戰略性新興產業是中國轉變經濟發展方式、調整產業結構的重要力量,引導著中國未來經濟社會發展,體現了新興科技與新興產業的深度融合。知識產權成為各國在新興產業領域競爭的焦點,世界主要國家紛紛加快部署,推進新興產業快速發展。
增強自主創新能力是培育和發展戰略性新興產業的中心環節,而以專利數據為基礎的專利指標能直接反映技術創新的程度。通過對相關技術領域的專利數據進行統計和分析,可以定量衡量戰略性新興產業的創新發展態勢,尋找發展中存在的問題與薄弱環節,從而為政策制定提供客觀依據,有的放矢地支持和引導戰略性新興產業的發展。
國家知識產權局以國家統計局《戰略性新興產業分類(2012)》為基礎,結合國際專利分類表的分類原則和結構特點,構建了國際專利分類(IPC)與戰略性新興產業分類的對照表。本文以此對照表為基礎,對“十二五”期間戰略性新興產業的專利申請和授權情況進行了分析研究 [1]。
本文分析了戰略性新興產業相關發明專利的申請及授權情況、國內地區分布情況以及國外在華分布情況等,從數據層面清晰反映了戰略性新興產業的創新能力、發展現狀和發展趨勢,以期在未來一段時期內為高效發展戰略性新興產業提供有益參考。
一、“十二五”期間中國戰略性新興產業發明專利情況
(一)戰略性新興產業發明專利申請總量情況
“十二五”期間 [2],2010—2014年戰略性新興產業發明專利申請[3]總量呈逐年增長態勢,年均增長率20.08%。其中,以2012年最高,年增長率達34.44%,其余年份的年增長率穩定在14.32%—17.78%之間。
雖然戰略性新興產業發明專利申請數量呈穩定增長態勢,但在發明專利申請數量總體呈現快速增長的大環境下,戰略性新興產業的發明專利申請數量增速并未顯現出優勢。2010—2014年戰略性新興產業發明專利申請的年均增長率為20.08%,明顯低于同期發明專利申請總體數量的25.25%的年均增長率。戰略性新興產業發明專利申請在同期發明專利總申請數量中的占比亦逐年呈略微下降趨勢,從42.11%下降到35.57%。2011—2014年,戰略性新興產業發明專利申請年增長率均低于同期發明專利申請總體的年增長率,并且以2012年相差最為明顯,近兩年這一劣勢有所緩解。
2010—2014年中國大陸戰略性新興產業發明專利申請總量按地區省市 [4]的分布。可以看出,東部地區的江蘇和山東兩個省市發展態勢良好,江蘇近3年的申請量均雄踞榜首;山東在近兩年也發展迅速,趕超上海位居第四;中部地區的安徽近兩年發展態勢良好,2014年,安徽首次入圍申請量前五強;西部地區的四川、東北地區的遼寧在近5年本地區申請量的排名中分別位居第一。
2010—2014年,日本、美國當年的戰略性新興產業國外在華發明專利申請量均居該年戰略性新興產業國外在華發明專利申請量的第一位和第二位,且日本和美國的申請量均遠高于該年韓國、德國和法國的申請量。2012年,日本的戰略性新興產業在華發明專利申請量最多,為21229件,2010年最少,為14734件。韓國的戰略性新興產業在華發明專利申請量呈逐步增長勢態,德國的申請量自2012年開始趨于平穩,法國的戰略性新興產業發展較平穩,申請量在2010—2014年相差不大。
(二)戰略性新興產業發明專利授權總量情況
2010—2014年戰略性新興產業發明專利授權[5]總量整體呈增長態勢,年均增長率為13.82%,但逐年增幅明顯不均。2011年、2012年戰略性新興產業發明專利授權量增幅較大,年增長率分別為26.00%、32.06%,而從2013年起,年授權量增長放緩,2013年、2014年的年增長率分別只有0.11%、0.75%。
