轨道交通产业全球专利状况分析报告接第十二期

文_i智库

轨道交通产业全球专利状况分析报告接第十二期

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小结

1.全球轨道交通产业研发活动起步早，经历了萌芽期、发展期后自20世纪90年代末期开始进入快速发展期；中国从2001年开始呈现出快速增长态势，年申请量突破1000件

从全球轨道交通产业专利申请发展趋势来看，该领域的研发活动起步较早，十九世纪末即有专利申请，但早期发展较为缓慢，从二十世纪七十年代开始加快了发展速度，出现了两次较为明显的增长，其发展大致可分为三个阶段；第一阶段（1970年之前），此阶段全球轨道交通产业的技术发展较为缓慢，专利申请主要分布在欧洲和美国，由于在该领域的技术研发起步较早，以联合铁路信号工程有限公司、通用铁路、西门子等为代表的欧美公司在轨道交通产业领域一直占据着绝对的领先优势，具有较强的研发基础；第二阶段（1971-1995年），这一阶段专由于日本区域专利申请量大增，涌现出以日立、三菱、东芝等为代表的日本企业，从而造成此阶段专利申请量的快速增长；第三阶段（1996-至今），此阶段轨道交通产业领域专利申请的增速较前一阶段又有了一大提升，主要原因是中国区域专利申请量的迅猛增长带动造成的。

和国外相比较，中国轨道交通发展较晚，早期发展较慢，通过近几年的引进和开发，我国轨道交通技术也基本达到世界先进水平，但关键的牵引控制技术仍以国外产品为主。整体来看，轨道交通产业中国专利申请经历可分为两个阶段：第一阶段（1986-2000年），此阶段技术发展缓慢，专利申请量较少；第二阶段（2001-至今），随着轨道交通技术的迅速发展、国家政策的大力扶持以及以南车、北车为代表的国内企业和以西南交通大学、北京交通大学为代表的高校科研机构研究成果不断产出，此阶段轨道交通领域的专利申请量一直处于快速增长的态势。

2.中国、美国、日本是全球轨道交通产业专利申请的重点区域，中国区域专利申请量从2001年开始快速增长，是轨道交通产业的热点区域

根据全球轨道交通产业专利申请区域分布来看，排名前三位的国家分别为中国、美国、日本，专利占比分别为20.4%、18.6%和17.6%，TOP3国家专利占比达到56.6%。

1890-2000年期间，德国专利申请处于领先地位，其次是日本；2001-2015年期间，中国专利申请排在第一，其次是日本、美国。从总的申请趋势来看，中国区域专利申请量从2001年开始快速增长，是轨道交通产业的热点区域。

3.中国区域的本土申请占比为91.3%，江苏、北京、山东专利申请量位居前三位；国外来华申请中，日本、德国、美国申请人最为重视中国市场的专利布局

从轨道交通产业中国专利申请情况来看，91.3%的专利来自中国本土申请人， 8.7%的专利来自国外申请人。可见，轨道交通领域中国专利申请仍以中国本土申请为主。

中国本土专利申请排名前三的为江苏省、北京市、山东省。

国外来华专利申请主要来自日本、德国和美国，这三个国家是轨道交通产业的传统强国。

4.国外来华申请基本都为发明专利，以企业申请为主体；本土申请方面，江苏省专利申请总量和发明专利申请量均排在第一，大专院校、科研单位北京实力雄厚，工矿企业江苏专利申请优势明显

从中国轨道交通产业专利主要国外来华专利申请国家来看，虽然国外来华申请量总量不高，但基本都是发明专利，说明国外来华申请专利技术含量高；从申请人类型来看，国外来华申请人类型以企业为主体。

从中国轨道交通产业专利主要省市申请情况来看，江苏省专利申请总量、发明专利申请量均都排在第一，优势地位明显。从申请人类型来看，大专院校方面，北京申请量排名第一，其次是江苏，四川排在第三；科研单位方面，北京实力雄厚，遥遥领先；工矿企业方面，江苏申请量优势明显，远高于排名第二的北京。

5.全球轨道交通产业专利申请最多的为西门子公司；专利申请量排名前十的申请人来自德国、日本、中国、美国；从申请数量来看，中国的南车（第三）和北车（第六）还是占有一定优势

全球申请人TOP10中，排名第一的为总部在德国的西门子公司；总部在日本的公司有3位，分别为排名第二的日立、第四的三菱、第五的东芝；总部在中国的公司有2位，分别为排名第三的南车集团和排名第六的北车集团；其他的都为总部在美国的公司，共有4位，分别为排名第七的联合信号开关公司、第八的通用电气公司、第九的安施德工业集团和第十的西屋空气制动器公司。从申请数量来看，中国的南车集团和北车集团还是占有一定优势。

