中美专利全方位对比：追赶中的中国专利.pdf

敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 策略 研究 深度报告 中美 专利全方位对比：追赶中的中国专利 2018年 7月 23 日 中美 对比系列报告之二 中美研发创新支持鼓励政策比较及政策建议 中美对比系列报告之一（ 0711） 中美两国专利授权数量收窄但是专利价值差距依然较大。中国在数字通信和电子通信领域的专利数量占优，而美国在医疗技术和制药方面优势明显。 A 股上市公司专利数量稳健增长， 家电和电子行业增长较快。中国的专利政策支持力度将向新型产业倾斜。 数量与质量 ： 两国专利授权总量差距收窄，中国高价值专利匮乏 。 中国与美国在专利申请数量方面存在差距，在科技进步的带动下中国的专利数量不断攀升 。 2000 年，中国 PCT 专利申请数量是 781 件，仅占美国专利申请数量的 2%，差距悬殊； 2017 年，中国的 PCT 申请数量达 48875 件，跃居世界第二，占比为美国数量的 87%。从 2003 年以来，中国每年的 PCT 申请量均保持两位数的增长（ 10%以上），远远高于全球的增长速度；一定程度上反 映出近年来我国知识产权整体实力的提升。 在专利数量快速攀升的同时，中国专利的质量和价值较为落后 ， 核心专利数量不足美国核心专利数量的 10%。对比中美专利的被引用次数发现（被引用次数越多说明技术水平越高，专利价值越大），中国的专利平均引用次数均明显小于美国。 中美的专利申请者结构分化较为明显，美国拥有更多的企业和高校专利申请者，而中国的个人专利申请者占比相对较多 ；不过近年来中国的企业专利申请者有加速上升的趋势。 核心技术领域对比 ：根据世界知识产权组织，专利申请的核心技术领域集中在电气工程、仪器、机械工程、化工等。电气工程领域两国的总数差别不大，但是 中国在数字通信、电子通信行业的专利数量占优 。在仪器领域 ，美国的专利数量几乎是中国的两倍，特别是医疗技术的专利数量极高 。机械工程方面，美国在机床、特殊机械等领域的专利数量突出。化工方面， 美国的化工行业专利数量几乎是中国相应领域的三倍，特别是生物技术、制药和高分子材料等的行业的专利数量表现突出 。 A 股专利数量稳健增长，家电和电子行业增长较快 。 2017 年 A 股上市公司专利数量达到 81.9 万件，其中 家电行业的专利数量以 11.67 万件位于行业第一，其次是汽车、通信和电子。 上述行业对于技术要求较高并且更新换代较快，专利的数量也高于其他行业。从不同行业的专利数量增长势头来看，家电和电子行业的增速较高。 中兴通讯、中国石化、格力 电器 和京东方的专利数量突破 3万件位于众多上市公司的前四名， 与海外公司的专利数量相比也 处 于前列 。 中美专利法律法规变迁 ： 美国专利政策起步较早目前也更为完善，历史上多次根据经济波动对 专利法规做出调整 ，如在大萧条时期弱化专利法的实施力度。中国的专利法起步较晚，近期专利审查将会向节能环保、新一代信息技术、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车、智能制造、互联网、大数据、云计算等领域优先倾斜。 中国制造 2025中的中美两国专利布局 ：美国在航空航天装备、新一代信息技术、电力装备、生物医药及高性能医疗器械、高档数控机床和机器人、节能与新能源汽车等六个领域保持明显的优势；而中国在农机装备、新材料、海洋工程装备及高技术船舶及先进轨道交通装备等四个领域占优。 张夏 86-755-82900253 zhangxia1cmschina S1090513080006 耿睿坦（研究助理） gengruitancmschina 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 2 目录 一、 数量与质量：专利授权总量差距收窄，中国高价值专利匮乏 . 4 1、中美 PCT专利申请数量差距收窄，中国迎头追赶 . 4 2、中国的高价值专利十分匮乏 . 6 3、美国拥有更多的企业和高校专利申请者 . 7 二、 核心技术领域对比：美国医药化工专利占优 . 10 1、美国在医药技术和制药专利中占优 . 10 2、中美在四大核心技术领域的 PCT专利申请对比（ WIPO） . 11 3、中国在航空航天和电子通信的专利数量保持高增长（科技部） . 11 4、前二十名 PCT专利申请企业中美公司数量相当 . 12 三、 A股专利：数量稳健增长，家电和电子行业增长较快 . 14 1、 2017年 A股上市公司专利数量达到 81.9万件 . 14 2、家电、通信、电子行业的专利数量位于前三甲 . 14 3、中兴通讯、中国石化、格力电器、京东方专利数量突破 3万件 . 15 四、 政策对比：中美专利法律法规变迁 . 17 1、美国专利法起步早更为完善，中国专利审查将优先新兴产业 . 