我国战略性新兴产业创新发展探究——专利信息分析视角

张 晶 苏源哲

(湖北省知识产权发展中心，湖北 武汉 430072)

0 引言

战略性新兴产业是以重大技术突破和重大发展需求为基础，对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用，知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业[1]。2010年9月8日国务院常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，将推动战略性新兴产业发展上升为国家战略。随后，战略性新兴产业迎来高速发展期。经过10年发展，跨越了“十二五”规划和“十三五”规划，2020年《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二0三五年远景目标的建议》中明确提出要“发展战略性新兴产业”，着力“构建一批各具特色、优势互补、结构合理的战略性新兴产业增长引擎”。从2010年的“七大领域战略性新兴产业”到2020年的“九大领域战略性新兴产业”，我国不断根据经济社会发展调整产业领域范围，积极发挥市场主体作用，科学施策推进产业培育，战略性新兴产业逐步成为我国推进产业结构升级和经济高质量发展的先导产业和支柱产业，成为引领国家未来发展的重要决定性力量，对我国形成新的竞争优势和实现跨越发展至关重要。

战略性新兴产业以技术密集为主要特征，研究分析战略性新兴产业的技术创新现状可以为政府部门制定产业战略规划提供决策参考，为产业重点企业创新发展提供基础支撑。国家统计局“全国专利密集型产业目录”[2]显示，信息基础产业、智能制造装备产业等我国专利密集型产业都归属于战略性新兴产业，而全球超过80%的技术情报记录在专利文献信息中。因此，本文利用专利数据分析战略性新兴产业技术创新现状，了解产业技术能力水平，对把握产业创新发展趋势有一定的研究意义，为落实战略性新兴产业发展战略提供借鉴。

本文以《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表(2021)(试行)》为产业和IPC分类对照依据，该参照关系表基于《战略性新兴产业分类(2018)》，针对新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新材料产业、生物产业、新能源汽车产业、新能源产业、节能环保产业、数字创意产业、相关服务业等战略性新兴产业领域以及关键核心技术领域，建立与国际专利分类(IPC)的参照关系。经合并去重，共建立关系1872条，涉及国际专利分类表 8个部、89个大类、317个小类、2893个大组、35473个小组。[3]专利信息资源以国家知识产权公共服务网湖北专利信息检索与分析平台专利数据为基础信息资源，该数据库资源来源于国家知识产权局，收录了103个国家、地区和组织的专利数据约1.5亿条，其中包括中国1985年以来约7000万条专利数据，美国1790年以来约1800万条专利数据以及日本1913年以来约4000万条专利数据等。同时辅助使用incopat专利数据库提供专利运营数据。所有数据检索日期为2021年4月15日-4月23日，因检索日不同导致的检索结果差异计入检索偏差，但不影响整体趋势分析。由于专利公开流程的特殊性，2020年专利公开量有一定的差异，因此不纳入本文数据分析。

1 我国战略性新兴产业专利产出现状

根据《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表(2021)(试行)》在专利数据库中构建9个领域战略性新兴产业检索式，以2001年以后的数据量为统计样本，得到2001-2019年期间的各类产业国内专利公开件数的变化趋势如图1所示。9个领域战略性新兴产业的专利产出都呈增长趋势，专利公开量的年平均增长率都在15%～20%左右，并且都在2010年前后出现较大增长态势，产业技术创新活跃度加强，说明2010年出台的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，给予了创新主体较大的政策支持和推动作用。也有学者认为，我国战略性新兴产业的专利产出“增长抬头迹象已经在新世纪初中国入世时就有了抬头的端倪，与入世后跨国公司的加大参与国内技术竞争以及国内公司为了应对跨国公司竞争在科技发展上的必然结果”[4]。

图1 我国战略性新兴产业专利公开量的变化趋势(2001-2019年)

以新一代信息技术产业为例(见图2)，对2001-2019年中国和美国的专利公开量趋势进行对比，中国在加入世界贸易组织之后专利公开量逐年增加，并在2012年超过美国，并在2015年后拉开差距。当然专利数量的增加并不意味着专利质量的提高。2011年以后，我国的专利申请量、发明专利申请量、国际专利申请量不断跃居并保持世界第一，一方面与我国市场环境优化、创新主体的知识产权意识增强密不可分，另一方面也与长期以来我国衡量科技创新以量取胜的导向趋势有关。

