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2021年中国国内专利的技术领域状况——人工智能、计算机、互联网成为技术发展主流

已有 3506 次阅读 2022-1-7 10:47 |系统分类:博客资讯

陈立新张琳黄颖：中美欧日韩五局专利报告1989.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 2021年中国国家发明专利统计分析报告

6 中国国内专利及世界主要国家在华专利的技术领域分布状况

6.1 中国国内专利的技术领域状况

按照第一权利人，将我国国内的国家发明专利的技术类别和领域分布进行了统计分析。2021年，我国国内的国家发明专利共计577915项（暂未包含香港、澳门和台湾的数据），占中国局专利的份额为83%，专利数量比上一年增长了33%。

表6.1-1 2021年国内专利在200个技术小类（IPC4）上的数量分布

	IPC	小类	2021	2020	增长率	份额
1	G06F	数据处理	52709	37675	40%	87%
2	H04L	数字信息传输	33258	24113	38%	85%
3	G01N	测试或分析材料	22406	16762	34%	90%
4	G06K	数据识别	20477	11419	79%	94%
5	G06Q	电子商务和管理系统	17869	9231	94%	92%
6	H04W	无线通信	17215	13244	30%	79%
7	A61K	医用或梳妆用的配制品	16332	11346	44%	80%
8	A61P	化合物或药物制剂	14757	10380	42%	86%
9	H04N	图像通信	14007	9336	50%	76%
10	C12N	微生物或酶	13665	10177	34%	91%
11	G06T	图像处理	13128	8715	51%	91%
12	H01L	半导体器件	12495	11057	13%	65%
13	G06N	知识及数学模式计算系统	11955	5042	137%	97%
14	B01D	分离	10780	6163	75%	88%
15	H01M	电池	10681	7557	41%	78%
16	B01J	颗粒化催化和胶体	10212	8057	27%	92%
17	C02F	水处理	9636	7124	35%	96%
18	C08L	高分子化合物	8853	5882	51%	78%
19	G01R	电磁测量	8626	6455	34%	87%
20	H04B	通信传输	7997	5341	50%	80%
21	H02J	供电和蓄电	7948	5728	39%	89%
22	C04B	石灰或水泥	7658	5221	47%	94%
23	C07D	杂环化合物	7649	6140	25%	83%
24	A61B	医学诊断	6909	4409	57%	65%
25	C07C	无环或碳环化合物	6753	5149	31%	87%
26	B08B	一般清洁	6750	3484	94%	97%
27	C08K	有机高分子化合物的制备配料	6655	4472	49%	82%
28	C08G	醛或酮的缩聚物	6426	4461	44%	81%
29	G05B	一般控制系统	6272	5043	24%	87%
30	B23K	焊接及热切割	6090	3731	63%	86%
31	B65G	运输或贮存装置	6057	4014	51%	89%
32	C12R	微生物	5979	4679	28%	97%
33	A01G	园艺或林业	5832	4450	31%	97%
34	C22C	合金	5768	4699	23%	86%
35	C09K	荧光液晶等材料	5740	4129	39%	85%
36	F24F	空气调节	5718	4076	40%	89%
37	G01M	静或动平衡测试	5716	4703	22%	94%
38	G01S	无线电定向或测距	5706	3949	44%	90%
39	G01B	长度角度面积的计量	5700	4442	28%	88%
40	B29C	塑料成型	5498	3823	44%	71%
41	H04M	电话通信	5386	4348	24%	87%
42	C09D	涂料	5246	3604	46%	79%
43	G02B	光学元件、系统或仪器	4863	3914	24%	55%
44	G01C	测量距离、水准或者方位	4757	3379	41%	90%
45	C08J	有机高分子化合物加工	4684	3011	56%	79%
46	C07K	肽	4678	3286	42%	81%
47	C12Q	包含酶或微生物的测定方法	4650	3505	33%	90%
48	B25J	机器人操纵器	4603	2891	59%	89%
49	C01B	非金属元素	4543	3537	28%	91%
50	B23P	金属组合加工及万能机床	4516	3327	36%	96%
51	B24B	磨削或抛光	4388	2782	58%	91%
52	H05K	印刷电路	4349	3448	26%	70%
53	G05D	非电变量控制系统	4335	2896	50%	88%
54	E02D	建筑基础或挖方填方	4138	2586	60%	98%
55	C08F	碳碳不饱和键高分子	4080	3111	31%	75%
56	A01K	畜牧业或渔业	3977	2367	68%	93%
57	E21B	钻探	3941	3144	25%	92%
58	G08G	交通控制系统	3711	2373	56%	86%
59	C23C	金属材料的镀覆	3706	3314	12%	78%
