6国家专利各领域的发展状况

6.1 不同技术类别的专利增长状况

2018年，中国专利涉及的国际专利分类号小类（IPC四位编码）共计623个。但是有167个小类的专利数量不超过100项，而某些IPC小类的专利数量较多，如G06F（数据处理）的专利数量达到3万多项（表6-1）。

表6-1 30个技术小类（IPC）的增长状况

	IPC	小类	2018	2017	2014	增长率	年均增长
1	G16H	医疗信息学	595	--	--	--	--
2	F24S	太阳能热系统	579	--	--	--	--
3	B33Y	3D打印	1084	744	--	46%	--
4	G06Q	电子商务和管理系统	4090	3193	403	28%	78%
5	H02G	内燃发动机装置	2028	1961	336	3%	57%
6	G06N	生物量子等计算机	817	555	191	47%	44%
7	B25J	机器人操纵器	2043	1823	496	12%	42%
8	D06F	纺织品的洗涤	1324	1138	352	16%	39%
9	B02C	破碎、研磨或粉碎	1703	1032	457	65%	39%
10	G06F	数据处理	32777	29460	8840	11%	39%
11	F24F	空气调节	3267	3144	929	4%	37%
12	G06T	图像处理	5412	5259	1551	3%	37%
13	B24B	磨削或抛光	2309	2253	663	2%	37%
14	B65G	运输或贮存装置	3854	4001	1122	-4%	36%
15	G06K	数据识别	5503	4585	1609	20%	36%
16	B64C	飞机	931	867	284	7%	35%
17	H01F	磁体或变压器	2371	2497	784	-5%	32%
18	B62D	机动车	2281	2426	759	-6%	32%
19	B23Q	机床	2700	2809	929	-4%	31%
20	H02J	供电和蓄电	5951	5320	2622	12%	23%
21	H04R	扬声器	1421	934	682	52%	20%
22	B82Y	纳米结构	1969	2064	1024	-5%	18%
23	H01B	电缆或绝缘体	1669	2636	905	-37%	17%
24	F02C	喷气推进	494	604	299	-18%	13%
25	B29K	塑形	258	192	164	34%	12%
26	F01D	汽轮机	763	921	495	-17%	11%
27	H04W	无线通信	11125	7805	7554	43%	10%
28	C05G	混合肥料	814	841	1227	-3%	-10%
29	C09B	有机染料	356	581	606	-39%	-12%
30	A23K	动物饲料	773	632	1413	22%	-14%

注：增长率指2017-2018年的增长率，年均增长指2014-2018的年均复合增长率。医疗信息学、太阳能热系统是2018年新增加的IPC技术小类。

从IPC小类来看，2018年增长较快的是破碎研磨或粉碎，增长率为65%（表6-1）。扬声器、生物量子等计算机、3D打印、无线通信网络的增长率超过40%。塑形（涉及3D打印材料）、电子商务和管理系统、动物饲料、数据识别，增长率均超过20%。2018年专利数量下降较多的技术小类是有机染料、电缆或绝缘体，分别比上一年下降了39%和37%。喷气推进、汽轮机分别比上一年下降了18%和17%。

从近几年来看，专利数量增长较快的技术小类是电子商务和管理系统，年均增长率高达78%。内燃发动机装置、生物量子等计算机、机器人操纵器的年均增长率均超过40%。另外，纺织品的洗涤、破碎研磨或粉碎、电数字数据处理、空气调节、图像处理、磨削或抛光、运输或贮存装置、数据识别、飞机、磁体或变压器、机动车、机床等技术小类在近几年也有大幅增长，年均增长率均超过20%。近几年，专利数量下降较快的技术小类是动物饲料、有机染料、混合肥料，年均增长率为负10%。

6.2 细分领域的专利发展态势

虽然IPC是国际通用的专利分类号，但是随着某些技术的快速发展，该类发明数量暴增，导致IPC分类号下这些类别的专利数量特别巨大，造成了IPC小类下的专利数量多寡不均的现象。针对这种情况，本报告将某些专利数量特别多的小类进行拆分和细化，并将同一部类下专利数量特别少的小类进行合并，重新划分了54个技术细分领域的类别（同时兼顾了美国专利、欧洲专利和中国专利的情况；表6-2）。一项专利可能会涉及到多个技术领域，2018年平均每项中国专利涉及到1.3个技术领域。

