|
陈立新 张琳 黄颖:中美欧日韩五局专利报告1680.docx
█武汉大学科教管理与评价研究中心 陈立新 张琳 黄颖
虽然IPC是国际通用的专利分类号,但是随着某些技术的快速发展,该类发明数量暴增,导致IPC分类号下这些类别的专利数量特别巨大,造成了IPC小类下的专利数量多寡不均的现象。针对这种情况,本报告将某些专利数量特别多的小类进行拆分和细化,将同一部类下专利数量特别少的小类进行合并,重新划分了54个技术细分领域的类别。一项专利可能会涉及到多个技术领域。
按照第一权利人进行统计,将湖北省近年来各细分技术领域的专利数量增长和占比状况进行了分析。2020年,湖北省的专利在数量上有较多增长的领域包括:计算机一般零部件、无线通信业务、计算机模式体系架构、电子商务和管理系统、信息存储、半导体组件与集成电路、半导体元件、计算机接口、数据识别、半导体零配件、控制器和运算器(CPU)、药物和家庭日用化学品、医学诊断与外科、数字信息传输,增长率达到了319%至56%。可见当前湖北省专利技术发展最快的领域是计算机硬件、人工智能、电子商务、半导体、医疗技术。但是,湖北省在这些新兴技术领域的技术研发实力还很弱,缺乏实力较强的高科技企业,在技术竞争中很难超过广东省、北京市、浙江省、上海市。
附图1.8.4-1 2020年湖北省获得的国家专利在54个技术领域中的数量占比
附图1.8.4-2 2015-2020年湖北省获得的国家专利在54个技术领域中的数量对比
从专利技术领域的数量构成上来看,2020年湖北省在成型加工作业、材料化学与纳米、建筑和采矿、物理测量、化工、材料测试、分离和混合加工作业、半导体组件与集成电路、生物化学、光学和摄影、有机化学、农业和食品、发电和输变电,共13个领域上获得了大量的专利,均超过600项。其中成型加工作业领域的专利数量高达1489项,成为湖北省专利实力最强的领域。这说明湖北省的专利领域主要是加工制造、材料、半导体、光电技术,湖北省在这方面有很强的实力。但是,湖北省还需要发展电子商务、人工智能、互联网,尽快带动湖北省的产业技术升级换代,尽快促进湖北省的产业数字化和智能化转型。
从专利技术领域的相对构成来看,2020年湖北省在半导体组件与集成电路、半导体元件、半导体制造、光学和摄影、铁路船舶和飞行器、生物化学、显示展示用品和声学领域最具优势,占同领域国家专利数量的11%到5%。这表明湖北省在半导体、光电技术领域具有较强的优势。
湖北省相对劣势的技术领域是广播和电话、生活和运动用品、电热与等离子体、无线通信网络、医学治疗和护理、照明与制冷制热、一般车辆,在这些领域湖北省的专利占比相对较低,不到1%。
近年来,我国的技术创新格局已经形成,必将决定我国的经济发展格局。广东、北京、浙江、上海以信息、通信、互联网、半导体、人工智能、电动汽车技术的研发为主,未来会成为我国信息产业和高端制造业的基地,会成为我国经济最发达的地区。其次是江苏、山东、安徽、湖北,在信息和通信技术研发上实力较弱,但是在传统加工制造、材料、物流、采矿和建筑等领域有很强的技术研发能力,未来会成为我国中端制造业基地,会成为我国的经济发达地区。第三梯队是四川、陕西、湖南、福建、河南、辽宁、重庆、河北、天津、江西主要以初级加工制造、原材料加工、农业和食品技术研发为主,未来会成为我国低端制造业基地,会成为我国的经济中等发达地区。第四梯队是黑龙江、吉林、广西、山西、云南、贵州、甘肃、内蒙古、新疆、海南、宁夏、青海、西藏,技术研发和创新比较落后,主要以农林牧业、采矿、原材料加工技术为主,未来会成为我国农产品和原材料供应基地,会成为我国的经济欠发达地区。
附表1.8.4-1 2015-2020年间湖北省各细分技术领域的专利发展态势(按权利人统计)
技术领域 | 2020 | 2019 | 2018 | 2017 | 2016 | 2015 | 优势 | |
1 | 农业和食品 | 623 | 509 | 468 | 437 | 477 | 520 | 0.72 |
2 | 生活和运动用品 | 200 | 164 | 218 | 240 | 168 | 121 | 0.32 |
3 | 医学诊断与外科 | 148 | 94 | 79 | 66 | 43 | 41 | 0.46 |
4 | 医学治疗和护理 | 196 | 157 | 132 | 107 | 89 | 81 | 0.39 |
5 | 药物和家庭日用化学品 | 526 | 330 | 323 | 269 | 255 | 287 | 0.78 |
6 | 分离和混合加工作业 | 815 | 665 | 489 | 476 | 450 | 389 | 0.63 |
7 | 成型加工作业 | 1489 | 1163 | 1016 | 1112 | 931 | 704 | 0.74 |
8 | 一般车辆 | 354 | 262 | 248 | 213 | 149 | 135 | 0.43 |
9 | 铁路、船舶和飞行器 | 323 | 305 | 263 | 227 | 175 | 101 | 1.06 |
10 | 包装和储运 | 494 | 375 | 382 | 365 | 267 | 181 | 0.69 |