6.与全球主要申请人相比，中国的南车、北车活动年期短，近五年专利占比超过80%，活跃度高，但海外专利申请少；德国的西门子公司进入轨道交通产业领域时间长，持续有专利产出，非常重视海外专利布局，且与其他全球申请人相比，西门子公司在美国的专利申请量最多，专利价值高；整体来看，西门子公司专利申请布局侧重在运营维护设备和机车车辆及主要部套件；日立公司、南车集团、三菱公司、东芝公司和北车集团专利申请布局均侧重在机车车辆及主要部套件

从专利申请活跃度来看：中国的南车集团和北车集团活动年期短，专利平均年龄不到5年，近五年专利占比超过80%，活跃度高；西门子公司进入该领域时间长，持续有专利产出，近五年专利占比达到22.5%；日本的日立、三菱、东芝进入该领域时间接近50年，也持续有专利产出，相比之下近五年专利占比不高。

从专利价值对比情况来看：除了中国的南车集团和北车集团仅在海外有少量专利申请外，其他重点申请人都非常重视海外市场的拓展，均在海外进行了专利布局；其中西门子公司在美国专利申请量最多，占其总申请量的6.0%。

从对华战略来看：西门子、日立、三菱、东芝公司都已进入中国市场，在中国进行了相关专利布局，其中西门子公司在华专利布局最多，占比也是最高(6.0%)。

从研发团队及技术联合情况来看：六家公司都具有庞大的研发团队，其中日立公司发明人数最多，达到7792人，且这六家公司都已开展了外部合作，中国的南车集团和北车集团都与铁道部运输局有密切合作，日本的日立、三菱、东芝公司与CENTRAL JAPAN RAILWAY、EAST JAPAN RAILWAY COMPANY这两家或者其中一家公司合作。

从技术布局情况来看：六家公司均在机车车辆及主要部套件、轨道交通线路设备、铁路专用施工设备、铁路电气设备和运营维护设备布局。机车车辆及主要部套件方面，西门子、日立、南车申请量高；轨道交通线路设备方面，西门子公司申请数量优势明显；铁路专用施工设备方面日立公司专利申请最多；铁路电气设备方面，西门子、日立相对较高；运营维护设备方面，西门子公司专利申请量突出。整体来看，西门子公司专利申请布局侧重在运营维护设备和机车车辆及主要部套件；日立公司、南车集团、三菱公司、东芝公司和北车集团专利申请布局均侧重在机车车辆及主要部套件。

7.中国轨道交通产业专利申请排名前10的南车集团下属企业5家、北车集团下属企业2家，西门子排在第7，西南交通大学排在第3，北京交通大学排在第10；西南交通大学在中国区域进入轨道交通产业时间长，发明专利占比高；南车株洲电力机车有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司在机车车辆及主要部套件方面优势明显，西南交通大学在轨道交通线路设备、铁路专用施工设备方面、铁路电气设备和运营维护设备优势明显

中国申请人TOP10中，南车集团占有5位，北车集团占有2位；国外来华企业西门子排在第7；西南交通大学排在第3，北京交通大学排在第10。

从申请数量来看，中国区域国内南车、北车集团实力雄厚；西南交通大学研发实力强。

从专利申请活跃度来看：除了西南交通大学外，南车株洲电力机车有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司、长春轨道客车股份有限公司、南车南京浦镇车辆有限公司和南车长江车辆有限公司活动年期不超过10年，专利平均年龄不超过3年，近五年专利占比超过85%，活跃度高；相比之下，西南交通大学活动年期25年，表示进入该领域时间早，专利平均年龄为4年，近五年专利占比为79.4%。

从专利价值对比情况来看：西南交通大学的发明专利占比明显高于其他申请人，达到58.7%。

从研发团队及技术联合情况来看：排名前六的主要申请人都具有一定规模的研发团队，其中西南交通大学发明人数最多，达到999人；除了南车南京浦镇车辆有限公司没有外部合作外，其他申请人都已开展了外部合作，南车青岛四方机车车辆股份有限公司、长春轨道客车股份有限公司都与铁道部运输局有密切合作，南车株洲电力机车有限公司与上海南济轨道设备科技开发有限公司开展合作，南车长江车辆有限公司和株洲科盟车辆配件有限责任公司开展合作。

从技术布局情况来看：排名前六的主要申请人均在机车车辆及主要部套件、轨道交通线路设备、铁路专用施工设备、铁路电气设备和运营维护设备布局，其中机车车辆及主要部套件是申请人专利布局的重点，其次是铁路电气设备。机车车辆及主要部套件方面，南车株洲电力机车有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司申请量高；轨道交通线路设备方面，西南交通大学申请数量优势明显；铁路专用施工设备方面申请量非常少，西南交通大学申请量最多（11件）；铁路电气设备方面，西南交通大学申请量最多；运营维护设备方面，申请量较少，西南交通大学申请量最多（83件）。整体来看，排名前六的主要申请人专利申请布局集中在机车车辆及主要部套件方面，其中南车株洲电力机车有限公司、南车青岛四方机车车辆股份有限公司优势明显，西南交通大学在轨道交通线路设备、铁路专用施工设备方面、铁路电气设备和运营维护设备优势明显。