17 2、两国关于专利法律 /政策 /意见的历史发展状况 . 17 五、 从中国制造 2025看中美两国专利布局 . 19 1、美国在航空装备、信息技术、生物医药等六个领域占优 . 19 2、中国在农机装备、新材料、轨道交通装备等四个领域 保持优势 . 19 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 3 图 1： 2017 年全球 PCT 专利申请数量同比增速回落至 4.26% . 4 图 2： 2017 年中美专利申请数量之差缩小至 7439 件 . 5 图 3：中国专利申请量保持两位数增长，美国转负增长 . 5 图 4： 2017 年中国申请专利的数量超过日本成为第二大专利申请数量国家 . 5 图 5：中国核心专利数量比例远远低于美国的核心专利数量占比比例 . 6 图 6： 2015 年中国和美国核心专利数量分布 . 7 图 7： 2015 年中国和美国专利平均被引用次数 . 7 图 8：各国专利申请者结构：美国拥有更多的企业和大学专利申请者 (2016 年 ) . 8 图 9：中美企业专利申请者占比情况对比 . 8 图 10： 2017 年中国专利申请数量行业分布 . 10 图 11： 2017 年美国专利申请数量行业分布 . 10 图 12：中 国在电子通信领域专利数量领先 . 10 图 13：美国在医药技术专利中占优，中国正在追赶 . 10 图 14：我国高技术产业企业在专利申请数量方面对比：航空类和电子通信类数量增长快 . 12 图 15： A 股上市公司历年专利数量合计以及同比增速 . 14 图 16：上市公司不同板块的专利数量分布（ 2017 年） . 14 图 17：主板上市公司专利数量增长较为稳健 . 14 图 18： 2017 年上市公司专利数量行业分布情况 . 15 图 19： 2017 年上市公司专利数量增速行业分布情况 . 15 表 1： 2016 年专利申请数量的前十名中有七所来自美国 . 8 表 2：中国和美国在核心技术领域的 PCT 专利申请数量对比（ 2017 年） . 11 表 3： PCT 企业申请人前二十名对比，中国和美国分别有 5 家和 4 家 . 12 表 4： 2017 年 A 股上市公司中专利数量前三十家 . 16 表 5： 中国有关专利法律 /政策 /意见的历史发展状况 . 17 表 6：美国有关专利法律 /政策 /意见的历史发展状况 . 18 表 7：美国在中国制造 2025涉及的主要技术领域发明专利授权量占据全球优势的情况 . 19 表 8：中国在中国制造 2025涉及的主要技术领域发明专利授权量占据全球优势的情况 . 19 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 4 一、 数量与质量：专利授权总量差距收窄，中国高价值专利匮乏 1、 中美 PCT专利申请数量 差距收窄，中国迎头追赶 专利合作协议（ Patent Cooperation Treaty） (以下简称 PCT)是对于各个成员国提交专利申请进行 审查从而满足 各国对于专利保护 诉求 的协议 ；中国在 1994 年正式成为 PCT的成员国。 PCT专利数量在一定程度上可以反映一国的科技创新能力和专利保护意识，越来越多的中国企业在与海外竞争者 争夺市场份额时选择 PCT 途径提交专利申请来保护自身的专利成果，同时这一做法也提高了行业的进入壁垒。 图 1： 2017 年全球 PCT 专利申请数量同比增速回落至 4.26% 资料来源： Wind， 招商证券 PCT 协议为衡量各国的专利申请数量提供了统一的标准 。 观察 近年来中美专利申请数的变化发现， 中国与美国在海外专利 数量 方面存在差距， 但是中国的科技进步带动专利数量不断攀升，数量间的差距正在缩小 。随着中国经济的持续快速发展，中国在 PCT国际专利申请体系中专利数量跃升： 2000 年，中国 PCT 申请数量是 781 件，与此同时，美国是 38013 件，中国仅占美国的 2%，差距悬殊； 2017 年，中国的 PCT 申请数量达48875 件，跃居世界第二，占比为 美国 数量 的 87%。 从 2003 年以来，中国每年的 PCT 申请量均保持两位数的增长 （ 10%以上） ，远远高于全球 PCT 的增长 速度 ，一定程度上反映出近年来我国知识产权整体实力的提升。 -10-505101520253035400500001000001500002000002500003000001990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017PCT专利申请量 :世界 PCT专利申请量 :世界 :同比 %:右 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 5 图 2： 2017 年中美专利申请数量之差缩小至 7439 件 图 3：中国专利申请量保持两位数增长，美国转负增长 资料来源： Wind、招商证券 资料来源： Wind，招商证券 2017 年美国申请了 56314 件 PCT 专利，仍然居于全球首位；紧接其后的是中国， PCT申请数量达到 48875，超越了以往的第二大专利申请国日本（ 2017年申请数量为 48206，位于第三位），美国、中国和日本的 PCT 申请数量占全球申请数量的 63.2%。德国和韩国的专利申请数量分别为 18959 件和 15753 件，占比为 7.8%和 6.5%。其他国家申请数量较为分散 ，占到总数量的 22.5%。 WIPO 在 2017 年度报告中做出预测 ，中国的专利申请数量有望在未来三年内超越美国，位居 PCT 专利申请数量的首位。 同时 WIPO 工作人员表示，“中国利用 PCT 系统快速增长表明，中国的创新者已经瞄准国际市场”。 图 4： 2017 年中国申请专利的数量超过日本成为第二大专利申请数量国家 资料来源： WIPO， 招商证券 010000200003000040000500006000070000PCT专利申请量 :美国 PCT专利申请量 :中国 -20020406080199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013PCT专利申请量 :美国 :同比 % PCT专利申请量 :中国 :同比 % 美国 23.2% 日本 19.9% 德国 7.8% 中国 20.1% 韩国 6.5% 其他 22.5% 2017年 PCT专利申请数量主要成员国占比 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 6 2、 中国的高价值专利十分匮乏 我们在前文中指出， 2017 年中国的 PCT 专利申请数量已经跃升至全球第二大国，并且以年均 10%以上的速度保持增长，因此中国的专利在数量方面已经有了巨大的突破 ；但是 同样应该注意到， 专利 的价值同样也是评判技术进步的核心指标之一。 Innography 专利综合分析数据库中提出了专利强度这一指标，用来评价专利的有效性和价值性。在该数据库中，结合被引用次数、应用行业等因子把专利强度划分为十个等级，分值越高强度越大；一共有三个等级，一般专利（ 0-3 分）， 重要专利（ 3-8 分）、核心专利（ 8-10 分 ）。 参考 2015 年的专利数据情况， 中国专利中一般专利数量、重要专利数量、核心专利数量分别占专利授权总量的 93.57%、 6.27%、 0.16%，而美国为51.04%、 42.56%、 6.40%。 中国专利的主体为低价值专利，高价值专利十分匮乏。 2015 年 中国的专利授权总量达1895850 件，远高于美国的 487592 件，是其 3.89 倍，但中国的核心专利数量仅为美国的 9.76%。近年来我国的专利授权总量增长率极高，我国自主创新能力不断提升，但与美国仍然有很大差距。 图 5： 中国核心专利数量比例远远低于美国的核心专利数量占比比例 资料来源： Innography， 招商证券 IPC 分类是国际上通用的专利文献分类和检索工具，它将专利分为人类生活必需、作业和运输、化学和冶金、纺织和造纸、固定建筑物、机械工程、物理、电学 8 个技术大类。整体而言，美国的八大类占比的分布较中国更均匀。美国整体科研实力较强，并且在重点领域较为突出。而中国表现为在重点领域相对突出，整体部分不均匀。电学、物理、化学和冶金领域是中国近几年来核心专利的主要突破领域，其中电学领域的核心专利比例最高，该领域是中国近年来技术创新最为活跃的领域，以华为、中兴、京东方、 TCL、比亚迪等企业为代表。 0%5%10%15%20%25%30%01000020000300004000050000600002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015中国核心专利数量 美国核心专利数量 中国核心专利数量占比：右 美国核心专利占比：右 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 7 图 6： 2015 年中国和美国核心专利数量分布 资料来源： CNKI， Innography， 招商证券 通常，一项专利被后续引用的次数越多，技术水平越高，专利价值越高 。本文中选取了一般专利、重要专利和核心专利三个专利强度内各最高 100 件专利的平均前向引用次数。中国在三个专利强度分段内的平均引用次数均明显少于美国，这反映出中国专利的整体技术水平与美国仍有较大差距。 图 7： 2015 年中国和美国专利平均被引用次数 资料来源： CNKI， Innography， 招商证券 3、 美国拥有更多的企业和 高校 专利申请者 2016 年全球 27 个国家中 PCT 专利申请者的结构， WIPO 将申请者分为企业及公司、个人、大学以及政府机构。