越，并以此带动计算机软硬件方面的10个技术领域的整体突破。

17.3 中国大陆地区与韩国、德国的比较

韩国是第3大专利国。与其相比，中国大陆地区有12个优势领域：控制器和运算器（CPU）、数据交换网络、铁路船舶和飞行器、包装和储运、计算机体系架构、生活和运动用品、建筑和采矿、数据传输控制程序、计算机应用与软件工程、数据传输控制协议、农业和食品、计算机安全（表17-3）。在这些领域，2018年中国大陆地区的在美专利发明数量多于韩国。另一方面，中国大陆地区还有42个技术领域处于劣势，在美专利发明数量比韩国少。

在通信技术方面，中国大陆地区有3个技术领域领先韩国，但是有6个领域落后于对方。在计算机方面，中国大陆地区有4个技术领域领先韩国，有6个领域落后于对方。在电子电气方面，所有9个技术领域中国大陆地区都落后于对方。整体而言，在信息技术方面，包括通信、计算机和电子电气，中国大陆地区还处于劣势。我国和韩国都在大力发展信息技术，我国要积极借鉴韩国的经验，取长补短，迎头赶上。总之，在个别技术领域上我国领先韩国，但是在更多的技术领域上还需要追赶3-5年甚至10多年。我国要优先发展通信和计算机技术，争取在这两方面早日超越韩国。

整体而言，韩国的专利数量增长较快，年均增长率为5%。但我国大陆地区的增长率达到了19%，并且在48个技术领域上的发展速度超过了韩国，估计5-7年后，即2025年前后我国大陆地区有望赶上并超过韩国。