图2 中国和美国新一代信息技术产业专利公开量的变化趋势对比(2001-2019年)

近年来，衡量科技创新的导向逐渐转变为追求高质量专利。“十三五”规划纲要中用以衡量城市创新实力的指标为“每万人口发明专利拥有量”。随后我国三类专利中最能体现技术含金量的发明专利申请量呈现快速增长，到2019年我国发明专利申请量为140.1万件，比“十二五”末增长了27.13%。战略性新兴产业发明专利申请量占比一直高于全国平均水平，在新一代信息技术产业、新材料产业、生物产业等某些领域发明专利申请量占比更高，是高质量专利指标的主要贡献产业。

2020年在“十四五”规划纲要中又将衡量指标变为“每万人口高价值发明专利拥有量”，更强调发明专利的市场价值。2021年3月国家知识产权局给出了“高价值发明专利”的定义，战略性新兴产业的发明专利、在海外有同族专利权的发明专利、维持年限超过10年的发明专利、实现较高质押融资金额的发明专利、获得国家科学技术奖或中国专利奖的发明专利等5类有效发明专利可归纳为“高价值发明专利”，战略性新兴产业的发明专利产出将会被更加重视。

2 我国战略性新兴产业有效发明专利现状

作为衡量地区创新实力的重要指标，研究战略性新兴产业的有效发明专利现状，对评判产业的技术创新热点和发展趋势具有重要意义。我国战略性新兴产业平均发明专利失效率约为24%(见图3)，在新材料产业、生物产业的失效率较高。导致专利权失效的情形主要有专利权期限届满、专利权人未按期缴纳费用或者专利权人放弃专利权等造成的专利期限届满前终止、专利授权前的撤回申请或专利权被宣告无效等。其中最为常见的是专利权人未按期缴纳费用导致的专利权失效。根据我国专利费用政策，随着专利权维持时间越来越长，专利权维持成本也越来越高，特别是超过10年以上的专利权维持成本更高。虽然国家为了减轻专利权人负担出台了费减政策，规定自授权之日起10年内高校、科研院所等事业单位以及年应缴税额不足100万的中小微企业可以享受85%或70%的费用减免。但对于处在技术创新研发前沿的企业，在拥有一定数量的发明专利权积累后，为了合理降低成本必然会有选择的放弃部分专利权。因此一般来说维持超过10年以上的发明专利，其技术先进性和市场价值都比较高，这也是国家知识产权局将10年以上有效发明专利列入高价值专利的重要原因之一。

图3 我国战略性新兴产业授权发明专利有效量和失效量

具体以高端装备制造产业为例开展深入分析，在我国专利中该产业10年以上的有效发明专利约为15.7%，其中中国申请人占41.22%、日本申请人占26.85%、美国申请人占11.21%。而数量排名前10的申请人全部是日本企业，说明日本在高端装备制造产业在10年前的技术水平处于国际领先地位，并提前在前沿技术上构建了专利布局。经过10年的创新发展，中国在高端装备制造产业的有效发明专利数量逐渐增多，近10年有效发明专利数量排名前10的申请人中，中国有8个，日本有2个。值得关注的是，排名前10的中国申请人中有5个是大学，也就是说我国在该领域的技术创新研发活动主要集中在高等院校。该领域的专利权转让、许可等专利运营活动也较为活跃，仅哈尔滨工业大学的相关专利权转让和许可就超过200件。

图4显示了在高端装备制造产业有效发明专利的IPC分类(小类)分布情况，分布最多的是G05B和B23K技术领域。对比有效发明专利集中的G05B和B23K技术领域(见图5)，从专利数量趋势上看，中国在两个技术领域的有效发明专利都在2011年后超过美国和日本，并逐渐形成数量优势。

图4 高端装备制造产业有效发明专利的IPC分类(小类)雷达分布图

图5 G05B、B23K技术领域中国、日本、美国有效发明专利量的变化趋势(2002-2019年)