不同国家的申请者结构差别较大，德国、日本 等国家的企业申请者占比超过 90%，而俄罗斯的企业申请者占比不到 50%。俄罗斯 PCT 专利申请者的主体是个人申请者，新加坡的大学申请者比例远高于其他国家。 一个国家的企业申请者占比越高，意味着该国拥有更多具有研发能力、知识产权产出能力的企业，如瑞典的爱立信，日本的三菱、索尼、夏普，荷兰的飞利浦，芬兰的诺基亚，德国的博世、西门子等等。 0%10%20%30%40%50% 核心专利分布：中国 核心专利分布：美国 010203040506070一般专利 重要专利 核心专利 专利平均被引用次数：中国 专利平均被引用次数：美国 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 8 图 8：各国专利申请者结构：美国拥有更多的企业和大 学专利申请者 (2016 年 ) 资料来源： WIPO， 招商证券 中美两国的企业专利申请者占比呈上升趋势， 同时中国企业专利申请者比例处于加速上升的趋势。 图 9：中美企业专利申请者占比情况对比 资料来源： WIPO， 招商证券 高等院校拥有高级科研人才和研发配套设施等优势，是国家创新体系中的重要组成成分之一。作为学术科研机构，高校的专利开发能力也是衡量一个国家科技创新的因素之一。 对比中美高校专利申请数量， 2016 年加州大学以 434 件的申请数量在众多高校中遥遥领先。前十名中有七所高校来自于美国，前二十名中有三所中国院校入围，分别是深圳大学清华大学和中国矿业大学，专利申请数量分别为 87 件、 84 件和 84 件。 表 1： 2016 年专利申请数量的前十名中有七所来自美国 专利申请量排名（大学） 高校名称 国家 申请专利数量 1 加州大学 美国 434 2 麻省理工 美国 236 3 哈佛大学 美国 162 4 约翰霍普金斯大学 美国 158 0102030405060708090100美国 中国 日本 德国 韩国 GovernmentUniversityIndividualBusiness747678808284862011 2012 2013 2014 2015 2016中国企业专利申请者占比 % 美国企业专利申请者占比 % 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 9 5 得克萨斯州大学系统 美国 152 8 斯坦福大学 美国 104 10 佛罗里达大学 美国 97 11 宾夕法尼亚大学 美国 96 12 密歇根大学 美国 94 14 深圳大学 中国 87 16 清华大学 中国 84 17 中国矿业大学 中国 84 18 加州理工大学 美国 73 22 西北大学 美国 67 23 哥伦比亚大学 美国 67 资料来源： WIPO， 招商证券 策略 研究 敬请阅读末页的重要说明 Page 10 二、 核心技术领域对比：美国医药化工专利占优 1、 美国在医药技术和 制药 专利中占优 世界知识产权组织（ WIPO）将申请专利的来源分为五个大类，分别为电气工程、仪器、化工、机械工程和其他等。 电气工程领域集中了众多通信、计算机和半导体行业，在行业巨头如华为、中兴等公司的推动下， 2017 年中国电气工程的专利数量占到全部申请数量的 57%，专利数量超过美国相应领域的数量 ；特别是数字通信 、电子通信 的专利数量遥遥领先。 而在仪器（特别是医疗技术）和化工（生物技术、制药、基础材料化学）等领域，美国的专利数量有着绝对的优势。 图 10： 2017 年中国专利申请数量行业分布 图 11： 2017 年美国专利申请数量行业分布 资料来源： WIPO、招商证券 资料来源： WIPO，招商证券 在医疗技术和制药领域，中国的专利数量与美国存在较大差距。以医疗技术为例， 2017年美国在此领域的专利数量为 5393 件，而中国只有 1261 件，仅为美国数量的 23.8%；但是 2017年中国和美国在医疗技术领域的专利申请同比增长率分别为 50.7%和 0.5%。中国在医疗技术领域的专利较为落后，正在努力追赶。 制药领域出现了类似的情形，美国的专利数量非常多，中国制药领域的专利数量基数低，保持者较高的增长速度。 图 12：中国在电子通信领域专利数量领先 图 13：美国在医药技术专利中占优，中国正在追赶 资料来源： WIPO、招商证券 资料来源： WIPO，招商证券 -500500100020002015 2016 2017电气工程：电子通信 中国专利申请数量 美国专利申请数量 中国专利数量增长率 %：右 美国专利数量增长率 %：右 -5005010005000100002015 2016 2017仪器 ： 医疗技术 中国专利申请数量 美国专利申请数量 中国专利数量增长率 %：右 美国专利数量增长率 %：右