60	A61L	外科材料或消毒	3695	2370	56%	84%
61	A01N	动植物体的保存或杀生剂	3670	2214	66%	88%
62	B02C	破碎、研磨或粉碎	3601	2158	67%	97%
63	B23Q	机床	3582	2778	29%	91%
64	E04B	一般建筑物构造	3573	2210	62%	96%
65	B82Y	纳米结构	3563	2829	26%	95%
66	B60L	电动车辆动力装置	3453	2312	49%	84%
67	G10L	测量力或机械功率	3335	2007	66%	87%
68	A01P	杀虫剂或除草剂	3329	2099	59%	92%
69	C12P	发酵或用酶合成	3274	2467	33%	89%
70	A23L	食品食料或非酒精饮料	3192	2353	36%	89%
71	G09G	显示控制的装置或电路	3006	2403	25%	75%
72	E04G	施工用具或建筑辅助设备	2988	1531	95%	97%
73	H02K	电机	2972	2502	19%	67%
74	H01R	集电器	2966	2605	14%	64%
75	H02M	变电	2961	2589	14%	72%
76	H01Q	天线	2951	2374	24%	75%
77	G02F	用于控制光的器件或装置	2931	2522	16%	63%
78	C21D	金属热处理设备	2740	2074	32%	84%
79	B65B	包装物件或物料的设备	2720	1651	65%	87%
80	B22F	金属粉末的加工	2621	1843	42%	84%
81	A47J	厨房用具	2514	1553	62%	86%
82	G01D	多变量测量或计费器	2490	1521	64%	84%
83	G08B	信号装置或呼叫装置	2449	1296	89%	90%
84	B21D	金属型材的冲压	2437	2340	4%	87%
85	A61M	医用注射或抽取器械	2436	1465	66%	57%
86	A01C	种植或施肥	2430	1528	59%	97%
87	C09J	黏合剂	2418	1427	69%	69%
88	B65H	搬运薄的或细丝状材料	2381	1570	52%	82%
89	E04H	专门用途的建筑物	2380	1979	20%	96%
90	H02G	内燃发动机装置	2373	1930	23%	86%
91	B32B	层状产品	2341	1814	29%	56%
92	B62D	机动车	2312	1710	35%	64%
93	F26B	固体或制品的干燥	2226	1799	24%	96%
94	B22D	金属铸造	2226	1396	59%	90%
95	B01F	混合方法或装置	2203	1135	94%	91%
96	B05B	喷射或雾化装置	2190	1216	80%	84%
97	B33Y	3D打印	2183	1591	37%	77%
98	B26D	切割或打孔	2156	1379	56%	95%
99	B07B	筛分或用气流分离固体	2155	1225	76%	99%
100	A63B	体育锻炼的器械或球类	2154	1812	19%	87%
101	G09F	显示或广告	2131	1332	60%	74%
102	B60R	车辆的特殊配件或部件	2104	1622	30%	56%
103	H01F	磁体或变压器	2080	1468	42%	70%
104	A01H	新植物或获得新植物的方法	2063	1408	47%	97%
105	B60W	混合动力车辆的控制系统	2058	1427	44%	67%
106	G09B	教育或演示用具	2044	1426	43%	94%
107	A47L	家庭的洗涤或清扫	1999	1175	70%	79%
108	A61Q	化妆品或梳妆用品	1976	1334	48%	72%
109	G07C	时间或出勤登记器	1974	1040	90%	88%
110	G16H	医疗信息学	1968	925	113%	86%
111	H01B	电缆或绝缘体	1952	1493	31%	74%
112	G01L	力或机械功率的测量	1934	1419	36%	82%
113	H04R	扬声器	1917	1622	18%	62%
114	F16F	弹簧或减震器	1916	1243	54%	80%
115	F16L	管子或管接头	1875	1236	52%	79%
116	B28B	黏土或灰浆的成型	1873	1091	72%	94%
117	H02P	电动机或发电机控制调节	1857	1531	21%	80%
118	E04F	建筑物的装修工程	1836	1125	63%	94%
119	G01V	地球物理	1828	1710	7%	93%
120	A61H	理疗装置	1823	1391	31%	90%
121	C07F	含除碳氢等的无环化合物	1803	1501	20%	83%
122	B63B	船舶或船只	1802	1239	45%	92%
123	B65D	贮存或运输的容器	1777	1848	-4%	64%
124	F25B	制冷机	1767	1472	20%	75%
125	E01D	桥梁	1762	1146	54%	99%
126	C22B	金属的生产或精炼	1758	1591	10%	96%
127	E02B	水利工程	1733	1255	38%	97%
128	E01C	道路或体育场的铺面	1723	1097	57%	95%
129	C01G	含金属的化合物	1716	1371	25%	91%
130	E21D	竖井或隧道	1710	1535	11%	99%
