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“十二五”期间战略性新兴产业发明专利情况分析
  战略性新兴产业是中国转变经济发展方式、调整产业结构的重要力量,引导着中国未来经济社会发展,体现了新兴科技与新兴产业的深度融合。知识产权成为各国在新兴产业领域竞争的焦点,世界主要国家纷纷加快部署,推进新兴产业快速发展。
  增强自主创新能力是培育和发展战略性新兴产业的中心环节,而以专利数据为基础的专利指标能直接反映技术创新的程度。通过对相关技术领域的专利数据进行统计和分析,可以定量衡量战略性新兴产业的创新发展态势,寻找发展中存在的问题与薄弱环节,从而为政策制定提供客观依据,有的放矢地支持和引导战略性新兴产业的发展。
  国家知识产权局以国家统计局《战略性新兴产业分类(2012)》为基础,结合国际专利分类表的分类原则和结构特点,构建了国际专利分类(IPC)与战略性新兴产业分类的对照表。本文以此对照表为基础,对“十二五”期间战略性新兴产业的专利申请和授权情况进行了分析研究 [1]。
  本文分析了战略性新兴产业相关发明专利的申请及授权情况、国内地区分布情况以及国外在华分布情况等,从数据层面清晰反映了战略性新兴产业的创新能力、发展现状和发展趋势,以期在未来一段时期内为高效发展战略性新兴产业提供有益参考。
  一、“十二五”期间中国战略性新兴产业发明专利情况
  (一)战略性新兴产业发明专利申请总量情况
  “十二五”期间 [2],2010—2014年战略性新兴产业发明专利申请[3]总量呈逐年增长态势,年均增长率20.08%。其中,以2012年最高,年增长率达34.44%,其余年份的年增长率稳定在14.32%—17.78%之间。
  虽然战略性新兴产业发明专利申请数量呈稳定增长态势,但在发明专利申请数量总体呈现快速增长的大环境下,战略性新兴产业的发明专利申请数量增速并未显现出优势。2010—2014年战略性新兴产业发明专利申请的年均增长率为20.08%,明显低于同期发明专利申请总体数量的25.25%的年均增长率。战略性新兴产业发明专利申请在同期发明专利总申请数量中的占比亦逐年呈略微下降趋势,从42.11%下降到35.57%。2011—2014年,战略性新兴产业发明专利申请年增长率均低于同期发明专利申请总体的年增长率,并且以2012年相差最为明显,近两年这一劣势有所缓解。
  2010—2014年中国大陆战略性新兴产业发明专利申请总量按地区省市 [4]的分布。可以看出,东部地区的江苏和山东两个省市发展态势良好,江苏近3年的申请量均雄踞榜首;山东在近两年也发展迅速,赶超上海位居第四;中部地区的安徽近两年发展态势良好,2014年,安徽首次入围申请量前五强;西部地区的四川、东北地区的辽宁在近5年本地区申请量的排名中分别位居第一。
  2010—2014年,日本、美国当年的战略性新兴产业国外在华发明专利申请量均居该年战略性新兴产业国外在华发明专利申请量的第一位和第二位,且日本和美国的申请量均远高于该年韩国、德国和法国的申请量。2012年,日本的战略性新兴产业在华发明专利申请量最多,为21229件,2010年最少,为14734件。韩国的战略性新兴产业在华发明专利申请量呈逐步增长势态,德国的申请量自2012年开始趋于平稳,法国的战略性新兴产业发展较平稳,申请量在2010—2014年相差不大。
  (二)战略性新兴产业发明专利授权总量情况
  2010—2014年战略性新兴产业发明专利授权[5]总量整体呈增长态势,年均增长率为13.82%,但逐年增幅明显不均。2011年、2012年战略性新兴产业发明专利授权量增幅较大,年增长率分别为26.00%、32.06%,而从2013年起,年授权量增长放缓,2013年、2014年的年增长率分别只有0.11%、0.75%。
