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因为本土优势,中国的机构或个人每年获得的国内专利数量巨大,但是获得的国外专利数量较少。中国获得的美国专利数量少于日本、韩国和德国获得的数量,获得的欧洲专利数量少于美国、日本、德国、法国和韩国获得的数量。说明我国企业的国际化程度还不够,也说明我国企业的技术水平还有点低。但是中国在美国和欧洲的专利增长非常快,分别达到了35%和28%,而在国内专利的增长率仅为3%。
表52.1-1 中国获得的中美欧三方专利数量(按第一专利权人统计)
专利局 | 2019 | 2018 | 2014 | 增长率 | 年均增长 | 2019年排名 |
中国局 | 350673 | 339681 | 155757 | 3% | 18% | 1 |
美国局 | 17156 | 12725 | 6146 | 35% | 23% | 4 |
欧洲局 | 6124 | 4791 | 1172 | 28% | 39% | 6 |
注:增长率指2018-2019年的增长率,年均增长指2014-2019的年均复合增长率。中国专利数据暂未包含香港、澳门、台湾地区的数据。
我国在美国和欧洲获得的专利主要是华为、京东方和中兴等少数公司贡献的,其中华为贡献了14%的美国专利和33%的欧洲专利,即我国在欧洲获得的专利华为占了三分之一。京东方贡献了13%的美国专利和3%的欧洲专利,中兴贡献了2%的美国专利和11%的欧洲专利。这三家公司总计28%的美国专利和46%的欧洲专利。这说明我国在国际上有竞争力的大公司还不多。随着时代的发展,更多的企业需要走出国门,因此,企业需要在国外构建专利保护。
在国内,高等院校是专利研发的重要力量。不仅从事专利研发的高校众多,而且每年各个高校获得的专利数量也非常多。2019年,浙江大学获得了最多的发明专利,超过2000项。其次是清华大学、东南大学、华中科技大学、电子科技大学、西安电子科技大学、华南理工大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、中南大学、山东大学、天津大学、上海交通大学、大连理工大学,均超过1000项。
2019年度获得专利授权最多的前500家国内机构中,高校的数量最多,共计225所,专利总数占500强的51%,一半还多。可见,我国的高校是专利研发的重要力量。这也反映出我国相当多的公司和企业目前还不具备进行大规模专利研发所需的技术能力和知识能力,不具备高水平的科技人才,也不具备高水平的科研环境和技术条件。
2019年,共有1000多所高校获得国家发明专利,总计达9万项,占国内专利总量的25%,而2018年的比例为20%左右。可见高校专利研发的比重较高,高校是我国专利研发的重要力量。尤其是在经济发展较弱但是高校较多的省区,高校发挥了更大的作用。
在许多技术细分领域内,高校都是极其重要的技术研发力量。特别是在农业、医疗、药学、材料化学、生物化学、材料测试、计算机体系架构、数据识别、图像处理、基本电子电路等技术领域,高校具有绝对的优势,是我国专利技术研发的主导力量。但是从国外在华专利情况来看,在所有的技术细分领域内,企业都是专利研发的主体。这说明,我国专利技术研发的重任还没有完全落到企业的身上,我国大多数企业的技术研发实力还比较弱。
但是,从欧洲专利和美国专利的情况来看,高校专利的数量和比例都极低。可见国外大学的主要任务并非是从事专利技术研发,这主要是企业的任务。另外,我国大学的专利主要是国内专利,也极少有美国专利和欧洲专利。因此,我国国内的专利研发需要改变主体,要由高校转变到企业为主体。
这也说明了在很多领域,企业的研发力量比高校要薄弱,高校作为人才高地不得不被动地承担起专利研发的重任。随着我国产业结构的调整和产业升级的不断深入,企业愈发认识到专利技术的重要性。例如近年来广东省的国内专利数量暴增,并且增长主要来自企业专利,高校专利仅占10%,说明广东省的专利研发主体已经转变为企业。在其他省市的国内专利中,高校专利占比较高,北京约为18%,江苏为33%,浙江为20%。有些省区的专利主要由高校贡献,例如2019年黑龙江获得国内专利为4120项,其中高校贡献的专利占69%;陕西获得专利为9755项,高校占63%;吉林专利为2988项,高校占54%;山西专利为2265项,高校占48%;辽宁专利为7449项,高校占46%;天津专利为4980项,高校占45%;湖南专利为8400项,高校占43%;湖北专利为14084项,高校占42%;云南专利为2165项,高校占40%;河南专利为6934项,高校占37%;四川专利为11948项,高校占35%。