131	C22F	改变有色金属的物理结构	1701	1311	30%	91%
132	F16M	发动机或设备的底座框架	1697	1103	54%	94%
133	B05C	表面涂液装置	1690	861	96%	89%
134	A61F	血管内的滤器或支架	1679	1072	57%	55%
135	F21V	照明装置	1675	1900	-12%	71%
136	F16H	传动装置	1645	1156	42%	58%
137	C10G	烃油裂化	1629	1222	33%	88%
138	D06M	对纤维制品的处理	1617	1090	48%	91%
139	D01F	制作人造长丝	1617	1130	43%	91%
140	B25B	紧固或拆卸的工具设备	1608	1052	53%	88%
141	H05B	电热	1560	1104	41%	63%
142	C03C	玻璃或釉的化学成分	1541	1099	40%	80%
143	H01G	电容器	1511	1095	38%	75%
144	F04D	非变容式泵	1500	1375	9%	71%
145	D06F	纺织品的洗涤	1478	1309	13%	80%
146	A62C	消防	1446	708	104%	94%
147	F16K	阀或龙头	1442	1373	5%	71%
148	C25D	覆层的电解或电泳	1435	1113	29%	85%
149	B05D	涂覆液体的工艺	1424	718	98%	82%
150	G01J	光或辐射高温的测量	1401	974	44%	81%
151	F25D	冷柜或冰箱	1391	1116	25%	75%
152	E21F	矿井安全装置	1353	1071	26%	100%
153	B64C	飞机	1321	941	40%	84%
154	A01M	动物的捕捉或惊吓	1309	619	111%	94%
155	H02H	紧急保护电路装置	1302	1172	11%	84%
156	A01D	农业收获或割草	1262	845	49%	92%
157	G03B	摄影	1259	731	72%	53%
158	G01K	温度或热量测量	1238	1017	22%	86%
159	A23N	处理水果蔬菜等的机械或装置	1227	817	50%	98%
160	B60K	车辆动力装置布置或安装	1224	919	33%	57%
161	B07C	邮件分拣或单件物品分选	1209	775	56%	95%
162	G08C	控制信号的传输系统	1207	876	38%	88%
163	A61G	病人的运输或起居设施	1199	1004	19%	89%
164	B29L	特殊塑料制品	1188	752	58%	78%
165	H02S	可见光红外辐射转换发电	1184	953	24%	93%
166	C08B	多糖类或其衍生物	1180	809	46%	91%
167	C05G	混合肥料	1165	822	42%	98%
168	A23K	动物饲料	1165	852	37%	93%
169	E03F	下水道或污水井	1162	826	41%	97%
170	C25B	非金属的电解或电泳工艺	1158	780	48%	90%
171	B64D	飞机上的设备或附件	1137	641	77%	79%
172	G07F	投币式设备	1127	732	54%	89%
173	D01D	人造纤维的制作方法	1119	740	51%	93%
174	E01F	道路的附属工程	1119	762	47%	97%
175	H02B	供电或配电装置	1118	1014	10%	93%
176	B66C	起重机	1111	1279	-13%	87%
177	B23B	车削或镗削	1094	1058	3%	80%
178	B29B	塑料成型材料的预处理	1091	724	51%	85%
179	F21S	非便携式照明装置	1088	1004	8%	64%
180	H01S	利用受激发射的器件	1075	920	17%	74%
181	B21B	金属的轧制	1072	1036	3%	90%
182	A47B	桌子或办公家具	1069	652	64%	86%
183	A63F	纸牌棋盘或轮盘赌游戏	1059	651	63%	84%
184	B66F	卷扬提升或牵引推动	1051	931	13%	90%
185	G11C	静态存储器	1048	805	30%	51%
186	B21C	非轧制无切削的金属加工	1046	952	10%	94%
187	B09B	固体废物的处理	1044	584	79%	95%
188	H01P	波导或谐振器	1041	604	72%	84%
189	F24H	水或空气等流体加热器	1014	597	70%	89%
190	H01H	电开关或继电器	984	1299	-24%	68%
191	B09C	污染的土壤的再生	976	721	35%	99%
192	B66B	升降机或自动扶梯	972	817	19%	57%
193	B60T	车辆制动控制	963	675	43%	61%
194	F04B	液体变容式机械或泵	947	963	-2%	71%
195	A01B	农业或林业的整地	946	523	81%	96%
196	F03D	风力发动机	944	980	-4%	75%
197	C12M	酶学或微生物学装置	935	517	81%	80%
198	C03B	玻璃或渣棉的制造	922	571	61%	77%
199	C30B	玻璃或渣棉的制造	918	653	41%	79%
200	E05B	锁	915	758	21%	67%