  2011—2014年战略性新兴产业发明专利授权量的年均增长率为13.82%,略低于同期发明专利授权总体数量的年均增长率14.62%。从逐年增速上看,2011—2013年二者相差不大,但专利总体授权量在2014年出现了较大的反弹,而战略性新兴产业发明专利授权在2012年到2014年的两年间处于平缓增长阶段。
  2010—2014年连续5年,从战略性新兴产业发明专利授权量省区分布情况可看出,东部地区的北京和山东两个省市发展态势良好,北京在近两年的授权量升至第一位,超过广东;山东在近两年的授权量名次连续攀升,2014年上升至第四位;中部地区的安徽近两年发展态势良好,其授权量排名由2012年的区域内第四名迅速攀升为2014年的第一名;西部地区的四川、东北地区的辽宁在近5年本地区授权量的排名均位居第一。
  2010—2014年,日本、美国当年的战略性新兴产业国外在华发明专利授权量均分列该年战略性新兴产业国外在华发明专利授权量的第一位和第二位。近5年中,日本2012年的战略性新兴产业国外在华发明专利授权量最多,为14397件,其余4年授权量相差不大。2012—2014年美国的年授权量均远高于2010年、2011年。德国、法国的授权量自2012年趋于平稳。韩国2012年的战略性新兴产业国外在华发明专利年授权量为各年最高。5年来,法国的战略性新兴产业国外在华发明专利授权量均为当年授权量的第五位。
  二、“十二五”期间中国战略性新兴产业各细分产业发明专利情况及典型案例分析
  (一)战略性新兴产业各细分产业发明专利情况
  1.战略性新兴产业各细分产业发明专利申请情况
  “十二五”期间2010—2014年,七大战略性新兴产业发明专利申请量。新一代信息技术产业近5年的发明专利申请总量居首位,5年申请总量占各产业合计量的26.63%,生物产业占25.09%,以一个百分点的差距屈居第二,节能环保产业排名第三,达到21.47%,前述三个产业的发明专利申请量之和超过战略性新兴产业各产业合计量的七成,具有支柱性地位。新能源汽车产业相对于其他战略性新兴产业发明专利申请量最少,居于七大战略性新兴产业的末位。值得注意的是,生物产业的发明专利申请量近年来增长迅猛,在2014年,已经超过了新一代信息技术产业的申请量。
  从近5年整体形势上看,七大战略性新兴产业各产业均呈增长趋势。经计算,新能源汽车产业2010—2014年年均增长率最高,达到了23.69%,但仍未能赶上同期发明专利申请总体的年均增长率25.25%;新材料产业、节能环保产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业的年均增长率依次为22.04%、21.94%、21.11%、20.24%、19.40%,新一代信息技术产业的年均增长率显著低于其他各产业,只有15.50%。
  “十二五”时期是战略性新兴产业发展中重要的5年,经过5年的发展,国内外形势发生了显著变化。
  2010—2014年战略性新兴产业各细分产业国内发明专利申请量呈现增长趋势。而生物产业的国内发明专利申请量均位于七大产业发明专利申请量的榜首。节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、新材料产业国内发明专利申请量呈现快速增长趋势,而相对应的国外发明专利申请量则出现了增长平缓的现象。
  2.战略性新兴产业各细分产业发明专利授权情况
  2010—2014年,七大战略性新兴产业中,与发明专利申请情况类似,新一代信息技术产业近五年的发明专利授权总量居各细分产业首位,5年授权总量占各细分产业合计量的28.26%,生物产业以25.81%的占比次之,节能环保产业排名第三,占18.51%,前述三个产业的发明专利授权量之和超过战略性新兴产业各产业合计量的七成,具有支柱性地位。新能源汽车产业相对于其他战略性新兴产业,发明专利授权量最少,居于七大战略性新兴产业的末位。