表52.2-1 2019年各省市区的国内专利数量及高校专利占比
国内专利 | 高校专利占比 | ||
1 | 广东 | 59095 | 10% |
2 | 北京 | 52692 | 18% |
3 | 江苏 | 39221 | 33% |
4 | 浙江 | 33575 | 20% |
5 | 上海 | 22467 | 21% |
6 | 山东 | 20487 | 26% |
7 | 安徽 | 14790 | 16% |
8 | 湖北 | 14084 | 42% |
9 | 四川 | 11948 | 35% |
10 | 陕西 | 9755 | 63% |
11 | 福建 | 8891 | 27% |
12 | 湖南 | 8400 | 43% |
13 | 辽宁 | 7449 | 46% |
14 | 重庆 | 6944 | 30% |
15 | 河南 | 6934 | 37% |
16 | 台湾 | 6153 | 1% |
17 | 河北 | 5086 | 25% |
18 | 天津 | 4980 | 45% |
19 | 黑龙江 | 4120 | 69% |
20 | 广西 | 3372 | 33% |
21 | 吉林 | 2988 | 54% |
22 | 江西 | 2711 | 31% |
23 | 山西 | 2265 | 48% |
24 | 云南 | 2165 | 40% |
25 | 贵州 | 1881 | 17% |
26 | 甘肃 | 1140 | 32% |
27 | 内蒙古 | 901 | 21% |
28 | 新疆 | 849 | 17% |
29 | 宁夏 | 594 | 14% |
30 | 香港 | 583 | 15% |
31 | 海南 | 523 | 24% |
32 | 青海 | 287 | 14% |
33 | 西藏 | 79 | 6% |
34 | 澳门 | 19 | 21% |
注:按第一权利人所在的省、市、区统计。
从中国获得的中美欧三方专利的技术领域构成来看,有很大的差别:即中国的专利技术在构成上偏向低端的制造产业技术,这与我国当前的产业结构和经济发展相匹配;但中国在美国和欧洲的专利技术在构成上偏向高端的信息产业技术,这与欧美当前的产业结构和经济发展相匹配。相对来说,中国机构或个人获得的国家专利主要分布在以下14个领域:材料化学与纳米、化工、成型加工作业、农业和食品、分离和混合加工作业、建筑和采矿、有机高分子化合物、材料测试、生物化学、纺织造纸和印刷、包装和储运、物理测量、照明与制冷制热、发电和输变电。这些领域主要是在材料、化工、加工制造、农业、电力技术等方面。而在信息存储、医学诊断与外科、计算机体系架构、半导体零配件、基本电子电路、无线通信业务、电子商务和管理系统、半导体组件与集成电路、计算机一般零部件、医学治疗和护理、计算机接口,共计11个技术领域上(主要涉及半导体、信息技术和医学),中国的国家专利数量相对较少。由此可见,这与我国的产业经济发展是相适应的,反映了我国当前的技术发展状况。
表52.3-1 2019年中美欧三局的中国专利在54个技术领域中的相对份额和相对增长率
技术领域 | 中国局 | 美国局 | 欧洲局 | 中国局增长 | 美国局增长 | 欧洲局增长 | ||
1 | 农业和食品 | 2.25 | 0.48 | 0.62 | -2% | 15% | -7% | |
2 | 生活和运动用品 | 0.75 | 0.75 | 1.28 | 13% | 20% | 14% | |
3 | 医学诊断与外科 | 0.30 | 0.35 | 0.31 | 6% | 32% | -15% | |
4 | 医学治疗和护理 | 0.48 | 0.31 | 0.48 | 9% | 27% | -6% | |
5 | 药物和家庭日用化学品 | 1.06 | 0.72 | 1.48 | -5% | 16% | 14% | |
6 | 分离和混合加工作业 | 2.15 | 0.80 | 0.62 | 9% | 19% | -7% | |
7 | 成型加工作业 | 2.31 | 0.67 | 0.61 | 10% | 14% | -9% | |
8 | 一般车辆 | 0.67 | 0.39 | 0.53 | 19% | 19% | -18% | |
