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2022年中国在美专利发明的领域分布和发展态势
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陈立新 张琳 黄颖：中美欧日韩五局专利报告3481.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 2022年美国发明专利统计分析报告
15 中国在美专利状况
15.1 中国在美专利发明的领域分布和发展态势
15.1.1 中国在美专利发明的领域发展态势
从一个较长的时间段（2014-2022年）来看，中国有46个技术领域的年均复合增长率达到了两位数。近年来，增长最快的是：人工智能、半导体集成电路、图像处理、铁路船舶与航空、医学诊断与外科、管理系统与电商、数据与图像识别、计算机接口、显示展示与声学，这些领域的年均增长率达到了64%到30%，翻了3至4番。
中国年平均增长率高出整体增长率20个百分点的领域共有17个：半导体集成电路、铁路船舶与航空、医学诊断与外科、显示展示与声学、医疗与护理、数据与图像识别、半导体元器件、图像处理、管理系统与电商、计算机接口、人工智能、物理测量、农业与食品、计算机核心部件、一般车辆、材料测试、电池。中国在所有技术领域上的发展速度高于整体平均水平。
表15.1.1-1 近年中国在美专利发明的领域分布及发展态势（按发明人统计）
技术领域 | 中国 | 整体 | |||||||
2022 | 2021 | 2014 | 排名 | 变动 | 年均增长 | 年均增长 | |||
1 | 农业与食品 | 482 | 430 | 97 | 3 | +8 | 22% | 1% | |
2 | 生活与运动用品 | 751 | 660 | 173 | 3 | +6 | 20% | 2% | |
3 | 医学诊断与外科 | 463 | 363 | 47 | 5 | +9 | 33% | 6% | |
4 | 医疗与护理 | 447 | 374 | 62 | 5 | +11 | 28% | 3% | |
5 | 药品与化妆品 | 672 | 626 | 224 | 2 | +8 | 15% | 0% | |
6 | 分离与混合加工 | 795 | 632 | 172 | 3 | +5 | 21% | 2% | |
7 | 金属成型加工 | 578 | 493 | 129 | 4 | +4 | 21% | 5% | |
8 | 非金属成型加工 | 409 | 328 | 109 | 5 | +4 | 18% | 6% | |
9 | 一般车辆 | 712 | 552 | 90 | 5 | +4 | 30% | 9% | |
10 | 铁路船舶与航空 | 317 | 319 | 19 | 5 | +7 | 42% | 10% | |
11 | 包装与储运 | 315 | 244 | 114 | 4 | +6 | 14% | 2% | |
12 | 材料化学与纳米 | 683 | 563 | 203 | 4 | +2 | 16% | 3% | |
13 | 化工 | 567 | 475 | 137 | 4 | +4 | 19% | 4% | |
14 | 有机化学 | 847 | 782 | 298 | 2 | +5 | 14% | -2% | |
15 | 有机高分子 | 361 | 319 | 108 | 5 | +1 | 16% | 1% | |
16 | 生物化学 | 436 | 330 | 98 | 3 | +6 | 21% | 1% | |
17 | 纺织与印刷 | 217 | 191 | 76 | 5 | +3 | 14% | -2% | |
18 | 建筑与采矿 | 576 | 518 | 132 | 3 | +4 | 20% | 4% | |
19 | 发动机与泵 | 368 | 276 | 69 | 7 | +3 | 23% | 4% | |
20 | 一般机械与武器 | 598 | 533 | 132 | 4 | +5 | 21% | 4% | |
21 | 制冷制热与照明 | 1029 | 945 | 227 | 3 | +2 | 21% | 6% | |
22 | 物理测量 | 792 | 724 | 122 | 4 | +5 | 26% | 5% | |
23 | 材料测试 | 548 | 489 | 89 | 4 | +5 | 26% | 5% | |
24 | 光电测量与核物理 | 847 | 779 | 208 | 4 | +2 | 19% | 6% | |
25 | 光学与摄影 | 1969 | 1858 | 420 | 3 | +2 | 21% | 2% | |
26 | 物理信号与控制 | 880 | 807 | 191 | 4 | +3 | 21% | 7% | |