表17-3 我国大陆地区的在美专利发明数量占韩国和德国的比例及追赶年限（按发明人统计）

	技术领域	2018年占比			2014年占比			年均增长率				追赶年限
		韩国	德国		韩国	德国		韩国	德国	大陆		韩国	德国
1	农业和食品	121%	48%		87%	18%		5%	-10%	14%		-2	3
2	生活和运动用品	146%	127%		72%	41%		12%	1%	34%		-2	-1
3	医学诊断与外科	49%	29%		34%	9%		33%	9%	46%		6	4
4	医学治疗和护理	80%	25%		60%	9%		25%	3%	34%		3	5
5	药物和家庭日用化学品	88%	51%		82%	24%		10%	-8%	12%		7	4
6	分离和混合加工作业	78%	45%		43%	18%		10%	1%	27%		2	3
7	成型加工作业	78%	30%		56%	17%		11%	4%	21%		3	8
8	一般车辆	29%	17%		20%	8%		24%	12%	36%		11	8
9	铁路、船舶和飞行器	157%	43%		76%	8%		34%	4%	61%		-2	2
10	包装和储运	146%	33%		90%	19%		5%	2%	18%		-3	8
11	材料化学与纳米	64%	63%		50%	40%		13%	8%	21%		6	4
12	化工	56%	58%		76%	27%		38%	5%	28%		+∞	3
13	有机化学	84%	51%		87%	26%		13%	-5%	12%		+∞	4
14	有机高分子化合物	45%	42%		40%	17%		17%	-4%	20%		22	4
15	生物化学	72%	47%		55%	28%		11%	4%	18%		5	6
16	纺织、造纸和印刷	47%	40%		32%	21%		4%	-2%	14%		8	6
17	建筑和采矿	144%	53%		104%	29%		12%	5%	22%		-4	4
18	发动机和泵	39%	14%		31%	7%		20%	8%	28%		13	11
19	一般机械和武器	56%	23%		45%	11%		19%	5%	25%		10	8
20	照明和加热	76%	109%		42%	57%		14%	13%	33%		2	-0
21	物理测量	94%	41%		54%	16%		18%	7%	36%		0	3
22	材料测试	82%	38%		52%	17%		19%	10%	33%		2	5
23	光电辐射测量与核物理	80%	46%		69%	38%		18%	16%	22%		5	13
24	光学和摄影	97%	261%		32%	91%		7%	9%	41%		0	-3
25	物理信号和控制	86%	63%		46%	38%		10%	13%	29%		1	3
26	公告展示用品和声学	85%	398%		25%	128%		9%	11%	48%		0	-4
27	计算机接口	63%	378%		23%	105%		23%	14%	57%		2	-4
28	控制器和运算器（CPU）	165%	144%		80%	50%		-3%	-11%	16%		-3	-2
29	计算机一般零部件	59%	188%		72%	133%		21%	5%	15%		+∞	-7
30	计算机体系架构	146%	214%		99%	101%		-9%	-17%	0%		-4	-5
31	计算机应用与软件工程	138%	117%		101%	58%		11%	0%	19%		-4	-1
32	计算机安全	109%	161%		104%	107%		24%	14%	26%		-5	-4
33	数据识别	99%	145%		42%	56%		6%	4%	31%		0	-2
34	图像处理	82%	125%		36%	59%		31%	33%	61%		1	-1
35	电子商务和管理系统	99%	121%		97%	43%		31%	2%	31%		3	-1
36	信息存储	28%	310%		7%	73%		-2%	-5%	37%		4	-3
37	电气元件和结构部件	79%	82%		80%	77%		12%	10%	11%		+∞	12
38	半导体制造	55%	142%		29%	66%		-2%	-6%	15%		4	-2
39	半导体零配件	28%	67%		17%	36%		11%	8%	27%		9	2
40	半导体元件	41%	152%		16%	57%		8%	7%	36%		4	-2
41	半导体组件与集成电路	48%	254%		16%	85%		27%	26%	66%		2	-3
42	电池	18%	59%		9%	48%		4%	18%	25%		9	8
43	发电和输变电	93%	85%		61%	54%		20%	19%	34%		1	1
44	基本电子电路	65%	102%		43%	80%		-1%	3%	9%		4	-0
45	电热与等离子体	82%	125%		85%	125%		17%	16%	15%		+∞	-∞
46	通信传输系统	69%	207%		56%	128%		9%	2%	15%		6	-6
47	数字信息传输	75%	292%		58%	137%		21%	7%	29%		4	-5
48	数据交换网络	163%	308%		148%	243%		18%	14%	21%		-∞	-∞
49	数据传输控制协议	130%	232%		131%	177%		29%	20%	28%		-∞	-∞
50	数据传输控制程序	143%	264%		103%	146%		49%	40%	62%		-3	-5
51	图像通信	50%	202%		21%	119%		5%	15%	31%		3	-5
52	无线通信网络	84%	359%		63%	233%		15%	11%	24%		2	-∞
53	无线通信业务	73%	326%		56%	266%		8%	10%	15%		4	-∞
54	广播和电话	63%	187%		61%	151%		14%	9%	15%		47	-∞

注：本表按照第一发明人进行统计。年均增长率指2014-2018的年均复合增长率。追赶年限指中国大陆地区与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后可能实现数量上的赶超；为-1则表示1年前可能已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在2014年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

德国是第4大专利国。与其相比，中国大陆地区有28个技术领域领先于德国，有26个技术领域落后于德国。整体上，中国大陆地区的在美专利发明数量比德国略少一些，仅相差1%。在通信和计算机方面的全部19个领域都领先于对方，而在传统技术领域都落后于对方。特别是在发动机与泵、一般车辆这2个技术领域，德国的在美专利发明数量非常多，是我国大陆地区的6-7倍。我国大陆地区和德国在专利技术上完全互补，中国大陆地区的技术优势在通信和计算机方面，而德国的优势在机械、材料、交通、化学和医药等传统技术方面。中国大陆地区和德国在专利研发上是旗鼓相当，各有千秋。

综合来说，中国大陆地区在美国有一半技术领域的专利发明数量已经领先德国。德国近几年的在美专利数量增长停滞不前，年均增长率为-1%。我国大陆地区的年均增长率达到了19%，并且在53个技术领域上的发展速度超过了德国，估计1-2年后，即2020年前后我国大陆地区在美专利发明数量就可以赶上并超过德国。

