2019年中美欧日韩五局发明专利统计报告博客版1030.docx

2019年中国、美国、欧洲、日本、韩国五局发明专利统计分析报告（附录第一部分）

中美欧日韩五局专利数据统计分析小组

第二部分 2019年美国发明专利统计分析报告

20 美国专利数据统计分析的结论和讨论

20.3 中国在美专利的发展态势

从第一发明人来看，中国在美专利数量（暂未包含香港、澳门、台湾地区的专利数据）增长较快。2019年，中国在5个技术领域（计算机安全、半导体组件与集成电路、铁路船舶和飞行器、半导体零配件、半导体元件）上的在美专利发明数量比2018年增长了60%以上。中国在4个技术领域（电子商务和管理系统、建筑和采矿、农业和食品、半导体制造）上增长了50%以上。

与2019年美国授权的所有发明专利整体相比，中国在7个技术领域（半导体零配件、半导体元件、半导体组件与集成电路、铁路、船舶和飞行器、半导体制造、计算机安全、农业和食品）上的增长率高出整体平均增长率40多个百分点。可见，中国在半导体技术领域上取得了非凡的进展。

从近年（2014-2019）来看，中国有52个技术领域的年均复合增长率达到了两位数。近年来，增长最快的是半导体组件与集成电路、铁路船舶和飞行器、数据传输控制程序、图像处理、计算机接口、显示展示用品和声学、医学诊断与外科、半导体元件、光学和摄影，这9个领域的年均增长率达到了66%到41%。例如在半导体组件与集成电路领域，2014年中国在美专利发明数量为143项，2018年为1083项，2019年为1783项，5年增长了10多倍，翻了三番。

总之，我国在信息技术方面，包括通信、计算机、半导体，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、机械和医疗等传统技术领域，也利用后发优势，加快了追赶速度。

尽管中国近年来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，中国的在美专利发明并不多。与美国相比，数量差距极大。2019年，中国在半导体组件与集成电路、光学和摄影、显示展示用品和声学、半导体元件，共4个技术领域上达到了美国专利发明数量的43%、41%、33%、32%（2014年均未超过12%），而在其他技术领域上均不足美国专利发明数量的30%，甚至在医学治疗和护理等28个技术领域上还不足美国专利发明数量的10%。整体而言中国与美国在专利发明数量上的差距是比较大的。但是，中国在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，中国在美专利发明数量有可能与美国的差距大幅缩小。因为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20年，在半导体组件与集成电路、光学和摄影、显示展示用品和声学、半导体元件、计算机接口、信息存储、铁路船舶和飞行器、图像处理、图像通信、数据识别等10多个技术领域上，中国的专利发明数量可能会超过美国，这些领域的追赶年限小于20年。在其他一些技术领域上，追赶时间将会超过20年，甚至超过50年。例如在无线通信业务领域，美国的增长速度更快，其年均增长率为18%，中国为14%，理论上暂时无法追赶。

事实上，在美国本土，中国的专利数量应该不会超过美国，至多有个别领域的专利发明数量超过美国。日本也仅有3个领域超过美国。

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，中国的差距依然巨大。2019年，中国在一般车辆等35个技术领域上的专利发明数量还不到日本的一半。

2019年，中国在机械、交通、材料等传统技术方面和电子电气技术方面，包括电气元件和结构部件、成型加工作业、电池、纺织造纸和印刷、有机高分子化合物、发动机和泵、材料化学与纳米、包装和储运、半导体零配件、一般车辆、基本电子电路、电热与等离子体、化工、一般机械和武器、半导体制造等技术领域上，中国还需要10多年，甚至30多年的追赶时间。日本和美国都是专利大国，整体而言，中国和日本的差距比较大。

近年来，中国在专利技术上取得了巨大的进步。2014年，中国在所有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2019年，中国在数据交换网络、无线通信网络、数字信息传输、数据传输控制程序、数据传输控制协议、无线通信业务，共6个领域上的专利发明数量超过了日本，双方数量之比为1.34至1.01，我国已经提前了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，这6个技术领域已经超过了日本，有2个技术领域和日本相差数年，仅在图像通信（即电视和摄像技术）领域大幅落后日本。