9 | 铁路、船舶和飞行器 | 1.09 | 0.66 | 0.80 | 17% | 42% | -13% | |
10 | 包装和储运 | 1.73 | 0.49 | 0.58 | 20% | 9% | -14% | |
11 | 材料化学与纳米 | 2.94 | 0.89 | 0.89 | 1% | 10% | 2% | |
12 | 化工 | 2.47 | 0.73 | 0.45 | -8% | 11% | -13% | |
13 | 有机化学 | 1.48 | 0.92 | 0.85 | 5% | 14% | 5% | |
14 | 有机高分子化合物 | 2.08 | 0.58 | 0.67 | 2% | 10% | -8% | |
15 | 生物化学 | 1.90 | 0.53 | 0.68 | 5% | 14% | 2% | |
16 | 纺织、造纸和印刷 | 1.85 | 0.42 | 1.15 | 12% | 12% | -2% | |
17 | 建筑和采矿 | 2.12 | 0.63 | 0.47 | 9% | 15% | -10% | |
18 | 发动机和泵 | 0.79 | 0.34 | 0.43 | 15% | 16% | -13% | |
19 | 一般机械和武器 | 0.87 | 0.53 | 0.52 | 10% | 15% | -8% | |
20 | 照明与制冷制热 | 1.61 | 1.31 | 1.23 | 4% | 14% | 6% | |
21 | 物理测量 | 1.68 | 0.74 | 0.63 | 13% | 22% | 7% | |
22 | 材料测试 | 1.91 | 0.55 | 0.43 | 3% | 16% | 0% | |
23 | 光电辐射测量与核物理 | 1.23 | 0.88 | 0.69 | 11% | 11% | 8% | |
24 | 光学和摄影 | 0.54 | 2.15 | 0.69 | 11% | 32% | 24% | |
25 | 物理信号和控制 | 0.92 | 0.64 | 0.44 | 9% | 11% | 7% | |
26 | 显示展示用品和声学 | 0.65 | 2.55 | 0.90 | 19% | 35% | 47% | |
27 | 计算机接口 | 0.48 | 1.36 | 0.72 | 36% | 32% | 51% | |
28 | 控制器和运算器(CPU) | 0.52 | 0.82 | 0.66 | 29% | 14% | 83% | |
29 | 计算机一般零部件 | 0.40 | 0.97 | 1.00 | 25% | 9% | 51% | |
30 | 计算机体系架构 | 0.30 | 0.78 | 0.17 | 49% | 6% | -- | |
31 | 计算机应用与软件工程 | 0.91 | 0.52 | 0.36 | 34% | 3% | 57% | |
32 | 计算机安全 | 0.54 | 0.77 | 1.00 | 41% | 10% | 68% | |
33 | 数据识别 | 0.88 | 1.15 | 0.48 | 40% | 23% | 28% | |
34 | 图像处理 | 0.75 | 0.95 | 0.38 | 11% | 21% | -5% | |
35 | 电子商务和管理系统 | 0.40 | 0.29 | 0.08 | 54% | 9% | 11% | |
36 | 信息存储 | 0.23 | 0.89 | 0.48 | 23% | 36% | 36% | |
37 | 电气元件和结构部件 | 1.01 | 1.04 | 1.06 | 14% | 3% | 22% | |
38 | 半导体制造 | 0.61 | 1.29 | 0.40 | 21% | 16% | 32% | |
39 | 半导体零配件 | 0.31 | 0.77 | 0.17 | 23% | 16% | 14% | |
40 | 半导体元件 | 0.54 | 1.96 | 0.49 | 20% | 34% | 20% | |
41 | 半导体组件与集成电路 | 0.40 | 2.29 | 0.39 | 18% | 42% | 21% | |
42 | 电池 | 1.45 | 0.78 | 1.46 | 11% | 16% | 16% | |