17.4 中国大陆地区的在美专利持有状况

上一小节是按照第一发明人的所属国家，分析了中国大陆地区的专利状况，并与美国、日本、韩国和德国进行了比较。如前所述，美国、日本和韩国的专利持有数量比其发明数量分别多了7%、1%和4%，而德国和我国大陆地区分别减少了9%和13%。因此，按照第一专利发明人和第一专利权利人所属国家（表17-4）进行分析，所得结论虽然大致相同，但是也有一些区别。从发明人所属国家来看，中国大陆地区有10个技术领域排在前3位；而从权利人来看仅有2个技术领域：数据交换网络排在第2位，生活和运动用品排第3位。与发明人的数据（表17-1）比较，中国大陆地区在某些领域所持有的专利数量比发明数量有显著的下降。例如，在无线通信网络领域中国大陆地区的专利持有数量比专利发明数量较少了316项，在计算机应用与软件工程领域减少了288项，在数据传输控制程序领域减少了148项。即这些专利发明人的地址标注为中国大陆地区，但是权利人的地址并不在中国大陆地区。造成这种现象的原因可能是国际跨国公司在我国设立了研发机构，专利在中国发明，但是专利权由外国公司所有。还有可能是我国一些公司的总部并不设在中国大陆地区，造成了专利发明人和专利权利人的分离。

表17-4 我国大陆地区的在美专利分布及发展态势（按权利人统计）

		中国大陆								整体
		2018	2014	排名 变动		当前 排名	增长 率	年均 增长		增长率	年均 增长
1	农业和食品	135	78		+3	8	25%	15%		-4%	0%
2	生活和运动用品	547	185		+5	3	16%	31%		0%	6%
3	医学诊断与外科	206	42		+7	9	43%	49%		-1%	9%
4	医学治疗和护理	206	56		+7	10	44%	38%		-4%	5%
5	药物和家庭日用化学品	312	189		+4	8	7%	13%		-5%	1%
6	分离和混合加工作业	395	156		+4	5	14%	26%		-3%	6%
7	成型加工作业	455	238		+2	6	5%	18%		1%	8%
8	一般车辆	276	83		+5	6	47%	35%		2%	14%
9	铁路、船舶和飞行器	119	17		+9	6	5%	63%		3%	17%
10	包装和储运	200	107		+5	6	14%	17%		0%	5%
11	材料化学与纳米	410	213		+1	5	-6%	18%		-9%	10%
12	化工	276	118		0	6	13%	24%		2%	13%
13	有机化学	431	262		+3	5	0%	13%		-6%	1%
14	有机高分子化合物	158	70		+3	7	2%	23%		-5%	6%
15	生物化学	169	87		+4	8	20%	18%		0%	4%
16	纺织、造纸和印刷	112	69		+3	7	1%	13%		-4%	-2%
17	建筑和采矿	267	108		+3	6	8%	25%		2%	8%
18	发动机和泵	157	62		+4	9	5%	26%		4%	11%
19	一般机械和武器	300	130		+2	8	0%	23%		-3%	10%
20	照明和加热	671	240		+2	4	34%	29%		5%	15%
21	物理测量	366	108		+5	6	28%	36%		-3%	11%
22	材料测试	281	74		+5	6	46%	40%		0%	12%
23	光电辐射测量与核物理	379	150		+2	5	15%	26%		-3%	11%
24	光学和摄影	1695	422		+1	4	12%	42%		-2%	6%
25	物理信号和控制	428	156		+3	5	22%	29%		8%	14%
26	公告展示用品和声学	1179	225		+1	4	18%	51%		-2%	7%
27	计算机接口	1075	163		+2	4	32%	60%		8%	16%
28	控制器和运算器（CPU）	303	109		+4	4	7%	29%		-15%	-4%
29	计算机一般零部件	582	333		0	5	-4%	15%		-6%	4%
30	计算机体系架构	229	222		+3	4	-8%	1%		-12%	-11%
31	计算机应用与软件工程	433	145		+4	5	37%	31%		1%	4%
32	计算机安全	164	63		+3	4	-6%	27%		-4%	13%
33	数据识别	442	107		+4	4	57%	43%		3%	5%
34	图像处理	355	41		+6	4	48%	72%		8%	31%
35	电子商务和管理系统	131	22		+10	6	13%	56%		2%	10%
36	信息存储	231	54		+5	5	1%	44%		-12%	-3%
37	电气元件和结构部件	793	561		0	6	1%	9%		-5%	8%
38	半导体制造	526	316		0	5	-13%	14%		-9%	4%
39	半导体零配件	175	59		+1	6	-13%	31%		-4%	16%
40	半导体元件	1025	321		+1	5	0%	34%		-7%	7%
41	半导体组件与集成电路	1101	162		0	5	6%	61%		-4%	26%
42	电池	146	62		+1	5	20%	24%		-1%	10%
43	发电和输变电	635	208		+1	5	16%	32%		0%	18%
44	基本电子电路	293	156		+1	5	16%	17%		-10%	0%
45	电热与等离子体	618	377		0	5	20%	13%		-5%	11%
46	通信传输系统	699	350		0	4	14%	19%		-1%	5%
47	数字信息传输	850	321		0	4	11%	28%		-1%	13%
48	数据交换网络	766	376		+1	2	15%	19%		1%	15%
49	数据传输控制协议	453	181		-1	4	6%	26%		-1%	24%
50	数据传输控制程序	414	54		+2	4	17%	66%		6%	49%
51	图像通信	676	209		+2	4	16%	34%		-3%	6%
52	无线通信网络	1595	692		0	4	4%	23%		-3%	13%
53	无线通信业务	540	331		0	4	7%	13%		2%	15%
54	广播和电话	517	308		+1	4	10%	14%		-8%	4%