11 | 材料化学与纳米 | 1348 | 1186 | 1077 | 1151 | 982 | 828 | 0.99 |
12 | 化工 | 869 | 682 | 544 | 602 | 517 | 442 | 0.76 |
13 | 有机化学 | 646 | 441 | 352 | 342 | 344 | 324 | 0.78 |
14 | 有机高分子化合物 | 477 | 382 | 339 | 310 | 250 | 224 | 0.63 |
15 | 生物化学 | 701 | 545 | 348 | 258 | 295 | 329 | 1.05 |
16 | 纺织、造纸和印刷 | 301 | 216 | 220 | 214 | 185 | 146 | 0.51 |
17 | 建筑和采矿 | 1013 | 906 | 874 | 942 | 743 | 575 | 0.90 |
18 | 发动机和泵 | 278 | 226 | 198 | 180 | 148 | 111 | 0.50 |
19 | 一般机械和武器 | 440 | 380 | 455 | 403 | 357 | 250 | 0.63 |
20 | 照明与制冷制热 | 341 | 372 | 252 | 265 | 214 | 175 | 0.40 |
21 | 物理测量 | 985 | 797 | 545 | 510 | 367 | 301 | 0.94 |
22 | 材料测试 | 840 | 693 | 515 | 542 | 444 | 384 | 0.98 |
23 | 光电辐射测量与核物理 | 565 | 460 | 379 | 366 | 228 | 197 | 0.87 |
24 | 光学和摄影 | 669 | 578 | 411 | 218 | 133 | 159 | 1.08 |
25 | 物理信号和控制 | 506 | 454 | 323 | 269 | 196 | 147 | 0.65 |
26 | 显示展示用品和声学 | 432 | 337 | 200 | 138 | 74 | 39 | 1.02 |
27 | 计算机接口 | 278 | 159 | 84 | 57 | 43 | 26 | 0.64 |
28 | 控制器和运算器(CPU) | 193 | 118 | 71 | 80 | 50 | 36 | 0.74 |
29 | 计算机一般零部件 | 541 | 129 | 87 | 80 | 48 | 46 | 0.78 |
30 | 计算机模式体系架构 | 206 | 80 | 40 | 20 | 12 | 14 | 0.81 |
31 | 计算机应用与软件工程 | 568 | 590 | 427 | 433 | 199 | 119 | 0.72 |
32 | 计算机安全 | 117 | 89 | 53 | 38 | 36 | 13 | 0.56 |
33 | 数据识别 | 458 | 278 | 157 | 147 | 89 | 43 | 0.80 |
34 | 图像处理 | 397 | 278 | 209 | 200 | 133 | 77 | 0.90 |
35 | 电子商务和管理系统 | 355 | 139 | 112 | 76 | 42 | 30 | 0.75 |
36 | 信息存储 | 59 | 29 | 25 | 25 | 11 | 15 | 0.60 |
37 | 电气元件和结构部件 | 466 | 403 | 302 | 260 | 186 | 158 | 0.49 |
38 | 半导体制造 | 367 | 250 | 122 | 66 | 31 | 37 | 1.11 |
39 | 半导体零配件 | 97 | 59 | 25 | 18 | 7 | 5 | 0.91 |
40 | 半导体元件 | 520 | 288 | 152 | 127 | 83 | 63 | 1.27 |
41 | 半导体组件与集成电路 | 749 | 375 | 123 | 42 | 20 | 10 | 2.33 |
42 | 电池 | 297 | 219 | 139 | 192 | 146 | 129 | 0.67 |
43 | 发电和输变电 | 616 | 534 | 390 | 330 | 259 | 197 | 0.64 |
44 | 基本电子电路 | 73 | 56 | 59 | 60 | 49 | 33 | 0.50 |
45 | 电热与等离子体 | 39 | 107 | 76 | 42 | 48 | 45 | 0.37 |
46 | 通信传输系统 | 201 | 180 | 135 | 110 | 94 | 106 | 0.67 |
47 | 数字信息传输 | 252 | 162 | 97 | 95 | 69 | 92 | 0.55 |
48 | 数据交换网络 | 256 | 284 | 179 | 141 | 108 | 106 | 0.56 |
49 | 数据传输控制协议 | 229 | 163 | 94 | 73 | 38 | 40 | 0.58 |
50 | 数据传输控制程序 | 224 | 176 | 107 | 76 | 55 | 46 | 0.57 |