  从发展态势上看,七大战略性新兴产业除新一代信息技术产业外的各产业均呈增长趋势。新能源产业增长趋势最为明显,2010—2014年年均增长率达28.81%,新能源汽车产业、生物产业、新材料产业、节能环保产业年均增长率也较高,分别为22.52%、20.93%、19.44%、18.50%,以上五个产业的年均增长率均高于同期发明专利授权总体数量年均增长率(14.62%)。高端装备制造产业的年均增长率为13.03%,略低于同期发明专利授权总体年均增长率。新一代信息技术产业增速较低,5年年均增长率仅为2.60%。
  从发明专利授权数量方面看,战略性新兴产业国内发明专利授权量呈现出增长趋势,但2012—2014年增长不明显,而国外仅在2012年有较明显的增长,之后呈现出缓慢下降的趋势;节能环保产业、生物产业、高端装备制造产业、新材料产业国内与国外相比均具有相对优势,且呈现出优势扩大的趋势,但同样在2012—2014年优势扩大不明显,新一代信息技术产业在2010年国内相对国外处于明显劣势,之后差距逐渐缩小,近两年国内与国外相比不分伯仲;新能源汽车产业尽管在从2010年到2013年呈现出国内与国外的差距逐渐缩小的趋势,但其国内相对国外处于明显劣势的情况始终未能改变。
  (二)战略性新兴产业典型产业案例分析
  为了更微观地展现“十二五”期间战略性新兴产业各细分产业的发展态势,本文分别选取高温气冷堆核电站、工业机器人、新型基因工程药物疫苗3个具有代表性的战略性新兴产业领域进行了专利分析。
  1.高温气冷堆核电站技术专利分析[6]
  “高温气冷堆”作为国际公认安全性好、发电效率高、用途广泛的先进核反应堆堆型,在国家科技重大专项的支持下,成为中国战略性新兴产业的发展重点和核电“走出去”的排头兵,受到党和国家领导人的高度重视。“十二五”期间,中国高温气冷堆研究突飞猛进、态势活跃。截至2015年8月13日,高温气冷堆领域全球申请5181件(合计2401项),中国申请461件。国内专利申请占据优势,整体上风险较小;海外专利布局数量少、专利布局目标性和完备性有待加强,亟须为核电“走出去”保驾护航。
  从世界范围来看,中、日、美、英、德是重要市场(占74.38%)和原创区域(占88.21%);技术研发主要集中于燃料元件(34%)、反应堆本体(19%)、冷却系统(14%)领域;技术门槛高、技术集中程度高,主要集中于德国高温反应器(14.20%)、中国清华大学(11.25%)、日本原子燃料工业株式会社(6.41%)等研发主体。
  高温气冷堆全球专利技术来源国与重要市场国前六位一致,德国以656项(占27.32%)居第一位。中国专利申请量366项(占15.24%)。
  对各技术创新主体从全球排名、阶段变化、目标区域、合作申请等角度进行分析。德国高温反应器、中国清华大学、日本原子燃料工业位居前三。
  主要对手都重视日、美、德、英专利布局,竞争激烈;清华大学应进一步加强全球主要市场专利布局以支持中国高温气冷堆核电“走出去”战略实施。
  2.工业机器人关键技术专利分析[7]
  工业机器人是第三次工业革命的代表产业,也是战略性新兴产业的重要领域。美国将其视为“再工业化”制造业回归的重要机会,德国将其作为“工业4.0”和“智能工厂”计划的重要载体,日本则将之视作重振制造业的重要契机。“十二五”期间,2013年中国超越日本成为工业机器人全球第一大市场,与此同时,在国内技术快速发展之际,国内申请人对专利的重视程度也在不断加强。
  (1)中国市场和专利增速高于全球