注：本表仅统计了第一权利人为中国大陆地区的专利。增长率指2018年的增长率（%），年均增长率指2014-2018的年均复合增长率（%）。排名变化指2014年的排名与2018年的排名相比较的差值，即排名上升的位次。

与发明人的排名数据（表17-1）比较，中国大陆地区的权利人排名（表17-4）在一些技术领域有所下降。其中，在医学诊断与外科、计算机应用与软件工程、数据传输控制程序3个领域上的排名各下降了2个名次，有12个技术领域的排名各下降了1位，有31个技术领域的排名没有变动，有7个技术领域的排名各增加了1位，而在一般车辆领域上的排名还增加了2个名次。

相应的，我国大陆地区与美国、日本、韩国和德国在大部分技术领域上的差距也会扩大一些，追赶年限也会有些许增加（表17-5和17-6）。尽管如此，中国大陆地区在美专利快速发展和快速赶超的大趋势并没有改变。

表17-5 我国大陆地区的在美专利数量占美国和日本的比例及追赶年限（按权利人统计）

	技术领域	2018年占比			2014年占比				年均增长率				追赶年限
		美国	日本		美国		日本		美国	日本	中国		美国	日本
1	农业和食品	3%	27%		2%	16%			0%	1%	15%		27	10
2	生活和运动用品	6%	57%		2%	20%			6%	0%	31%		13	2
3	医学诊断与外科	2%	14%		1%	4%			6%	9%	49%		10	6
4	医学治疗和护理	2%	27%		1%	10%			3%	7%	38%		13	5
5	药物和家庭日用化学品	4%	40%		3%	21%			1%	-4%	13%		28	6
6	分离和混合加工作业	7%	25%		3%	11%			5%	3%	26%		14	7
7	成型加工作业	6%	13%		4%	9%			8%	8%	18%		32	24
8	一般车辆	4%	6%		2%	3%			16%	11%	35%		19	13
9	铁路、船舶和飞行器	4%	37%		1%	9%			21%	16%	63%		9	3
10	包装和储运	5%	16%		3%	10%			5%	3%	17%		28	14
11	材料化学与纳米	10%	16%		7%	11%			9%	7%	18%		28	18
12	化工	6%	16%		4%	10%			10%	11%	24%		23	16
13	有机化学	7%	36%		4%	20%			0%	-2%	13%		22	7
14	有机高分子化合物	6%	9%		3%	5%			5%	6%	23%		17	16
15	生物化学	3%	31%		2%	14%			3%	-3%	18%		24	6
16	纺织、造纸和印刷	5%	5%		3%	2%			1%	-7%	13%		27	16
17	建筑和采矿	4%	48%		2%	27%			8%	9%	25%		21	5
18	发动机和泵	3%	7%		2%	4%			11%	9%	26%		25	17
19	一般机械和武器	4%	14%		3%	8%			11%	7%	23%		27	13
20	照明和加热	14%	40%		9%	26%			15%	16%	29%		14	7
21	物理测量	6%	19%		3%	7%			11%	7%	36%		13	7
22	材料测试	5%	21%		2%	7%			11%	6%	40%		12	5
23	光电辐射测量与核物理	7%	22%		4%	10%			10%	4%	26%		18	8
24	光学和摄影	35%	25%		12%	6%			9%	-1%	42%		4	4
25	物理信号和控制	5%	19%		3%	11%			16%	11%	29%		25	10
26	公告展示用品和声学	25%	72%		7%	11%			9%	-5%	51%		4	1
27	计算机接口	11%	38%		3%	7%			18%	4%	60%		6	2
28	控制器和运算器（CPU）	4%	54%		1%	10%			-3%	-16%	29%		11	2
29	计算机一般零部件	6%	45%		4%	20%			5%	-6%	15%		29	4
30	计算机体系架构	4%	41%		3%	17%			-10%	-20%	1%		32	5
31	计算机应用与软件工程	3%	38%		1%	9%			6%	-9%	31%		15	3
32	计算机安全	4%	46%		3%	17%			14%	-1%	27%		27	3
33	数据识别	8%	21%		3%	4%			8%	-6%	43%		8	4
34	图像处理	7%	21%		3%	6%			33%	24%	72%		8	4
35	电子商务和管理系统	2%	26%		0%	8%			9%	15%	56%		11	4
36	信息存储	7%	23%		2%	3%			1%	-13%	44%		7	3
37	电气元件和结构部件	11%	19%		11%	17%			10%	6%	9%		+∞	66
38	半导体制造	14%	22%		9%	14%			3%	1%	14%		19	13
39	半导体零配件	8%	13%		5%	7%			17%	13%	31%		19	12
40	半导体元件	24%	29%		9%	9%			6%	0%	34%		6	4
41	半导体组件与集成电路	30%	33%		11%	9%			25%	16%	61%		4	3
42	电池	11%	9%		7%	6%			12%	11%	24%		19	20
43	发电和输变电	12%	21%		8%	12%			19%	15%	32%		16	10
44	基本电子电路	9%	25%		5%	12%			2%	-2%	17%		17	8
45	电热与等离子体	16%	32%		16%	24%			13%	5%	13%		+∞	15
46	通信传输系统	13%	58%		9%	25%			8%	-4%	19%		20	3
47	数字信息传输	14%	86%		9%	36%			14%	3%	28%		16	1
48	数据交换网络	9%	101%		8%	56%			18%	3%	19%		+∞	-0
49	数据传输控制协议	5%	72%		5%	45%			26%	12%	26%		+∞	3
50	数据传输控制程序	5%	75%		4%	36%			51%	39%	66%		21	1
51	图像通信	9%	13%		4%	4%			9%	0%	34%		11	7
52	无线通信网络	17%	83%		12%	48%			14%	8%	23%		21	1
53	无线通信业务	10%	69%		13%	61%			22%	10%	13%		+∞	12
54	广播和电话	10%	64%		7%	37%			4%	-1%	14%		25	3