2011—2014年戰略性新興產業發明專利授權量的年均增長率為13.82%,略低于同期發明專利授權總體數量的年均增長率14.62%。從逐年增速上看,2011—2013年二者相差不大,但專利總體授權量在2014年出現了較大的反彈,而戰略性新興產業發明專利授權在2012年到2014年的兩年間處于平緩增長階段。
2010—2014年連續5年,從戰略性新興產業發明專利授權量省區分布情況可看出,東部地區的北京和山東兩個省市發展態勢良好,北京在近兩年的授權量升至第一位,超過廣東;山東在近兩年的授權量名次連續攀升,2014年上升至第四位;中部地區的安徽近兩年發展態勢良好,其授權量排名由2012年的區域內第四名迅速攀升為2014年的第一名;西部地區的四川、東北地區的遼寧在近5年本地區授權量的排名均位居第一。
2010—2014年,日本、美國當年的戰略性新興產業國外在華發明專利授權量均分列該年戰略性新興產業國外在華發明專利授權量的第一位和第二位。近5年中,日本2012年的戰略性新興產業國外在華發明專利授權量最多,為14397件,其余4年授權量相差不大。2012—2014年美國的年授權量均遠高于2010年、2011年。德國、法國的授權量自2012年趨于平穩。韓國2012年的戰略性新興產業國外在華發明專利年授權量為各年最高。5年來,法國的戰略性新興產業國外在華發明專利授權量均為當年授權量的第五位。
二、“十二五”期間中國戰略性新興產業各細分產業發明專利情況及典型案例分析
(一)戰略性新興產業各細分產業發明專利情況
1.戰略性新興產業各細分產業發明專利申請情況
“十二五”期間2010—2014年,七大戰略性新興產業發明專利申請量。新一代信息技術產業近5年的發明專利申請總量居首位,5年申請總量占各產業合計量的26.63%,生物產業占25.09%,以一個百分點的差距屈居第二,節能環保產業排名第三,達到21.47%,前述三個產業的發明專利申請量之和超過戰略性新興產業各產業合計量的七成,具有支柱性地位。新能源汽車產業相對于其他戰略性新興產業發明專利申請量最少,居于七大戰略性新興產業的末位。值得注意的是,生物產業的發明專利申請量近年來增長迅猛,在2014年,已經超過了新一代信息技術產業的申請量。
從近5年整體形勢上看,七大戰略性新興產業各產業均呈增長趨勢。經計算,新能源汽車產業2010—2014年年均增長率最高,達到了23.69%,但仍未能趕上同期發明專利申請總體的年均增長率25.25%;新材料產業、節能環保產業、生物產業、高端裝備制造產業、新能源產業的年均增長率依次為22.04%、21.94%、21.11%、20.24%、19.40%,新一代信息技術產業的年均增長率顯著低于其他各產業,只有15.50%。
“十二五”時期是戰略性新興產業發展中重要的5年,經過5年的發展,國內外形勢發生了顯著變化。
2010—2014年戰略性新興產業各細分產業國內發明專利申請量呈現增長趨勢。而生物產業的國內發明專利申請量均位于七大產業發明專利申請量的榜首。節能環保產業、新一代信息技術產業、生物產業、新材料產業國內發明專利申請量呈現快速增長趨勢,而相對應的國外發明專利申請量則出現了增長平緩的現象。
2.戰略性新興產業各細分產業發明專利授權情況
2010—2014年,七大戰略性新興產業中,與發明專利申請情況類似,新一代信息技術產業近五年的發明專利授權總量居各細分產業首位,5年授權總量占各細分產業合計量的28.26%,生物產業以25.81%的占比次之,節能環保產業排名第三,占18.51%,前述三個產業的發明專利授權量之和超過戰略性新興產業各產業合計量的七成,具有支柱性地位。新能源汽車產業相對于其他戰略性新興產業,發明專利授權量最少,居于七大戰略性新興產業的末位。