进一步分析两个领域有效发明专利量排名前10的申请人(见图6)。在G05B技术领域，专利量最多的发科那、三菱电器等都是日本企业，且专利数量相比其他申请人呈现明显优势，说明了日本在该技术领域的国际领先地位。专利量前10的中国申请人中国家电网、格力电器与发科那、西门子等日本和美国企业同属于世界500强企业，但有效发明专利量与之相比还有一定的差距。B23K技术领域也显示出同样的情况，排名前10的申请人中有5家是日本企业、3家美国企业、1家中国高校和1家中国企业，日本和美国企业中不乏神户制钢所、通用电气等世界500强企业，表明日本和美国在该技术领域仍然具有国际技术领先地位。排名前10中唯一的中国企业大族激光是一家成立于1999年的上市企业，一直在该领域深耕布局，从2003年起专利申请量逐年增加，但其专利维持时间大多数集中在1～4年，在市场中的技术优势还需要进一步积累。另外，在该领域有效发明专利量超过100件的中国申请人几乎全是高等院校，与高端装备制造产业整体情况一致，进一步说明了在我国高等院校在该领域的技术创新研发活动更为活跃，侧面体现了我国企业在技术创新上投入不足。

图6 G05B、B23K技术领域有效发明专利量排名前10申请人

与此同时，分析B23K领域的专利权转让、许可等专利运营活动，如图7显示该领域从2015年以后的专利运营活动明显活跃，到2020年的专利权转让、许可占比超过了全球的一半，说明近年来我国大力推进产学研深度融合和深化科技体制改革的产生了明显成效。

图7 B23K技术领域有效发明专利权转让、许可等专利运营量

3 结论与建议

战略性新兴产业作为引领我国经济转型升级的支柱产业，具有技术含量高、政策性强、投入产出大、不确定性突出的特征[5]。通过研究发现我国战略性新兴产业的技术创新经过20年的发展和积累，特别是2010年以后进入技术创新活跃期，逐步在全球范围内形成了一定的技术优势，在新一代信息技术产业、航空航天等领域突破了国外的技术壁垒，并形成了技术领先，这也是当前以美国为首的传统技术强国在全球范围内阻挠我国技术领先企业发展的原因。这更加警醒了我国从政策上完善知识产权保护机制，引导创新主体在技术创新过程运用国际规则加强自我保护。同时，经过对特定产业的专利信息研究分析，显示虽然我国在技术创新积累上形成了一定优势，但技术创新活动很大程度上集中在高等院校，企业的技术创新与美国、日本等传统技术强国相比还有一定差距。基于以上研究结论，提出如下建议：

3.1 重视知识产权保护，加强知识产权战略布局

当今世界正经历百年未有之大变局。创新是在大变局中取得发展先机的核心动力，保护知识产权就是通过保护创新引领发展。2020年11月30日中央政治局就加强我国知识产权保护工作举行的集体学习，将知识产权保护与国家治理体系和治理能力现代化、高质量发展、人民生活幸福、国家对外开放大局、国家安全联系起来；深刻阐释了知识产权保护工作的时代内涵和战略意义，将知识产权保护工作提到了前所未有的高度[6]。

一直以来，知识产权都是支撑国家发展的战略性资源。从知识产权的角度来分析国际竞争的态势与产业的升级与发展，发达国家基本上都走过了一个从“技术立国”，到“知识产权立国”，再过渡到“标准立国”的过程[7]。我国正在从知识产权大国向知识产权强国迈进，知识产权评价导向也从追求数量向提高质量转变。随着我国技术创新能力的不断提升，我国将进一步缩小与美国、日本等技术创新强国的差距，积累形成一定规模的高价值专利资源。