注：本表按照第一权利人进行统计。年均增长率指2014-2018的年均复合增长率。追赶年限指中国大陆地区与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后有可能实现数量上的赶超；为-1，则表示1年前可能已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在2014年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

整体来看，2018年中国大陆地区在所有技术领域上与美国获得的专利数量相比差距都非常巨大，在专利数量上相差几倍甚至几十倍，有很大的追赶空间（表17-5）。与日本相比，中国大陆地区仅在数据交换网络这1个领域获得的专利具有数量上的微弱优势，而在其他53个领域上处于劣势。其中，在43个技术领域上，中国大陆地区获得的专利数量不及日本的一半。尤其是以下5个领域：纺织造纸和印刷是日本的5%，一般车辆是6%，发动机和泵是7%，电池是9%，有机高分子化合物是9%。由此可见，在专利数量上，美国和日本比中国大陆地区有更大的优势。

与韩国相比（表17-6），2018年中国大陆地区仅在铁路船舶和飞行器、生活和运动用品、建筑和采矿、包装和储运、数据交换网络、农业和食品6个领域获得的专利具有数量优势，在其他48个领域上处于劣势。其中在电池、一般车辆、信息存储、半导体零配件、发动机和泵、有机高分子化合物、纺织造纸和印刷、图像通信、半导体元件、化工、计算机一般零部件、医学诊断与外科、半导体组件与集成电路这12个技术领域上，中国大陆地区的在美专利数量不及韩国的一半。

