2022年中国的在美专利发明与美国日本

█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15.1.2中国的在美专利发明与美国、日本的比较

尽管中国近年来在美专利发明数量翻番，有多个技术领域位居前列。但是与美国和日本相比，中国的在美专利发明并不多。与美国相比，数量差距极大。例如在农业和食品领域，年中国只是美国专利发明数量的10%，比上一年提高了4个百分点，估计还需要14年的追赶时间；在该领域，中国是日本的98%，比上一年提高了20个百分点，还需要1年才可能赶上。事实上，对中国来说几乎不可能追赶上美国，但是完全可以追赶上日本，因为美国在本国获得的专利数量显然会远远多于其他国家。

年，中国在半导体集成电路领域的专利数量首次超过了美国和日本，但是没有超过韩国。

表15.1.2-1我国的在美专利发明数量占美国和日本的比例及追赶年限（按发明人统计）

注：本表按照专利第一发明人进行统计（中国的数据暂未包含香港、澳门、台湾地区的专利）。年均增长率指-年的年均复合增长率。追赶年限指中国与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后将会实现数量上的赶超；为-1，则表示1年前已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

年，中国在数字信息传输、半导体元器件、显示展示与声学、光学与摄影、无线通信网络、电池、通信传输系统、发电与输变电、电气元件与电路、制冷制热与照明、数据与图像识别、半导体制造、广播电视与电话，共13个技术领域上达到了美国专利发明数量的56%至21%。在医疗与护理、医学诊断与外科、管理系统与电商、包装与储运、发动机与泵、计算机安全、生活与运动用品、药品与化妆品、非金属成型加工、建筑与采矿、计算机应用与软件、铁路船舶与航空、生物化学，共13个技术领域上还不足美国专利发明数量的10%。整体而言中国与美国在专利发明数量上的差距是比较大的。但是，中国在全部50个技术领域上的年均增长速度超过了美国。

预计未来20年，中国在半导体元器件、显示展示与声学、数字信息传输、光学与摄影、数据与图像识别、电池、图像处理、计算机接口、铁路船舶与航空、无线通信网络、物理测量、人工智能、计算机核心部件、广播电视与电话、制冷制热与照明、分离与混合加工、材料测试等技术领域的专利发明数量可能会超过美国，这些领域的追赶年限小于20年。在其他一些技术领域上，追赶时间将会超过20年，甚至超过50年。对绝大部分技术领域来说，中国在美专利发明数量有可能与美国的差距大幅缩小，几乎不可能在美国本土追上美国，预计能超过日本，达到美国的一半左右。

图15.1.2-1年和年我国在美专利发明数量占美国的比例（按发明人统计）

图15.1.2-2年和年我国在美专利发明数量占日本的比例（按发明人统计）

如上文所述，在美国本土，中国的专利数量应该不会超过美国，至多有个别领域的专利发明数量超过美国。目前日本也仅有2个技术领域的专利数量超过美国，韩国也仅有1个技术领域的专利数量超过美国。

利用美国专利商标局授权的专利数量和美国进行比较，对我国来讲确实不公平。但是和日本相比，中国的差距依然巨大。年，中国在美专利发明数量不到日本一半的技术领域有21个：纺织与印刷、一般车辆、发动机与泵、非金属成型加工、有机高分子、金属成型加工、电池、包装与储运、半导体制造、材料化学与纳米、医学诊断与外科、一般机械与武器、物理信号与控制、光学与摄影、材料测试、发电与输变电、电气元件与电路、化工、物理测量、广播电视与电话、光电测量与核物理。在这些技术领域上，中国还需要几年，甚至10多年的追赶时间。日本和美国都是专利大国，整体而言，中国和日本的差距比较大。