從發展態勢上看,七大戰略性新興產業除新一代信息技術產業外的各產業均呈增長趨勢。新能源產業增長趨勢最為明顯,2010—2014年年均增長率達28.81%,新能源汽車產業、生物產業、新材料產業、節能環保產業年均增長率也較高,分別為22.52%、20.93%、19.44%、18.50%,以上五個產業的年均增長率均高于同期發明專利授權總體數量年均增長率(14.62%)。高端裝備制造產業的年均增長率為13.03%,略低于同期發明專利授權總體年均增長率。新一代信息技術產業增速較低,5年年均增長率僅為2.60%。
從發明專利授權數量方面看,戰略性新興產業國內發明專利授權量呈現出增長趨勢,但2012—2014年增長不明顯,而國外僅在2012年有較明顯的增長,之后呈現出緩慢下降的趨勢;節能環保產業、生物產業、高端裝備制造產業、新材料產業國內與國外相比均具有相對優勢,且呈現出優勢擴大的趨勢,但同樣在2012—2014年優勢擴大不明顯,新一代信息技術產業在2010年國內相對國外處于明顯劣勢,之后差距逐漸縮小,近兩年國內與國外相比不分伯仲;新能源汽車產業盡管在從2010年到2013年呈現出國內與國外的差距逐漸縮小的趨勢,但其國內相對國外處于明顯劣勢的情況始終未能改變。
(二)戰略性新興產業典型產業案例分析
為了更微觀地展現“十二五”期間戰略性新興產業各細分產業的發展態勢,本文分別選取高溫氣冷堆核電站、工業機器人、新型基因工程藥物疫苗3個具有代表性的戰略性新興產業領域進行了專利分析。
1.高溫氣冷堆核電站技術專利分析[6]
“高溫氣冷堆”作為國際公認安全性好、發電效率高、用途廣泛的先進核反應堆堆型,在國家科技重大專項的支持下,成為中國戰略性新興產業的發展重點和核電“走出去”的排頭兵,受到黨和國家領導人的高度重視。“十二五”期間,中國高溫氣冷堆研究突飛猛進、態勢活躍。截至2015年8月13日,高溫氣冷堆領域全球申請5181件(合計2401項),中國申請461件。國內專利申請占據優勢,整體上風險較小;海外專利布局數量少、專利布局目標性和完備性有待加強,亟須為核電“走出去”保駕護航。
從世界范圍來看,中、日、美、英、德是重要市場(占74.38%)和原創區域(占88.21%);技術研發主要集中于燃料元件(34%)、反應堆本體(19%)、冷卻系統(14%)領域;技術門檻高、技術集中程度高,主要集中于德國高溫反應器(14.20%)、中國清華大學(11.25%)、日本原子燃料工業株式會社(6.41%)等研發主體。
高溫氣冷堆全球專利技術來源國與重要市場國前六位一致,德國以656項(占27.32%)居第一位。中國專利申請量366項(占15.24%)。
對各技術創新主體從全球排名、階段變化、目標區域、合作申請等角度進行分析。德國高溫反應器、中國清華大學、日本原子燃料工業位居前三。
主要對手都重視日、美、德、英專利布局,競爭激烈;清華大學應進一步加強全球主要市場專利布局以支持中國高溫氣冷堆核電“走出去”戰略實施。
2.工業機器人關鍵技術專利分析[7]
工業機器人是第三次工業革命的代表產業,也是戰略性新興產業的重要領域。美國將其視為“再工業化”制造業回歸的重要機會,德國將其作為“工業4.0”和“智能工廠”計劃的重要載體,日本則將之視作重振制造業的重要契機。“十二五”期間,2013年中國超越日本成為工業機器人全球第一大市場,與此同時,在國內技術快速發展之際,國內申請人對專利的重視程度也在不斷加強。
(1)中國市場和專利增速高于全球
截止到2014年7月31日,全球范圍內涉及工業機器人技術的專利申請共121531項,其中在美、歐、中、日、韓五大專利局受理的專利申請合計109721項,占總量的90%。中國國家知識產權局受理的工業機器人技術直接或間接相關的專利申請量共有23938件。其中,國內專利申請18815件,占全部申請總量的78.6%,國外來華專利申請5123件,占全部申請總量的21.4%。在中國專利申請中,發明專利申請為11700件,占總數的49%;國內申請人申請的發明專利有9384件,占發明專利總量的80%。