注：本表数据按第一权利人统计，暂未包含香港、澳门和台湾的数据。份额指其占2021年中国局专利某一技术类别的份额。

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图6.1-1 2021年国内专利在前30个技术小类（IPC4）的数量分布

国内专利主要集中在数据处理、数字信息传输、测试或分析材料、数据识别、电子商务和管理系统、无线通信、医用或梳妆用的配制品、化合物或药物制剂、图像通信、微生物或酶、图像处理、半导体器件、知识及数学模式计算系统、分离、电池、颗粒化催化和胶体等技术小类上，这些小类的专利数量均超过1万项。其中数据处理类专利超过5万项，比上一年增加2万项；数字信息传输类专利超过3万项，比上一年增加1万项。从份额来看，静态存储器、摄影、血管内的滤器或支架、光学元件、系统或仪器、车辆的特殊配件或部件、层状产品、升降机或自动扶梯、车辆动力装置布置或安装、医用注射或抽取器械、传动装置等小类的占比较低，表明我国在这些类别上的技术实力不强，有待提升。份额占比较高的类别是：矿井安全装置、桥梁、污染的土壤的再生、竖井或隧道、筛分或用气流分离固体、建筑基础或挖方填方、处理水果蔬菜等的机械或装置、混合肥料、知识及数学模式计算系统、水利工程、道路的附属工程、种植或施肥、微生物、下水道或污水井，我国在这些类别上具有较强的技术优势。

表6.1-2 我国国内各细分技术领域的专利数量（按第一权利人统计）

	技术领域	2021	2020	2019	2018	2017	2016	2014
1	农业和食品	26073	17633	12189	13344	12712	16537	11885
2	生活和运动用品	15947	10742	7685	9468	8179	7521	3080
3	医学诊断与外科	6909	4409	3140	3170	2994	2723	1408
4	医学治疗和护理	11506	7693	5436	5919	5161	4420	2528
5	药物和家庭日用化学品	17406	12246	9713	9766	7901	10464	11471
6	分离和混合加工作业	40612	25710	18954	18142	16648	16810	8751
7	成型加工作业	51610	37204	30226	33333	34104	31689	12288
8	一般车辆	15099	11372	8407	8001	7525	7322	1959
9	铁路、船舶和飞行器	7954	5896	4287	4201	4102	3453	937
10	包装和储运	16715	12534	10514	11865	11657	9949	3294
11	材料化学与纳米	33845	26319	22288	22105	22325	23521	13136
12	化工	30253	21626	16670	16832	16117	19431	13795
13	有机化学	20258	15717	12478	10964	10740	12450	9084
14	有机高分子化合物	18399	12824	10037	11036	10270	12174	6575
15	生物化学	17844	13288	10593	7318	5655	6886	7088
16	纺织、造纸和印刷	13756	9895	7903	8931	8602	9048	4331
17	建筑和采矿	30489	22493	17720	18447	18718	18544	7191
18	发动机和泵	7834	7287	6612	6487	6261	6448	2114
19	一般机械和武器	13313	10237	9045	10686	10562	10027	3529
20	照明与制冷制热	17882	15297	13421	12843	12606	11223	5266
21	物理测量	25051	19662	15769	13475	13283	10468	5016
22	材料测试	22406	16762	13958	12368	11264	11226	6748
23	光电辐射测量与核物理	16660	12275	10466	8989	8948	6950	3655
24	光学和摄影	9348	7640	6860	5579	5941	5449	2968
25	物理信号和控制	21108	14596	10820	10660	10221	8265	3695
26	显示展示用品和声学	10648	7365	5224	3890	3550	3128	1511
27	计算机接口	8151	6744	6243	5544	4182	3342	790
28	控制器和运算器（CPU）	7208	4881	3548	2883	3411	2423	1026
29	计算机一般零部件	18695	13280	4166	3957	3282	2692	1093
30	计算机模式体系架构	12427	5308	1702	992	750	463	278
31	计算机应用与软件工程	25057	15634	14940	12991	11276	6996	2329
32	计算机安全	5541	3854	2488	2178	1618	1126	271
33	数据识别	20477	11419	6921	4624	3678	2469	1005
34	图像处理	13128	8715	5762	4425	4237	2623	977
35	电子商务和管理系统	17869	9231	3710	3427	2585	1743	262
36	信息存储	1400	1045	758	757	824	694	358
37	电气元件和结构部件	17475	14507	12551	12348	11602	10721	4467
38	半导体制造	4748	4441	3919	3588	3497	3523	1465
39	半导体零配件	1245	1180	971	785	832	810	288
40	半导体元件	7000	6260	5230	4311	4891	4443	1672
41	半导体组件与集成电路	5955	4588	3484	2826	2210	1921	710
42	电池	10681	7557	5110	4154	3937	3877	1830
43	发电和输变电	20246	16557	14498	14472	12693	10206	4742
44	基本电子电路	2442	2034	1661	2031	2229	1709	893
45	电热与等离子体	1917	1332	1597	1797	1642	1562	1064
46	通信传输系统	7997	5341	3689	3023	2590	2370	2179
47	数字信息传输	11476	8205	5918	4279	4173	3456	3007
48	数据交换网络	12192	8794	7551	5638	4355	3700	2846
49	数据传输控制协议	10940	7457	5619	4038	3083	2725	1830
50	数据传输控制程序	11155	7485	6070	4543	3251	2952	1395
51	图像通信	14007	9336	8282	6469	5048	3639	2055
52	无线通信网络	16386	12763	10903	7822	5681	5686	5330
53	无线通信业务	5572	3821	2336	1472	850	994	808
54	广播和电话	7359	6028	4788	3172	2172	2162	1505