  截止到2014年7月31日,全球范围内涉及工业机器人技术的专利申请共121531项,其中在美、欧、中、日、韩五大专利局受理的专利申请合计109721项,占总量的90%。中国国家知识产权局受理的工业机器人技术直接或间接相关的专利申请量共有23938件。其中,国内专利申请18815件,占全部申请总量的78.6%,国外来华专利申请5123件,占全部申请总量的21.4%。在中国专利申请中,发明专利申请为11700件,占总数的49%;国内申请人申请的发明专利有9384件,占发明专利总量的80%。
  (2)五大国家或地区引领专利创新
  工业机器人领域专利申请量处于领先地位的国家或地区为日本(38044项)、美国(11698项)、以德国(9726项)为代表的欧洲及韩国(8028项)等。
  国内机器人发展迅速,专利申请量最大的前5个省份依次为江苏(3168件)、北京(2013件)、浙江(1827件)、上海(1721件)和广东(1234件),这与常州、昆山、苏州、徐州、上海等地方政府大力建设工业机器人产业园区、促进技术创新的举措实施是分不开的。
  (3)四大跨国公司掌握关键专利技术
  在工业机器人产业全球重要申请人中,日本企业在十五位中占据了11席,在专利技术方面的竞争优势明显。而中国国内专利申请人无一上榜,表明目前中国国内企业与国际巨头之间的技术实力存在差距。
  在工业机器人产业中国申请排名前10名中,中国国内申请人占据7个席位,但是这7位国内申请人的总量之和(1668件)比排名前三的国外公司的专利申请总量(2450件)还少46%。并且这些国内申请人基本上为国内大学院校和科研院所,企业仅有两家。因此,中国在产学研结合上还具有巨大的发展潜力,后续可以通过深度挖掘专利资产的价值,进一步推动中国工业机器人产业发展。
  3.新型基因工程重点药物——重要疫苗专利分析[8]
  疫苗能够快捷、有效和可靠地预防疾病、促进国民健康,同时具有极高的经济效益比,在各国公共卫生体系中占据重要地位,安全有效的基因工程新型疫苗是未来研发的主流。
  全球疫苗产业发展迅速,相关专利申请量日趋稳定。排名前四位的四大疫苗产业市场分别是美国、中国、欧洲和日本。全球疫苗产业被葛兰素史克、辉瑞、赛诺非、诺华、默沙东等五大制药公司垄断。美国在疫苗领域技术实力最为雄厚,在全球布局了大量专利。
  中国是世界上拥有疫苗生产企业最多、全球疫苗年生产剂量最多的国家,处于全球疫苗产业价值链低端,整体仍以传统疫苗产品为主。主要面临着疫苗产品如何改造升级,新型疫苗产品如何抓住专利机遇进行技术突破,市场化重磅疫苗产品如何实现规模生产。
  整体上,中国疫苗领域国外来华专利申请普遍占据优势。以葛兰素史克为代表的大型跨国企业占据国外来华专利申请的主导地位,国内专利申请主要由高校和科研院所掌握。“十二五”期间,虽然中国申请人研发活跃,但仍缺少一定规模的大公司,特别是缺少产学研结合、在疫苗领域占据优势的大制药公司。
  三、“十二五”期间中国战略性新兴产业发明专利特点
  “十二五”期间,中国战略性新兴产业发明专利申请共计1000715件,发明专利授权共计414065件。战略性新兴产业发明专利申请和授权主要呈现如下特点:
  从整体态势上看,申请总量和授权总量均呈现增长态势,但增速低于发明专利总体水平,引领带动效应还未充分显现。2010—2014年战略性新兴产业发明专利申请量、授权量年均增长率分别为20.08%、13.82%,分别低于同期发明专利申请总体数量的年均增长率(25.25%)及授权总体数量的年均增长率(14.62%)。就国内外分布而言,发明专利申请、授权量国内本土优势明显增强,国内申请量占比由2010年的66.73%增至2014年的77.35%,授权量占比亦由53.04%增至63.98%。
  从各产业的专利发展态势上看,各产业专利布局进度不一,个别产业发展情况低于预期。新一代信息技术产业近5年的申请、授权总量居七大战略性新兴产业的首位,生物产业次之,新能源汽车产业居于七大战略性新兴产业的末位。申请方面生物产业增量最高,特别是2014年赶超新一代信息技术产业,跃居年度首位;新一代信息技术授权量2012年达到峰值后出现明显下滑。从发明专利国内外对比来看,本土新能源汽车授权处于劣势,特别是2014年发明专利授权量下滑状态与国外增长状态形成鲜明对比。
