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2020年中国的在美专利发明与韩国和德国的比较——二年内超越韩国
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陈立新 张琳 黄颖：中美欧日韩五局专利报告1794.docx
█武汉大学科教管理与评价研究中心 陈立新 张琳 黄颖
第二部分 2020年美国发明专利统计分析报告
17 中国在美专利状况
17.1 中国在美专利发明的领域分布和发展态势
17.1.3 中国的在美专利发明与韩国、德国的比较
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2020年的27个：铁路、船舶和飞行器、控制器和运算器CPU、计算机应用与软件工程、建筑和采矿、电子商务和管理系统、数据交换网络、计算机模式体系架构、数据传输控制程序、数据传输控制协议、计算机安全、包装和储运、物理测量、图像处理、生活和运动用品、数据识别、农业和食品、药物和家庭日用化学品、有机化学、光电辐射测量与核物理、数字信息传输、光学和摄影、成型加工作业、材料测试、无线通信网络、分离和混合加工作业、电热与等离子体、显示展示用品和声学。在这些领域，2020年中国的在美专利发明数量多于韩国。另一方面，中国还有27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5个技术领域领先韩国，但是有4个领域落后于对方。在计算机方面，中国有7个技术领域领先韩国，有3个领域落后于对方。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，仅有电热与等离子体1个领域领先对方。总之，在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，在一些技术领域上我国领先韩国，但是在其他一些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个方面早日全面超越韩国。整体而言，我国的专利数量增长较快，估计2022年前后我国有望赶上并超过韩国。
表17.1.3-1 我国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 | 中国 | 韩国 | 德国 | ||||||
1 | 农业和食品 | 129% | 68% | 87% | 18% | 10% | -5% | 18% | -4 | 3 | ||||
2 | 生活和运动用品 | 133% | 146% | 72% | 41% | 15% | 3% | 28% | -3 | -2 | ||||
3 | 医学诊断与外科 | 86% | 52% | 34% | 9% | 23% | 8% | 44% | 1 | 3 | ||||
4 | 医学治疗和护理 | 98% | 40% | 60% | 9% | 24% | 5% | 35% | 1 | 5 | ||||
5 | 药物和家庭日用化学品 | 126% | 76% | 82% | 24% | 11% | -2% | 19% | -3 | 2 | ||||
6 | 分离和混合加工作业 | 104% | 64% | 43% | 18% | 7% | 1% | 24% | 0 | 3 | ||||
7 | 成型加工作业 | 110% | 44% | 56% | 17% | 10% | 5% | 23% | 0 | 6 | ||||
8 | 一般车辆 | 37% | 23% | 20% | 8% | 20% | 11% | 33% | 11 | 10 | ||||
9 | 铁路、船舶和飞行器 | 311% | 80% | 76% | 8% | 26% | 7% | 59% | -4 | 1 | ||||
10 | 包装和储运 | 163% | 41% | 90% | 19% | 5% | 2% | 16% | -5 | 9 | ||||
11 | 材料化学与纳米 | 75% | 81% | 50% | 40% | 11% | 5% | 19% | 5 | 3 | ||||
12 | 化工 | 70% | 73% | 76% | 27% | 24% | 4% | 22% | +∞ | 3 | ||||
13 | 有机化学 | 115% | 77% | 87% | 26% | 10% | -4% | 15% | -3 | 2 | ||||
14 | 有机高分子化合物 | 50% | 58% | 40% | 17% | 17% | -1% | 21% | 20 | 4 | ||||
15 | 生物化学 | 87% | 55% | 55% | 28% | 9% | 6% | 18% | 3 | 7 | ||||
16 | 纺织、造纸和印刷 | 68% | 64% | 32% | 21% | 6% | 0% | 20% | 4 | 4 | ||||
17 | 建筑和采矿 | 218% | 83% | 104% | 29% | 11% | 5% | 25% | -6 | 2 | ||||
18 | 发动机和泵 | 41% | 19% | 31% | 7% | 18% | 6% | 24% | 20 | 13 | ||||
19 | 一般机械和武器 | 95% | 34% | 45% | 11% | 13% | 6% | 27% | 1 | 7 | ||||
20 | 照明与制冷制热 | 98% | 152% | 42% | 57% | 11% | 9% | 28% | 1 | -2 | ||||
21 | 物理测量 | 138% | 68% | 54% | 16% | 15% | 5% | 34% | -2 | 2 | ||||
22 | 材料测试 | 110% | 57% | 52% | 17% | 14% | 6% | 30% | 0 | 4 | ||||
23 | 光电辐射测量与核物理 | 115% | 68% | 69% | 38% | 14% | 12% | 24% | -1 | 5 | ||||
24 | 光学和摄影 | 110% | 326% | 32% | 91% | 6% | 5% | 30% | 0 | -5 | ||||
25 | 物理信号和控制 | 98% | 77% | 46% | 38% | 11% | 12% | 26% | 1 | 3 | ||||