战略性新兴产业是国家发展的重点产业，创新要素更为密集，在知识产权战略布局方面的竞争尤为激烈。具有技术优势的国家或者企业通过知识产权形成技术壁垒，控制全球产业链，不仅能获取巨大利润，更会对国家安全造成不利影响。因此，战略性新兴产业在进行知识产权战略布局时，要从产业整体出发，挖掘专利资源，建立缜密的专利网络。产业龙头企业在有一定的技术积累后，联合产业链企业构筑专利联盟、专利池，增强相关专利技术的互补性，通过专利组合最大限度发挥专利价值，增强在国际竞争中的话语权。在关键核心领域要积极构筑行业乃至国家技术标准，提升相关产业的国际标准竞争力。

3.2 重视技术创新导向研究，加强技术预见研判能力

对所有创新主体来说，技术研发的资金和资源有限，想取得技术突破或者形成技术优势就需对技术的未来发展规律、发展趋势进行前瞻性、预见性的研究。通过技术创新导向研究，研判技术发展路径，结合自身优势明确研发目标，集中力量突破关键核心技术，有效降低研发风险。在研判过程中，要围绕市场需求，适应经济社会发展，科学把握技术发展趋势和市场发展规律，从而通过产业发展带动社会进步。

专利信息作为衡量技术创新能力的重要依据，应当建立由政府主导，市场主体充分参与的战略性新兴产业专利导航和预警平台，有效跟踪相关产业的技术创新趋势，分析技术发展方向，全方位了解国内外重点企业核心技术优势，利用专利信息为产业发展提供有力支撑。

3.3 重视基础科学研究，夯实技术变革基石

不论是从专利数量还是专利质量上看，我国的技术创新水平都有了明显提升，已经成为名副其实的知识产权大国。但是从战略性新兴产业的关键核心技术来看，很多领域仍然有待突破和发展。要从根本上取得技术创新优势，必须依靠基础科学研究。中国产业的创新发展，不仅要依赖具体产业技术和工艺的突破，依赖信息技术，还很需要基础研究领域的突破[8]。企业没有走上创新大道,其中一个重要原因是没有能够正确理解基础研究在产业核心技术能力提高中的作用[9]。基础研究领域是为未来几十年可能出现的产业奠定基础，从专利信息中即可窥见一斑，比如现在发展迅猛的新能源汽车产业，相关创新主体早在上世纪八九十年代就已开始研发和技术布局，在新一代信息技术产业中突出的5G技术在十几年前也已开始研发和布局。也就是说，没有前瞻部署和技术积累，是无法在技术领域取得领先优势的。

从战略性新兴产业目录不断完善和充实的过程中可以发现，战略性新兴产业的推动和发展离不开国家的推动。近年来我国对基础研究日益重视，航空航天、高速铁路等一系列涉及长远发展和国家战略需求的“卡脖子”技术得以突破。由于基础研究是公共研究领域，需要进一步从政策层面加大基础研究的投入力度，通过政策导向，在涉及国家战略发展的重要领域开展技术攻关，从而带动相关产业实现突破性和跨越性发展。

3.4 重视技术成果转化，加强协同创新

据《2019年中国专利调查报告》显示国内有效专利实施率为55.4%。而在战略性新兴产业的技术创新活动活跃的高等院校，其有效专利实施率却一直低于全国平均水平。一方面是企业创新投入不足，技术引进渠道不畅；一方面是大量高校技术创新成果没有得充分实施。为解决供需矛盾，近年来国家先后在知识产权运营平台建设、知识产权运营机构培育、知识产权运营基金设立等方面做了大量工作。2021年3月财政部、国家知识产权局联合印发的《关于实施专利转化专项计划 助力中小企业创新发展的通知》，推进以战略性新兴产业、知识产权密集型产业等特色优势产业为重点的“沉睡专利”唤醒计划，实现专利供需精准对接。

除了唤醒已有的“沉睡专利”，为弥补企业技术创新能力的不足，应持续推进产学研合作和深化科技体制改革，通过技术创新主体、核心人才、研发资源协同，促进适应市场需求的技术创新合作，引导建立权责清晰的协同创新机制，进一步提高技术创新效能。通过国内外专利信息分析，精准全球研发力量，注重在全球范围内配置创新要素，拓宽合作交流渠道，吸纳全球科技创新资源，通过协同创新机制，实现优势互补、互利共赢，有效提升我国战略性新兴产业的国际竞争力。