  从产业案例分析上看,部分产业海外专利申请严重不足。部分技术领域对海外专利布局缺乏重视,战略性新兴产业企业“走出去”面临较大知识产权风险。以新能源产业为例,虽然整体上国内相比国外占据优势,但个别细分领域,如核电产业,不注重知识产权海外布局,国外发明专利申请量和授权量均较少,在“走出去”的过程中存在一定风险。
  从国内申请授权区域分布上看,东部地区依然占绝对主导地位,东北地区发展相对滞后。东部地区2013年、2014年分别占战略性新兴产业国内发明专利申请总量、授权总量的2/3以上。2014年,中部地区战略性新兴产业发明专利申请总量、授权总量的增速均最高,申请总量年增长率达48.10%,授权总量达6.26%,远高于国内总体水平。东北地区申请总量和授权总量增速均处于四大地区末端,特别是其授权发明专利数量2014年呈现负增长,整体发展态势不佳。
  从国外在华发明专利申请、授权上看,日本和美国依然占据主导地位。日本、美国在华发明专利申请、授权数量之和,在2013年、2014年均超过战略性新兴产业国外在华发明专利申请、授权总量的60%。从近五年各国自身发展看,日本始终处于首位,但近两年申请及授权数量出现下滑;位于第二位的美国与其差距有所缩小;以五年申请总量排名,德国、韩国、法国分列第三至五位,其中,2014 年韩国超过德国,跃居当年第三位;以五年授权总量排名,韩国、德国、法国分列第三至五位,其中,2013年起,德国超过韩国,跃居当年第三位。
  国家知识产权局知识产权发展研究中心
  韩秀成 刘永超 谢小勇 史冉 武伟
  [1] 本文第二章、第三章第一节、第四章第一节战略性新兴产业相关数据,均来源于国家知识产权局发布的《战略性新兴产业发明专利统计分析总报告(2015)》。
  [2]由于2015年的相关统计数据收录系统存在滞后性,因此为了确保数据的完整性和真实可靠性,本文统计分析的是“十二五”期间2010年至2014年这五年的战略性新兴产业发明专利情况。本文所述的“发明专利申请”指在2010—2014年公开的发明专利申请。
  [3]本文所述的“发明专利申请”指在2010—2014年公开的发明专利申请。
  [4]本文中省市归属信息以国家知识产权局专利检索与服务系统(S 系统)中国专利文摘数据库(CNABS)中CNAME 字段、为准,每篇专利归属地唯一。
  [5]本文所述的“发明专利授权”指的是在2010—2014年获得授权的发明专利。
  [6]本节数据来源于2015年国家知识产权局专利分析和预警项目——《高温气冷堆核电站技术专利分析和预警》研究报告。
  项目课题组成员:崔伯雄(负责人)、陈燕(负责人)、杜江峰(组长)、孙全亮(组长)、刘庆琳(副组长)、孙勐、汪磊、马美娟、孙大林、王伟宁、李瑞丰。
  报告执笔人:杜江峰。
  [7]本节数据来源于2014年国家知识产权局专利分析和预警项目——《工业机器人关键技术专利分析和预警》研究报告。
  项目课题组成员:郭雯(负责人)、陈燕(负责人)、朱宁(组长)、孙全亮(组长)、崔尚科(副组长)、李岩(副组长)、陈蓬、郑明、张青、丰茂、卜冬泉、何麟、周万琳、张宇、李麟、纪海燕、万莎、彭齐治、马克。
  报告执笔人:张青、卜冬泉、周万琳、彭齐治。
  [8]本节数据来源于2014年国家知识产权局专利分析和预警项目——《新型基因工程重点药物——重要疫苗专利分析和预警研究报告》。
  项目课题组成员:陈伟(负责人)、陈燕(负责人)、林俊凯(组长)、孙全亮(组长)、刘庆琳(副组长)、廖雅静(副组长)、贾涛、李振鹏、潘俊宇、张艳霞、邓鹏、寿晶晶、王瑞阳。
  报告执笔人:林俊凯、刘庆琳、贾涛、李振鹏。