表17-6  2014-2018年间我国大陆地区的在美专利数量占韩国和德国的比例（按权利人统计）

	技术领域	2018年占比			2014年占比			增长率				追赶年限
		韩国	德国		韩国	德国		韩国	德国	中国		韩国	德国
1	农业和食品	105%	48%		73%	16%		5%	-12%	15%		-1	3
2	生活和运动用品	139%	144%		74%	45%		12%	-2%	31%		-2	-1
3	医学诊断与外科	47%	30%		31%	9%		34%	8%	49%		6	4
4	医学治疗和护理	83%	28%		57%	9%		26%	4%	38%		2	4
5	药物和家庭日用化学品	79%	49%		70%	23%		10%	-6%	13%		8	4
6	分离和混合加工作业	68%	43%		39%	18%		10%	2%	26%		3	4
7	成型加工作业	71%	30%		57%	19%		11%	4%	18%		5	9
8	一般车辆	26%	17%		19%	8%		25%	12%	35%		14	8
9	铁路、船舶和飞行器	151%	41%		63%	6%		31%	2%	63%		-1	2
10	包装和储运	133%	34%		88%	19%		5%	1%	17%		-3	7
11	材料化学与纳米	60%	60%		51%	43%		13%	9%	18%		11	6
12	化工	42%	42%		63%	25%		37%	8%	24%		+∞	6
13	有机化学	75%	48%		78%	24%		14%	-5%	13%		+∞	4
14	有机高分子化合物	33%	27%		27%	11%		17%	-2%	23%		20	6
15	生物化学	61%	46%		48%	26%		11%	3%	18%		8	5
16	纺织、造纸和印刷	41%	36%		30%	21%		5%	-1%	13%		11	8
17	建筑和采矿	135%	56%		91%	27%		14%	4%	25%		-3	3
18	发动机和泵	33%	12%		28%	6%		21%	8%	26%		21	13
19	一般机械和武器	51%	21%		45%	11%		19%	6%	23%		16	10
20	照明和加热	70%	109%		44%	67%		15%	15%	29%		3	-1
21	物理测量	80%	38%		48%	15%		20%	7%	36%		2	4
22	材料测试	82%	43%		44%	17%		20%	11%	40%		1	3
23	光电辐射测量与核物理	62%	40%		49%	30%		19%	17%	26%		7	11
24	光学和摄影	96%	277%		32%	104%		8%	11%	42%		0	-4
25	物理信号和控制	68%	55%		37%	33%		11%	13%	29%		2	4
26	公告展示用品和声学	80%	529%		22%	149%		9%	10%	51%		1	-5
27	计算机接口	52%	398%		19%	115%		23%	17%	60%		2	-4
28	控制器和运算器（CPU）	95%	132%		36%	23%		1%	-16%	29%		0	-1
29	计算机一般零部件	46%	215%		57%	133%		22%	2%	15%		+∞	-6
30	计算机体系架构	89%	171%		63%	77%		-8%	-17%	1%		1	-3
31	计算机应用与软件工程	75%	80%		42%	25%		14%	-2%	31%		2	1
32	计算机安全	76%	149%		71%	85%		25%	10%	27%		14	-3
33	数据识别	73%	136%		23%	34%		7%	1%	43%		1	-1
34	图像处理	57%	124%		21%	37%		33%	27%	72%		2	-1