综合来看，中国本土企业专利申请数量优势明显，作为高校代表排名第三的西南交通大学实力雄厚。

8.机车车辆及主要部套件是轨道交通产业全球专利申请布局的重点领域；铁路电气设备是轨道交通产业中国区域专利申请布局的重点领域；铁路电气设备是全球/中国专利申请布局的热点领域

轨道交通产业技术分布可以发现，机车车辆及主要部套件是全球轨道交通产业专利申请量占比最高，达到52.9%，排在第二、三的是铁路电气设备、运营维护设备，占比分别为27.5%、23.1%；铁路电气设备是中国区域轨道交通产业专利申请占比最高，达到53.8%，其次是机车车辆及主要部套件，占比为38.5%。

机车车辆及主要部套件领域，中国排名第三，与排名第一、二的美国、日本专利申请量具有一定差距。

轨道交通线路设备领域，中国排名第一，但该领域是轨道交通产业专利申请量仅高于铁路专用施工设备的领域。

铁路专用施工设备领域，中国排名第三，与排名第一、二的日本、美国专利申请量具有一定差距。

铁路电气设备领域，中国区域优势明显，排在第一。

运营维护设备领域，中国排名第四，与排名第一、二的日本、德国专利申请量存在一定差距。

从申请数量来看，机车车辆及主要部套件是轨道交通产业全球专利申请布局的重点领域；铁路电气设备是轨道交通产业中国区域专利申请布局的重点领域；铁路电气设备是全球/中国专利申请布局的热点领域。

9.机车车辆及主要部套件由于中国区域专利申请的猛增增长拉动了全球专利申请的快速增长，目前处于快速发展阶段；美国、日本区域专利申请优势明显；日立公司在该领域全球专利申请量排名第一；中国区域南车下属企业突出

全球机车车辆及主要部套件专利申请起步早，早期发展缓慢，经历了萌芽、平缓发展阶段后，从20世纪90年代末开始进入了快速增长期；中国区域机车车辆及主要部套件专利申请起步阶段虽然年申请量不到百件，但专利申请一直处于增长态势，2002年年申请量突破500件，2006年年申请量突破1000件，2008年年申请量突破2000件，目前专利申请处于急速发展阶段，总体来看，近年来由于中国区域专利申请的猛增增长拉动了全球专利申请的快速增长。

根据机车车辆及主要部套件专利申请区域分布来看，排名前三位的国家分别为美国、日本、中国，专利占比分别为22.0%、19.1%和14.9%。

机车车辆及主要部套件全球排名前列的国外申请人专利申请数总量多，活动年期长，如西门子公司活动年期达到103年，日立公司活动年期为48年，三菱公司活动年期为45年，专利持续产出，近5年专利占比不超过30%，专利平均年龄长，基本在20年左右；与国外申请人相比，国内的南车、北车活动年期短，南车为18年，北车为23年，近5年专利占比高，南车为85.52%、北车为83.32%，专利平均年龄短，不到5年，技术创新活跃。

机车车辆及主要部套件中国区域排名前列的申请人除了排名第四的西南交通大学以外，南车下属公司三家、北车下属公司一家。

10.铁路电气设备专利申请处于快速发展阶段，中国区域专利申请量突出；日立公司在该领域全球专利申请量排名第一；中国区域国家电网公司排名第一，活动年期短，技术创新非常活跃，是铁路电气设备中国区域的新进入者

全球铁路电气设备专利申请起步早，早期发展缓慢，经历了萌芽、平缓发展阶段后，从20世纪90年代末开始进入了快速增长期；中国区域铁路电气设备专利申请起步阶段虽然年申请量不到百件，但专利申请一直处于增长态势，2002年年申请量达到676件，2005年年申请量达到1259件，2008年年申请量达到2447件，目前专利申请处于急速发展阶段，总体来看，近年来由于中国区域专利申请的猛增增长拉动了全球专利申请的快速增长。

铁路电气设备全球排名前列的国外申请人专利申请数总量多，活动年期长，如西门子公司活动年期达到89年，日立公司活动年期为47年，三菱公司活动年期为45年，专利持续产出，近5年专利占比不超过20%，专利平均年龄长，基本在20年左右；与国外申请人相比，国内的南车活动年期短，为18年，近5年专利占比高，达到85.18%，专利平均年龄短，为3年，技术创新活跃。

铁路电气设备中国区域排名前列的申请人类型多样，本土企业由排名第一的国家电网公司和第五的南车株洲电力机车有限公司，国外公司有排名第二的丰田和第四的博世公司，大学方面有排名第三的西南交通大学。值得注意的是专利申请排名第一的国家电网公司活动年期短，仅为5年，专利平均年龄为1年，近5年专利占比为100%，技术创新非常活跃，是铁路电气设备中国区域的新进入者。