近年来，中国在专利技术上取得了巨大的进步。年，中国在所有50个技术领域上的在美专利发明数量均低于日本，其中在46个技术领域上的专利数量不到日本的一半，甚至有17个技术领域的专利数量还不到日本的10%。到年，中国在数字信息传输、无线通信网络、数据交换网络、数据库与信息检索、网络协议、显示展示与声学、人工智能、有机化学、半导体集成电路、通信传输系统、计算机辅助设计、药品与化妆品、计算机一般部件，共13个领域上的专利发明数量超过了日本，在这些领域我国已经实现了追赶和超越。这些领域主要属于通信、计算机方面。

近几年日本的在美专利发明数量增长缓慢，而我国增长较快，并且在所有50个技术领域上的年均增长速度都超过了日本。按照目前的专利发明增长速度，估计年前有可能追赶上日本，并且在大部分技术领域上超过日本。

综合来看，日本在半导体技术方面具有强大的优势，在机械、交通、材料、化学等传统技术方面也具有长年累积的巨大优势。中国要抓住当前世界技术变革的机遇，大力发展新兴技术，重点研发无线通信、计算机网络、人工智能、半导体制造、屏幕显示技术、数据识别、图像处理、计算机软件等技术。因此我国要继续扩大在通信技术方面的研发投入，保持领先优势；同时大力加强人工智能技术和半导体芯片技术方面的研发。争取在无线通信、半导体芯片、人工智能、计算机核心硬件和软件方面，取得全面突破，早日实现对日本的追赶和超越。

15.1.3中国的在美专利发明与韩国、德国的比较

韩国是专利大国，与其相比，中国的优势领域从年的7个增加到了年的36个，在这些领域，年中国的在美专利发明数量多于韩国。另一方面，中国处于劣势，在美专利发明数量比韩国少的技术领域还有14个：电池、一般车辆、纺织与印刷、半导体制造、有机高分子、半导体元器件、发动机与泵、半导体集成电路、计算机接口、计算机一般部件、广播电视与电话、化工、非金属成型加工、材料化学与纳米。总之，在半导体、发动机等技术方面，中国还处于劣势。

表15.1.3-1我国的在美专利发明数量占韩国和德国的比例及追赶年限（按发明人统计）

注：本表按照第一发明人进行统计（中国的数据暂未包含香港、澳门、台湾地区的专利）。年均增长率指-年的年均复合增长率。追赶年限指中国与其他国家的差距。例如追赶年限为1，则表示1年后将会实现数量上的赶超；为-1，则表示1年前已经实现了数量上的赶超；为+∞则表示其他国家增长速度更快，或与其差距较大，理论上暂时无法在短期内赶超；为-∞则表示在年之前已经实现了对其他国家的赶超，理论上对方在短期内不太可能反超。

我国和韩国都在大力发展信息、通信技术，我国要积极借鉴韩国的经验，取长补短。整体而言，我国的专利数量增长较快，在专利发明数量上我国已经超过韩国。在大部分技术领域上我国已经领先韩国，但是在其他一些技术领域上还需要追赶，争取早日全面超越韩国。

图15.1.3-1年和年我国在美专利发明数量占韩国的比例（按发明人统计）

图15.1.3-2年和年我国在美专利发明数量占德国的比例（按发明人统计）

德国也是专利大国。与其相比，中国的优势领域从年的10个增加到了年的34个，在这些领域，年中国的在美专利发明数量多于德国。中国落后于德国的技术领域有15个：一般车辆、发动机与泵、一般机械与武器、非金属成型加工、包装与储运、医疗与护理、金属成型加工、纺织与印刷、医学诊断与外科、材料测试、光电测量与核物理、有机高分子、物理测量、铁路船舶与航空、物理信号与控制。

年我国的专利发明数量首次超过德国。综合来说，中国在美国有一多半技术领域的专利发明数量已经领先德国，并且我国和德国在专利技术上完全互补。中国的技术优势在通信和计算机方面，而德国的优势在机械、材料、交通等传统技术方面。中国和德国在专利研发上是各有所长，各有千秋。

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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