27 | 显示展示与声学 | 2081 | 1820 | 253 | 2 | +2 | 30% | 5% | |
28 | 计算机核心部件 | 1275 | 1200 | 302 | 3 | +6 | 20% | -1% | |
29 | 计算机一般部件 | 1268 | 1265 | 696 | 3 | +1 | 8% | -4% | |
30 | 计算机接口 | 1657 | 1642 | 197 | 4 | +1 | 30% | 8% | |
31 | 计算机安全 | 385 | 498 | 88 | 3 | +5 | 20% | 9% | |
32 | 数据库与信息检索 | 954 | 1048 | 203 | 2 | +4 | 21% | 10% | |
33 | 计算机应用与软件 | 785 | 677 | 139 | 3 | +6 | 24% | 7% | |
34 | 计算机辅助设计 | 136 | 120 | 33 | 2 | +5 | 19% | 1% | |
35 | 人工智能 | 965 | 613 | 18 | 2 | +6 | 64% | 42% | |
36 | 数据与图像识别 | 1663 | 1405 | 187 | 3 | +3 | 31% | 7% | |
37 | 图像处理 | 1200 | 1133 | 68 | 3 | +5 | 43% | 20% | |
38 | 管理系统与电商 | 648 | 698 | 69 | 3 | +6 | 32% | 9% | |
39 | 电气元件与电路 | 2232 | 2091 | 960 | 3 | +2 | 11% | 2% | |
40 | 发电与输变电 | 1072 | 875 | 250 | 3 | +2 | 20% | 8% | |
41 | 电池 | 445 | 396 | 65 | 4 | +3 | 27% | 7% | |
42 | 半导体制造 | 550 | 569 | 296 | 4 | +1 | 8% | 0% | |
43 | 半导体元器件 | 2208 | 1710 | 349 | 4 | +1 | 26% | 3% | |
44 | 半导体集成电路 | 1854 | 1492 | 82 | 2 | +3 | 48% | 13% | |
45 | 通信传输系统 | 1122 | 1120 | 662 | 2 | +2 | 7% | -3% | |
46 | 数字信息传输 | 1712 | 1703 | 317 | 2 | +2 | 23% | 6% | |
47 | 数据交换网络 | 952 | 1046 | 447 | 2 | +1 | 10% | 4% | |
48 | 网络协议 | 1548 | 1693 | 298 | 2 | +2 | 23% | 14% | |
49 | 无线通信网络 | 3560 | 3179 | 798 | 2 | +2 | 21% | 9% | |
50 | 广播电视与电话 | 1947 | 1906 | 592 | 4 | +0 | 16% | 1% |
注：本表仅统计了第一发明人为中国的专利（暂未包含香港、澳门、台湾地区的专利数据）。年均增长指2014-2022年的年均复合增长率。排名指2022年的专利数量在各国的排名，变动指2022年的排名与2014年的排名相比较的差值，即排名上升的位次。
图15.1.1-1 中国在美专利发明的领域分布及发展态势（按发明人统计）
在绝大多数领域上，中国在美专利发明的年均增长率均高于美国授权专利的整体平均水平，表明我国的专利技术发展得很快，在很多技术领域上取得了非凡的进展。近年来，中国在美专利发明数量的大幅增长也使得排名快速提升。按照发明人统计，中国处于明显优势的，2022年在美专利发明数量上排名第2位的技术领域达到了12个：无线通信网络、显示展示与声学、半导体集成电路、数字信息传输、网络协议、通信传输系统、人工智能、数据库与信息检索、数据交换网络、有机化学、药品与化妆品、计算机辅助设计。而2014年中国仅有数据交换网络一个领域的专利数量排名第3位。
中国处于明显劣势的，2022年在美专利发明数量上排名第7位至第5位的技术领域还有8个：发动机与泵、有机高分子、纺织与印刷、非金属成型加工、一般车辆、铁路船舶与航空、医学诊断与外科、医疗与护理。但是这些领域的发展很迅速，排名提升很快，可见我国在落后领域上的技术赶超是比较快的。
总之，我国在信息技术方面，包括通信、计算机、人工智能，顺应了世界技术的发展潮流，抓住了难得的机遇，取得了长足的进展。并在交通、机械和医疗等传统技术领域，也利用后发优势，加快了追赶速度。
致谢
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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