26 | 显示展示用品和声学 | 101% | 472% | 25% | 128% | 9% | 11% | 38% | 0 | --∞ | ||||
27 | 计算机接口 | 74% | 473% | 23% | 105% | 18% | 11% | 43% | 2 | -6 | ||||
28 | 控制器和运算器（CPU） | 293% | 256% | 80% | 50% | -1% | -6% | 23% | -5 | -4 | ||||
29 | 计算机一般零部件 | 94% | 276% | 72% | 133% | 18% | 9% | 23% | 2 | -∞ | ||||
30 | 计算机模式体系架构 | 185% | 309% | 99% | 101% | 1% | -7% | 11% | -5 | -6 | ||||
31 | 计算机应用与软件工程 | 233% | 158% | 101% | 58% | 8% | 5% | 24% | -6 | -3 | ||||
32 | 计算机安全 | 177% | 221% | 104% | 107% | 22% | 18% | 33% | -6 | -6 | ||||
33 | 数据识别 | 133% | 250% | 42% | 56% | 12% | 5% | 35% | -1 | -4 | ||||
34 | 图像处理 | 136% | 187% | 36% | 59% | 23% | 27% | 54% | -1 | -3 | ||||
35 | 电子商务和管理系统 | 196% | 248% | 97% | 43% | 26% | 6% | 41% | -5 | -3 | ||||
36 | 信息存储 | 31% | 380% | 7% | 73% | 2% | -2% | 30% | 6 | -5 | ||||
37 | 电气元件和结构部件 | 87% | 101% | 80% | 77% | 11% | 8% | 13% | 10 | 0 | ||||
38 | 半导体制造 | 63% | 208% | 29% | 66% | 0% | -6% | 14% | 5 | -4 | ||||
39 | 半导体零配件 | 44% | 141% | 17% | 36% | 12% | 4% | 31% | 6 | -1 | ||||
40 | 半导体元件 | 54% | 275% | 16% | 57% | 7% | 1% | 32% | 4 | -4 | ||||
41 | 半导体组件与集成电路 | 61% | 488% | 16% | 85% | 23% | 15% | 53% | 3 | -5 | ||||
42 | 电池 | 32% | 97% | 9% | 48% | 7% | 18% | 32% | 7 | 1 | ||||
43 | 发电和输变电 | 93% | 89% | 61% | 54% | 14% | 12% | 22% | 2 | 2 | ||||
44 | 基本电子电路 | 85% | 146% | 43% | 80% | 3% | 5% | 16% | 2 | -4 | ||||
45 | 电热与等离子体 | 101% | 179% | 85% | 125% | 13% | 10% | 17% | 0 | -∞ | ||||
46 | 通信传输系统 | 91% | 259% | 56% | 128% | 4% | 1% | 13% | 2 | -∞ | ||||
47 | 数字信息传输 | 112% | 398% | 58% | 137% | 17% | 9% | 31% | -1 | -∞ | ||||
48 | 数据交换网络 | 196% | 291% | 148% | 243% | 11% | 13% | 17% | -∞ | -∞ | ||||
49 | 数据传输控制协议 | 180% | 278% | 131% | 177% | 21% | 19% | 28% | -∞ | -∞ | ||||
50 | 数据传输控制程序 | 182% | 310% | 103% | 146% | 35% | 31% | 49% | -∞ | -∞ | ||||
51 | 图像通信 | 71% | 259% | 21% | 119% | 4% | 12% | 28% | 2 | -∞ | ||||
52 | 无线通信网络 | 108% | 476% | 63% | 233% | 12% | 8% | 22% | 0 | -∞ | ||||
53 | 无线通信业务 | 89% | 328% | 56% | 266% | 4% | 8% | 12% | 2 | -∞ | ||||
54 | 广播和电话 | 98% | 263% | 61% | 151% | 7% | 6% | 16% | 1 | -∞ | ||||
注：本表按照第一发明人进行统计（中国的数据暂未包含香港、澳门、台湾地区的专利）。年均增长率指2014-2020年的年均复合增长率。追赶年限指中国与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后将会实现数量上的赶超；为-1，则表示1年前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。
图17.1.3-1 2014年和2020年我国在美专利发明数量占韩国的比例（按发明人统计）
图17.1.3-2 2014年和2020年我国在美专利发明数量占德国的比例（按发明人统计）
德国是第5大专利国。与其相比，2020年中国有30个技术领域领先于德国，有24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。特别是在发动机和泵、一般车辆、一般机械和武器、医学治疗和护理、包装和储运、成型加工作业、医学诊断与外科这7个技术领域，德国的在美专利发明数量非常多，是我国的2至5倍。
2019年我国的专利发明数量首次超过德国。综合来说，中国在美国有一多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。
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。
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