注：本表数据仅按照第一权利人统计，暂未包含香港、澳门和台湾的数据。

2021年国内专利增长较快的领域包括：计算机模式体系架构（人工智能）、电子商务和管理系统、数据识别、计算机应用与软件工程、分离和混合加工作业、医学诊断与外科、图像处理、图像通信。在这些技术领域的国内专利数量比上一年增长了50%以上。其中计算机模式体系架构、电子商务和管理系统、数据识别的增长率高达134%、94%、79%。国内专利增长最慢的领域包括：半导体零配件、半导体制造、发动机和泵、半导体元件，增长率仅为6%到12%，可见半导体和发动机仍然是我国的技术软肋。

一年的专利数据往往会有很大的波动，不能完全说明国内专利的增长和发展状况。从一个较长的时间段（2014-2021年）来看，年均复合增长率超过40%的技术领域包括：电子商务和管理系统、计算机模式体系架构、计算机安全、数据识别、计算机一般零部件、图像处理、计算机应用与软件工程。其中，电子商务和管理系统、计算机模式体系架构、计算机安全、数据识别、计算机一般零部件领域的年均增长率高达83%、72%、54%、54%、50%，专利数量翻了三五番。可见，我国在计算机、人工智能和互联网技术的研发上迎来了大规模的增长。

从专利的技术领域构成来看，中国在成型加工作业、分离和混合加工作业、材料化学与纳米、建筑和采矿、化工、农业和食品、计算机应用与软件工程、物理测量、材料测试、物理信号和控制、数据识别、有机化学、发电和输变电领域上获得了大量的专利，均超过2万项。其中，成型加工作业领域在2021年获得的专利超过了5万项，分离和混合加工作业为4万项。这反映了当前中国的专利结构是以初级加工制造技术为主。而从专利的增长来看，计算机、人工智能和互联网技术方面的专利增长最快，这说明我国的产业技术结构正在发生重大转变，正在从传统制造技术向信息技术跃迁，向智能制造转变。

从国内专利数量占中国局的份额来看，中国的专利技术优势领域是：计算机模式体系架构、数据识别、计算机应用与软件工程、农业和食品、电子商务和管理系统、建筑和采矿、图像处理、分离和混合加工作业，其国专利内份额占90%以上。可见，中国专利技术的优势大都在信息技术领域，尤其是在人工智能领域居有较强的优势。中国相对劣势的领域为：半导体零配件、信息存储、光学和摄影、发动机和泵、半导体制造、基本电子电路、电热与等离子体、一般车辆、医学诊断与外科、半导体组件与集成电路、半导体元件，其国专利内份额低于70%。其中信息存储的国内专利占比还不到一半。可见，中国专利技术的劣势大都在半导体、医疗器械和汽车领域。这充分反映了中国目前的产业技术构成状况。

图片.png

图6.1-2 国内专利在54个技术领域中的增长

图片.png

图6.1-3 2021年国内专利在54个技术领域中的占比

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。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自陈立新科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-681765-1319919.html

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