陈立新 张琳 黄颖：中美欧日韩五局专利报告1681.docx

█武汉大学科教管理与评价研究中心 陈立新 张琳 黄颖

第一部分 2020年中国国家发明专利统计分析报告

附录1 2020年中国各省市区国家发明专利统计分析报告

附录1.8 湖北省国家发明专利统计分析报告

附录1.8.5 湖北省专利发展的结论

一、专利年度指标排名靠前。2020年，湖北获得国家发明专利17565项，位居国内省市区第8名；专利数量的增长率为25%，近6年的平均增长率为24%，分别位居第14名和第4名。另外，每亿元GDP伴随的专利产出数量达到了0.4项，位居第8名，表明湖北经济发展的技术含量较高，属于技术创新驱动型经济发展模式。每万人的专利产出数量达到了3项，位居第9名。这表明湖北劳动人口中的技术研发人员比例相对较高，各机构的研发能力较强。总之，湖北在专利年度指标上具有较强的优势。

二、专利研发主要集中在武汉。整体来看，湖北省的发明专利高度集中在武汉（占84%），少量集中在宜昌（4%）、襄阳（3%）、孝感（2%）、荆门（1%）、荆州（1%），这6座城市在2020年获得的专利数量共占省内的96%，是省内专利研发的重要区域。湖北是最典型的省会城市一枝独大的格局，技术研发几乎全部集中在武汉。

三、企业研发能力有待提高，高校是专利研发的重要力量。2020年，华中科技大学获得了湖北省最多的国家发明专利，达2254项。另外，武汉理工大学、武汉大学、武汉华星光电半导体显示技术有限公司、武汉斗鱼网络科技有限公司、武汉华星光电技术有限公司、中国地质大学（武汉）、长江存储科技有限责任公司、武汉船用机械有限责任公司、三峡大学、湖北工业大学、华中农业大学也获得了较多的专利，均超过300项，这些机构有很强的技术创新能力。

2020年度获得专利授权最多的前50家湖北省内机构中，大学的数量较多。高校是湖北省专利研发的重要组成力量，其中高校专利约占湖北省专利的41%左右，是广东省的4倍。另外，科研院所也获得了大量的专利，约占湖北省专利的6%左右。高校和科研院所共占湖北省专利的47%左右。但是高校和科研院所的专利成果转化较难，湖北省应该大力推进高校科研成果的转化，才能助力湖北省的经济发展。

湖北省企业的技术创新能力不是很强，主要是武汉华星光电半导体、武汉斗鱼、武汉华星光电技术、长江存储、武汉船用机械、武汉钢铁、烽火通信、武汉天马微电子、中国一冶集团、长飞光纤光缆、东风汽车集团、武汉新芯、武汉虹信、东风商用车、武汉光迅公司，这些企业的专利数量在省内排名靠前，但是在国内排名靠后。近几年，湖北省抓住了历史性的发展机遇，培育了一些高科技公司，在光电技术、存储芯片技术发展上实现了逆袭，为湖北省的经济发展带来了新动能。

四、光电和半导体等多个技术领域具有一定的优势。从IPC小类来看，2020年湖北省专利数量较多的技术小类是数据处理（G06F）、半导体器件（H01L）、测试或分析材料（G01N）、数字信息传输（H04L）、微生物或酶（C12N）、医用或梳妆用的配制品（A61K）、数据识别（G06K）、化合物或药物制剂（A61P）、图像处理（G06T）、电子商务和管理系统（G06Q）、图像通信（H04N）、石灰或水泥（C04B）、颗粒化催化和胶体（B01J）、光学元件、系统或仪器（G02B）、电磁测量（G01R），专利数量均超过了300项。从优势指数来看，湖北省在用于控制光的器件或装置（G02F）、半导体器件（H01L）、石灰或水泥（C04B）、包含酶或微生物的测定方法（C12Q）、焊接及热切割（B23K）、微生物或酶（C12N）、微生物（C12R）等技术类别上具有很大的相对优势，优势指数均超过了1.50。

2020年，湖北省在电子商务和管理系统（G06Q）、半导体器件（H01L）、数据识别（G06K）、化合物或药物制剂（A61P）、医用或梳妆用的配制品（A61K）、数据处理（G06F）等技术小类上专利数量大幅增长，增长了155%至53%。这表明湖北省在电子商务、半导体技术上有较大的发展。但是，湖北省在信息和通信技术上的专利数量相对不多，研发能力相对较弱。这表明该省在信息通信技术上偏弱，技术结构失衡，将会严重影响湖北省产业的数字化和智能化转型。按照目前的趋势，广东、北京、浙江、上海将在信息技术领域持续快速发展，并成为我国技术创新的核心力量，而江苏、山东、安徽等省市区会被远远抛在后面。

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。

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%。

附表1.8.5-1  2020年湖北省各专利技术领域的份额及相对优势指数

注：份额指某一专利领域的专利数量与同领域国家专利数量的比值。名次指某一省市区在某一专利领域的专利数量的国内排名。相对优势指某一省市区在某一专利领域的份额与其全部专利占国家局专利份额的比值。

五、机遇与挑战并存。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。

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。目前的湖北省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。

湖北省在光电和半导体技术发展上布局早，取得了先机，有发展优势，但是遭遇上海、北京和广东的激烈竞争。湖北省在传统低端制造技术发展上面临安徽和湖南的挤压。面对高端和低端的技术夹击，湖北省的技术发展仍然有很大的进步，借助湖北省高校的科研优势，未来湖北省在半导体和光电技术，以及信息、通信、软件、人工智能等领域一定会有很大的突破。

致谢

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。