(2)五大國家或地區引領專利創新
工業機器人領域專利申請量處于領先地位的國家或地區為日本(38044項)、美國(14398項)、以德國(9726項)為代表的歐洲及韓國(8028項)等。
國內機器人發展迅速,專利申請量最大的前5個省份依次為江蘇(3438件)、北京(2013件)、浙江(1827件)、上海(1721件)和廣東(1234件),這與常州、昆山、蘇州、徐州、上海等地方政府大力建設工業機器人產業園區、促進技術創新的舉措實施是分不開的。
(3)四大跨國公司掌握關鍵專利技術
在工業機器人產業全球重要申請人中,日本企業在十五位中占據了11席,在專利技術方面的競爭優勢明顯。而中國國內專利申請人無一上榜,表明目前中國國內企業與國際巨頭之間的技術實力存在差距。
在工業機器人產業中國申請排名前10名中,中國國內申請人占據7個席位,但是這7位國內申請人的總量之和(4368件)比排名前三的國外公司的專利申請總量(2450件)還少46%。并且這些國內申請人基本上為國內大學院校和科研院所,企業僅有兩家。因此,中國在產學研結合上還具有巨大的發展潛力,后續可以通過深度挖掘專利資產的價值,進一步推動中國工業機器人產業發展。
3.新型基因工程重點藥物——重要疫苗專利分析[8]
疫苗能夠快捷、有效和可靠地預防疾病、促進國民健康,同時具有極高的經濟效益比,在各國公共衛生體系中占據重要地位,安全有效的基因工程新型疫苗是未來研發的主流。
全球疫苗產業發展迅速,相關專利申請量日趨穩定。排名前四位的四大疫苗產業市場分別是美國、中國、歐洲和日本。全球疫苗產業被葛蘭素史克、輝瑞、賽諾非、諾華、默沙東等五大制藥公司壟斷。美國在疫苗領域技術實力最為雄厚,在全球布局了大量專利。
中國是世界上擁有疫苗生產企業最多、全球疫苗年生產劑量最多的國家,處于全球疫苗產業價值鏈低端,整體仍以傳統疫苗產品為主。主要面臨著疫苗產品如何改造升級,新型疫苗產品如何抓住專利機遇進行技術突破,市場化重磅疫苗產品如何實現規模生產。
整體上,中國疫苗領域國外來華專利申請普遍占據優勢。以葛蘭素史克為代表的大型跨國企業占據國外來華專利申請的主導地位,國內專利申請主要由高校和科研院所掌握。“十二五”期間,雖然中國申請人研發活躍,但仍缺少一定規模的大公司,特別是缺少產學研結合、在疫苗領域占據優勢的大制藥公司。
三、“十二五”期間中國戰略性新興產業發明專利特點
“十二五”期間,中國戰略性新興產業發明專利申請共計1000715件,發明專利授權共計414065件。戰略性新興產業發明專利申請和授權主要呈現如下特點:
從整體態勢上看,申請總量和授權總量均呈現增長態勢,但增速低于發明專利總體水平,引領帶動效應還未充分顯現。2010—2014年戰略性新興產業發明專利申請量、授權量年均增長率分別為20.08%、13.82%,分別低于同期發明專利申請總體數量的年均增長率(25.25%)及授權總體數量的年均增長率(14.62%)。就國內外分布而言,發明專利申請、授權量國內本土優勢明顯增強,國內申請量占比由2010年的66.73%增至2014年的77.35%,授權量占比亦由53.04%增至63.98%。
從各產業的專利發展態勢上看,各產業專利布局進度不一,個別產業發展情況低于預期。新一代信息技術產業近5年的申請、授權總量居七大戰略性新興產業的首位,生物產業次之,新能源汽車產業居于七大戰略性新興產業的末位。申請方面生物產業增量最高,特別是2014年趕超新一代信息技術產業,躍居年度首位;新一代信息技術授權量2012年達到峰值后出現明顯下滑。從發明專利國內外對比來看,本土新能源汽車授權處于劣勢,特別是2014年發明專利授權量下滑狀態與國外增長狀態形成鮮明對比。