51 | 图像通信 | 349 | 267 | 161 | 116 | 54 | 51 | 0.57 |
52 | 无线通信网络 | 275 | 233 | 162 | 111 | 85 | 92 | 0.38 |
53 | 无线通信业务 | 99 | 37 | 20 | 16 | 6 | 8 | 0.46 |
54 | 广播和电话 | 56 | 41 | 31 | 23 | 15 | 21 | 0.16 |
注:优势指2020年某一技术领域相对其他技术领域的优势,该值大于1.00表示具有优势。
综合来看,湖北省的技术发展和未来的经济发展可能会面临重重困难和抉择。目前的技术发展已经是进退两难,湖北省最具优势的领域是光电技术和半导体技术,这也是湖北省和武汉市大力扶持的技术领域。湖北省和武汉市投入巨资建设光电和半导体产业基地,但是在技术发展和企业发展上成效不明显。在光电和显示技术上武汉建设了光谷基地,但是没有培育和发展出来技术实力顶尖的企业。例如武汉华星光电半导体显示技术有限公司,2020年获得国家专利数量652项,远少于京东方科技集团股份有限公司的2629项专利。即使是TCL华星集团,其总部在深圳,另外在武汉、惠州、苏州、广州等地投资了多家分支公司,也难以与京东方相抗衡。而合肥市与京东方合作,共同投资发展光电显示产业也对武汉市形成了极大地威胁和竞争压力。在半导体技术上,湖北省虽然发展不错,例如紫光集团控股的长江存储和武汉新芯在2020年分别获得了355项和85项国家专利,但是难以抗衡上海市的中芯国际,其专利为886项。在半导体专利数量上,湖北落后于上海、北京、广东和江苏。
目前我国半导体技术实力最强的地区是上海。上海市培育了一批半导体技术公司,例如中芯国际集成电路制造(上海)有限公司、上海华力微电子有限公司、上海华虹宏力半导体制造有限公司、上海微电子装备(集团)股份有限公司、上海集成电路研发中心有限公司、上海兆芯集成电路有限公司、上海华力集成电路制造有限公司、上海新昇半导体科技有限公司,这些公司有很强的研发能力并拥有大量的专利。并且这些机构大多是国家投入巨资兴办的,如国内最强的半导体制造企业中芯国际即为国资控股。取得如此辉煌的成就,是上海市高瞻远瞩顶着常年亏损的巨大压力坚持长期巨额财政投入培育的结果。半导体行业投入巨大,回报期超长,风险极高,必须要做好连续亏损几十年的准备,因此没有政府的长期财政投入和支持就难以成功。只有政府不计成本的巨额投资才能创造出半导体技术研发所需的人才、平台、环境和市场。
发展光电技术和半导体技术都需要巨额的资金和大量的人才,这是湖北省很难具备的硬性条件,也很难与上海、北京、广东和江苏比拼。在发展高新技术上,湖北省选择的道路是正确的,也抓住了有利的机遇,并取得了成绩。但是在未来的技术发展上,风险巨大,竞争激烈,困难较多。极有可能因为资金不足和人才匮乏及大量流失而致使光电技术与半导体技术的研发受到阻碍、停滞,甚至失败。
湖北省在光电和半导体等高新技术的发展上遭遇了上海、北京、广东和江苏的激烈竞争,而在低端和传统的加工制造、农业、原材料技术的发展上也受到山东、安徽、湖南严重挤压。目前湖北省在船舶制造和冶金技术上有一定的优势,在大部分加工制造技术上并不占优势,逐渐失去了自洋务运动时积累下的机械制造方面的技术优势,没有发展出来有竞争力的制造业企业。而在周边省份,发展出了一些有影响力的制造企业,如湖南的株洲南车和三一重工,安徽的蔚来汽车等等。湖南在重型机械行业会对湖北造成严重的威胁,而安徽的汽车行业也会对湖北的汽车制造行业进行蚕食。安徽省在电动汽车技术上领先湖北省,未来对湖北省的汽车产业发展将形成致命的威胁。
总之,湖北省在光电和半导体等高新技术上难以突破上海、北京、广东形成技术壁垒和技术垄断,向上无法突破。而在传统和低端加工制造技术上湖北又逐渐丧失了以往的优势,难以撼动广东、浙江、江苏、山东在制造业上的霸主地位,甚至难以阻挡安徽和湖南在重型机械和汽车行业挤压和蚕食,向下根基不稳。湖北省在技术发展上正面临着上下两难的境地。向上发展高科技产业是大势所趋,但是要耗费大量的资金,需要牺牲其他行业的发展,甚至放弃其他行业的发展优势。若湖北省因发展半导体等高新技术而牺牲了对传统制造业的资金和政策上扶持和帮助,则万一传统制造业丧失竞争优势必将造成严重的后果,导致湖北省的经济发展困难,既无钱发展高新技术产业又无法拯救和保住传统制造加工产业。在技术发展大变革的紧要关头,湖北省政府要审时度势,谨慎决策,既要优先发展高新技术产业也要大力支持传统制造加工产业的发展。而对经济不发达的省份来说,绝不能盲目发展不符合自身经济基础的高新技术。
感谢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、大连理工大学丁堃教授对本报告的大力支持与帮助。同时,向以不同形式对本报告提出意见和建议的专家学者们表示诚挚的感谢。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-11-23 13:01
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社