近几年日本的在美专利发明数量增长缓慢，而我国增长较快，并且在所有54个技术领域上的增长速度都超过了日本。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。中国要抓住当前世界技术变革的机遇，大力发展新兴技术，重点研发通信、半导体和计算机技术，包括无线通信、网络技术、半导体制造、屏幕显示技术、数据识别、图像处理、计算机软件、大数据、云计算、人工智能。因此我国要继续扩大在通信技术方面的研发投入，保持领先优势；同时大力加强计算机技术和半导体芯片技术方面的研发。争取在无线通信、半导体芯片、计算机核心硬件和软件方面，取得全面突破，实现对日本的追赶和超越。

韩国是第3大专利国，与其相比，中国的优势领域从2018年的12个增加到了2019年的20个：铁路、船舶和飞行器、控制器和运算器（CPU）、数据交换网络、建筑和采矿、数据传输控制程序、农业和食品、计算机应用与软件工程、计算机体系架构、数据传输控制协议、计算机安全、包装和储运、光学和摄影、物理测量、生活和运动用品、药物和家庭日用化学品、电子商务和管理系统、数据识别、有机化学、发电和输变电、成型加工作业。在这些领域，2019年中国的在美专利发明数量多于韩国。另一方面，中国还有34个技术领域处于劣势，在美专利发明数量不比韩国多。

在通信技术方面，中国有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，中国有6个技术领域领先韩国，有4个领域落后于对方或与对方相当。在电子电气和半导体方面，有8个技术领域中国都落后于对方，仅有发电与输变电1个领域领先对方。总之，在通信技术方面，特别是电子电气和半导体技术方面，中国还处于劣势。

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、半导体、计算机技术，争取在这3个方面早日超越韩国。整体而言，我国的专利数量增长较快，估计2025年前后我国有望赶上并超过韩国。

德国是第5大专利国。与其相比，2019年中国有29个技术领域领先于德国，有25个技术领域落后于德国。整体上，中国的在美专利发明数量比德国略多一些。在通信和计算机方面的全部19个领域都领先于对方，而在传统技术领域大都落后于对方。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，是我国的5倍。

2019年我国的专利发明数量首次超过德国。综合来说，中国在美国有一半技术领域的专利发明数量已经领先德国，并且我国和德国在专利技术上完全互补。中国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。中国和德国在专利研发上是旗鼓相当，各有千秋。

从专利权人来看，2019年中国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。与日本相比，中国仅在数据交换网络这1个领域获得的专利权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36个技术领域上，中国获得的专利权数量不及日本的一半。尤其是以下5个领域的比例较低：纺织造纸和印刷是日本的6%，一般车辆是7%，发动机和泵是9%，电池是11%，有机高分子化合物是12%。由此可见，在专利数量上，美国和日本比中国有更大的优势。

从在美国获得的专利权数量上来看，与韩国相比，我国有少量的优势领域。与德国相比，我国优势领域略多一些。整体来看，中国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、医学等传统技术领域完全处于劣势。

从主要国家在美专利的领域余弦相似性的值来看，中国和韩国最为相似，可以理解为中国和韩国在专利技术领域的研发上具有高度的重合性，即专利技术研发领域几乎完全重合。这或许意味着中国和韩国之间的专利竞争日趋激烈，进而影响两国产业的发展。未来几年，中国的发展必须依靠信息技术，必将在通信、计算机、半导体技术上取得更大的进步。而韩国正是依靠信息技术带动了其经济发展。韩国之所以成为高收入的发达国家，正是因为其技术发达，专利数量远超我国。

表20.3-1  主要国家在美专利的领域余弦相似性（按发明人统计）

当前，我国必须全力以赴，大力推进技术研发。如果我国在技术上落后于发达国家，我国的经济就很难进一步发展，将落入中等收入陷阱，不会成为发达国家，国家的崛起和伟大复兴就难以实现。

表20.3-2  主要国家在美专利的领域余弦相似性（按权利人统计）

总之，我国要想成为发达国家，必须首先在技术上赶上发达国家，这是我国实现繁荣富强的必由之路。但是我国技术的长足发展是某些发达国家所不愿意看到的，因此很难一帆风顺，将会受到某些国家的阻碍。我国政府以及众多科技公司、科研院所、高等院校等机构必须及早谋划，提前布局，充分考虑我国技术发展过程中的困难险阻和意外因素，争取早日实现技术领先，经济发达，国家富强的伟大目标。

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。