從產業案例分析上看,部分產業海外專利申請嚴重不足。部分技術領域對海外專利布局缺乏重視,戰略性新興產業企業“走出去”面臨較大知識產權風險。以新能源產業為例,雖然整體上國內相比國外占據優勢,但個別細分領域,如核電產業,不注重知識產權海外布局,國外發明專利申請量和授權量均較少,在“走出去”的過程中存在一定風險。
從國內申請授權區域分布上看,東部地區依然占絕對主導地位,東北地區發展相對滯后。東部地區2013年、2014年分別占戰略性新興產業國內發明專利申請總量、授權總量的2/3以上。2014年,中部地區戰略性新興產業發明專利申請總量、授權總量的增速均最高,申請總量年增長率達48.10%,授權總量達6.26%,遠高于國內總體水平。東北地區申請總量和授權總量增速均處于四大地區末端,特別是其授權發明專利數量2014年呈現負增長,整體發展態勢不佳。
從國外在華發明專利申請、授權上看,日本和美國依然占據主導地位。日本、美國在華發明專利申請、授權數量之和,在2013年、2014年均超過戰略性新興產業國外在華發明專利申請、授權總量的60%。從近五年各國自身發展看,日本始終處于首位,但近兩年申請及授權數量出現下滑;位于第二位的美國與其差距有所縮小;以五年申請總量排名,德國、韓國、法國分列第三至五位,其中,2014 年韓國超過德國,躍居當年第三位;以五年授權總量排名,韓國、德國、法國分列第三至五位,其中,2013年起,德國超過韓國,躍居當年第三位。
國家知識產權局知識產權發展研究中心
韓秀成 劉永超 謝小勇 史冉 武偉
[1] 本文第二章、第三章第一節、第四章第一節戰略性新興產業相關數據,均來源于國家知識產權局發布的《戰略性新興產業發明專利統計分析總報告(2015)》。
[2]由于2015年的相關統計數據收錄系統存在滯后性,因此為了確保數據的完整性和真實可靠性,本文統計分析的是“十二五”期間2010年至2014年這五年的戰略性新興產業發明專利情況。本文所述的“發明專利申請”指在2010—2014年公開的發明專利申請。
[3]本文所述的“發明專利申請”指在2010—2014年公開的發明專利申請。
[4]本文中省市歸屬信息以國家知識產權局專利檢索與服務系統(S 系統)中國專利文摘數據庫(CNABS)中CNAME 字段、為準,每篇專利歸屬地唯一。
[5]本文所述的“發明專利授權”指的是在2010—2014年獲得授權的發明專利。
[6]本節數據來源于2015年國家知識產權局專利分析和預警項目——《高溫氣冷堆核電站技術專利分析和預警》研究報告。
項目課題組成員:崔伯雄(負責人)、陳燕(負責人)、杜江峰(組長)、孫全亮(組長)、劉慶琳(副組長)、孫勐、汪磊、馬美娟、孫大林、王偉寧、李瑞豐。
報告執筆人:杜江峰。
[7]本節數據來源于2014年國家知識產權局專利分析和預警項目——《工業機器人關鍵技術專利分析和預警》研究報告。
項目課題組成員:郭雯(負責人)、陳燕(負責人)、朱寧(組長)、孫全亮(組長)、崔尚科(副組長)、李巖(副組長)、陳蓬、鄭明、張青、豐茂、卜冬泉、何麟、周萬琳、張宇、李麟、紀海燕、萬莎、彭齊治、馬克。
報告執筆人:張青、卜冬泉、周萬琳、彭齊治。
[8]本節數據來源于2014年國家知識產權局專利分析和預警項目——《新型基因工程重點藥物——重要疫苗專利分析和預警研究報告》。
項目課題組成員:陳偉(負責人)、陳燕(負責人)、林俊凱(組長)、孫全亮(組長)、劉慶琳(副組長)、廖雅靜(副組長)、賈濤、李振鵬、潘俊宇、張艷霞、鄧鵬、壽晶晶、王瑞陽。
報告執筆人:林俊凱、劉慶琳、賈濤、李振鵬。