35	电子商务和管理系统	56%	82%		31%	13%		35%	-3%	56%		3	0
36	信息存储	28%	563%		6%	92%		-1%	-9%	44%		3	-4
37	电气元件和结构部件	69%	74%		75%	78%		12%	10%	9%		+∞	+∞
38	半导体制造	58%	157%		32%	100%		-2%	1%	14%		4	-4
39	半导体零配件	29%	69%		16%	31%		13%	7%	31%		7	2
40	半导体元件	41%	168%		18%	72%		8%	8%	34%		4	-2
41	半导体组件与集成电路	49%	306%		19%	109%		27%	25%	61%		2	-4
42	电池	17%	50%		8%	46%		4%	21%	24%		10	27
43	发电和输变电	73%	71%		51%	43%		21%	17%	32%		3	2
44	基本电子电路	53%	114%		29%	58%		0%	-1%	17%		4	-1
45	电热与等离子体	80%	134%		90%	136%		17%	13%	13%		+∞	-∞
46	通信传输系统	59%	260%		40%	134%		8%	1%	19%		5	-6
47	数字信息传输	55%	407%		46%	162%		22%	1%	28%		11	-6
48	数据交换网络	118%	330%		112%	274%		18%	14%	19%		-∞	-∞
49	数据传输控制协议	86%	213%		102%	181%		31%	21%	26%		+∞	-∞
50	数据传输控制程序	92%	216%		64%	138%		52%	49%	66%		1	-∞
51	图像通信	41%	253%		15%	124%		5%	12%	34%		3	-∞
52	无线通信网络	64%	498%		50%	304%		15%	9%	23%		6	-∞
53	无线通信业务	52%	370%		44%	389%		8%	14%	13%		14	-∞
54	广播和电话	53%	192%		53%	178%		14%	12%	14%		+∞	-∞

注：本表按照第一权利人进行统计。年均增长率指2014-2018的年均复合增长率。追赶年限指中国大陆地区与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后可能实现数量上的赶超；为-1则表示1年前可能已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在2014年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

与德国相比，中国大陆地区在通信和计算机等方面的26个技术领域上获得的专利数量超过对方，其中，在通信下面的所有9个技术领域，在计算机下面的8个技术领域都具有优势。而在其他28个领域上处于劣势，其中，在发动机和泵、一般车辆、一般机械和武器、有机高分子化合物、医学治疗和护理、成型加工作业、医学诊断与外科这7个技术领域中，中国大陆地区在美国获得的专利数量不及德国的三分之一。

总之，从在美国获得的发明专利数量上来看，中国大陆地区与美国和日本相比，处于绝对劣势。与韩国相比，有少量的优势领域；与德国相比，各有优势。中国大陆地区在通信和计算机等方面具有一定的优势，而在机械、交通、材料、化学、医学等传统技术方面完全处于劣势。

 

致谢

感谢大连理工大学刘则渊教授、河南师范大学梁立明教授、科技部中国科学技术发展战略研究院武夷山研究员对本报告的支持、帮助、建议和意见。同时也感谢对本报告做出贡献的一些审阅者和讨论者，包括武汉大学张琳教授、武汉大学黄颖副教授等学者。

 

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