43 | 发电和输变电 | 1.57 | 1.14 | 1.11 | 9% | 10% | 12% | |
44 | 基本电子电路 | 0.32 | 1.02 | 0.79 | 10% | 9% | 14% | |
45 | 电热与等离子体 | 0.64 | 1.45 | 0.62 | 11% | 5% | 23% | |
46 | 通信传输系统 | 0.52 | 1.49 | 2.79 | 6% | 8% | 63% | |
47 | 数字信息传输 | 0.67 | 1.72 | 3.11 | 0% | 12% | 57% | |
48 | 数据交换网络 | 0.81 | 1.30 | 3.50 | 6% | 1% | 64% | |
49 | 数据传输控制协议 | 0.62 | 0.89 | 1.58 | 2% | 1% | 39% | |
50 | 数据传输控制程序 | 0.74 | 0.97 | 1.10 | -10% | 5% | 56% | |
51 | 图像通信 | 0.69 | 0.99 | 0.70 | 26% | 22% | 41% | |
52 | 无线通信网络 | 0.81 | 1.94 | 5.65 | 3% | 8% | 77% | |
53 | 无线通信业务 | 0.37 | 1.22 | 1.63 | 10% | -5% | 79% | |
54 | 广播和电话 | 0.79 | 1.62 | 1.80 | 22% | 13% | 45% |
注:本表以美国局的专利技术领域构成为基准,按照第一专利权人统计了中国获得的中国、美国、欧洲三方专利的相对份额和相对增长率。在54个技术领域中,将美国专利近几年(2014-2019)的年均增长率变换为0%,得到了中国的中美欧三方专利的相对年均增长率。中国专利数据暂未包含香港、澳门、台湾地区的数据。
相对来说,中国获得的美国专利主要分布在以下7个领域:显示展示用品和声学、半导体组件与集成电路、光学和摄影、半导体元件、无线通信网络、数字信息传输、广播和电话。这些领域主要是在信息技术方面。而在电子商务和管理系统、医学治疗和护理、发动机和泵、医学诊断与外科、一般车辆、纺织造纸和印刷、农业和食品、包装和储运领域,中国获得的美国专利数量相对较少。
中国获得的欧洲专利主要分布在以下7个领域:无线通信网络、数据交换网络、数字信息传输、通信传输系统、广播和电话、无线通信业务、数据传输控制协议。这些领域都属于通信技术方面。而在电子商务和管理系统、计算机体系架构、半导体零配件、医学诊断与外科、计算机应用与软件工程、图像处理、半导体组件与集成电路、半导体制造、发动机和泵、材料测试、物理信号和控制、化工、建筑和采矿、信息存储、医学治疗和护理、数据识别、半导体元件领域,中国获得的欧洲专利数量相对较少。
简言之,中国获得的国家专利主要在材料、化工、加工制造、农业和电力技术等方面,信息技术方面的专利数量较少。而中国在美国的专利主要在信息技术领域,中国在欧洲的专利也主要在通信技术方面。虽然中国的专利技术在构成上偏向低端的制造产业技术,这与我国当前的产业结构相匹配。但是中国在美国和欧洲的专利在技术构成上偏向高端的信息产业技术,这与欧美当前的产业结构和经济发展相匹配。由此可见,中国在中美欧三局的专利布局上有很大的差异,即内低外高:在国内以原材料和制造业等低端产业技术为主布局了大量的技术水平较低的专利,而在国外以通信和计算机等高端产业技术为主布局了技术水平相对较高的专利。
我国在欧洲和美国的专利构成是传统领域的专利少而新兴领域的专利多。而我国的国内专利构成是传统领域的专利多而新兴领域的专利少。中国在中美欧三局的专利技术领域构成是内低外高,专利结构是不合理的。在新兴技术领域,如计算机、半导体和通信技术方面,我国企业的国家专利数量相对偏低,在技术上难以支撑我国广大地区的产业结构调整和优化升级的需要。
从另外的角度说明了我国企业在国内传统领域获得的大量专利,其技术含量很可能比较低或者是低端产业的技术,难以或不值得在美国和欧洲获取专利。而我国企业在信息技术方面,特别是在通信技术方面,其专利技术水平较高,并且欧美在通信技术方面有很大的市场,因此华为、中兴和京东方等企业能够并值得在欧美获取大量的专利。
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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