表6-2 技术细分领域的专利数量分布和增长率

	技术领域	2018	2017	2014	增长率	年均增长
1	农业和食品	14592	14098	13683	4%	2%
2	生活和运动用品	11872	10966	4930	8%	25%
3	医学诊断与外科	5787	5906	3175	-2%	16%
4	医学治疗和护理	8475	8419	5072	1%	14%
5	药物和家庭日用化学品	12291	10710	14867	15%	-5%
6	分离和混合加工作业	20694	20109	11785	3%	15%
7	成型加工作业	39460	41103	17376	-4%	23%
8	一般车辆	14674	15465	5687	-5%	27%
9	铁路、船舶和飞行器	5070	5216	1553	-3%	34%
10	包装和储运	14273	14740	5647	-3%	26%
11	材料化学与纳米	25969	26545	16481	-2%	12%
12	化工	19807	19559	17732	1%	3%
13	有机化学	13620	13871	13209	-2%	1%
14	有机高分子化合物	14504	13921	10168	4%	9%
15	生物化学	8590	6918	8768	24%	-1%
16	纺织、造纸和印刷	11425	11705	6878	-2%	14%
17	建筑和采矿	20274	21175	8822	-4%	23%
18	发动机和泵	11026	11623	5397	-5%	20%
19	一般机械和武器	15284	15865	6750	-4%	23%
20	照明和加热	15319	15761	7906	-3%	18%
21	物理测量	15918	16098	6727	-1%	24%
22	材料测试	14216	13295	8654	7%	13%
23	光电辐射测量与核物理	10938	11134	5225	-2%	20%
24	光学和摄影	10511	11309	8147	-7%	7%
25	物理信号和控制	12835	12510	5315	3%	25%
26	公告展示用品和声学	5368	5368	3185	0%	14%
27	计算机接口	8445	6830	1952	24%	44%
28	控制器和运算器（CPU）	3941	4660	1683	-15%	24%
29	计算机一般零部件	5860	5212	2058	12%	30%
30	计算机体系架构	1376	1116	499	23%	29%
31	计算机应用与软件工程	15032	13123	3235	15%	47%
32	计算机安全	2843	2143	507	33%	54%
33	数据识别	5503	4585	1609	20%	36%
34	图像处理	5412	5259	1551	3%	37%
35	电子商务和管理系统	4090	3193	403	28%	78%
36	信息存储	1751	1890	1404	-7%	6%
37	电气元件和结构部件	17679	17636	8254	0%	21%
38	半导体制造	6721	6639	3617	1%	17%
39	半导体零配件	2328	2187	998	6%	24%
40	半导体元件	7591	8617	3787	-12%	19%
41	半导体组件与集成电路	5433	4587	2274	18%	24%
42	电池	6372	6356	3510	0%	16%
43	发电和输变电	19006	17365	7769	9%	25%
44	基本电子电路	3508	3681	1988	-5%	15%
45	电热与等离子体	6722	6128	3512	10%	18%
46	通信传输系统	4482	3985	3835	12%	4%
47	数字信息传输	5985	5652	4741	6%	6%
48	数据交换网络	6802	5371	3931	27%	15%
49	数据传输控制协议	4841	3796	2494	28%	18%
50	数据传输控制程序	5277	3840	1821	37%	30%
51	图像通信	10789	8802	4507	23%	24%
52	无线通信网络	11317	7983	7785	42%	10%
53	无线通信业务	1971	1179	1078	67%	16%
54	广播和电话	4229	3267	2629	29%	13%

IPC共分为8个部。A部为人类生活必需，本报告将其划分为5个技术领域，包括农业（1）、生活用品（2）和医学（3-5）。B部为作业和运输，包括加工作业（6-7）和运输（8-10）。C部为化学，包括材料化学（11）、化工（12）、有机化学（13-14）、生物化学（15）。D部为纺织和造纸，本报告将其归为一个技术领域（16）。E部为固定建筑物，也归为一个技术领域（17）。F部为机械工程，划分为发动机和泵（18）、一般机械和武器（19）、照明和加热（20）。

G部为物理，H部为电学。这两个部的专利数量较多，分别划分了16个和18个技术领域。G部包含一般物理和计算机两个方面。一般物理包括6个领域：测量（21-23）、光学（24）、控制（25）、公告展示（26）。计算机包括5个硬件领域：接口（27）、CPU（28）、零部件（29）、体系架构（30）、信息存储（36）；还包括5个软件领域：计算机应用（31）、安全（32）、数据识别（33）、图像处理（34）、电子商务和管理系统（35）。

H部电学包含电子电气方面和电通信方面，各有9个技术领域。电子电气方面包括电气元件（37）、电池（42）、发电（43）、电路（44）、电热（45）和半导体（38-41）。电通信方面包括传输系统（46）、数字传输（47）、交换网络（48）、控制协议（49）、控制程序（50）、图像通信（51）、无线网络（52）、无线业务（53）、广播和电话（54）。

2018年，中国授权专利主要涉及计算机、通信、电子电气和一般物理4大方面，即G部物理和H部电学，共占授权专利的46%。其中计算机和通信方面占授权专利的20%。可见，信息技术是专利研发的主要方向。另外，B部加工作业占17%，C部化学占15%，A部人类生活必需占9%（其中农业为3%，医学为5%），F部机械工程占7%，E部固定建筑物占4%，D部纺织和造纸占2%。

在54个技术领域中，2018年专利数量最多的是成型加工作业、材料化学与纳米、分离和混合加工作业、建筑和采矿、化工、发电和输变电。专利数量最少的是计算机体系架构、信息存储、无线通信业务、半导体零配件、计算机安全、基本电子电路。可见，中国专利在不同技术领域的数量分布反映了中国不同产业的技术状况，更反映了中国的技术市场状况。

与上一年相比，2018年中国专利在无线通信业务、无线通信网络领域的数量增长最快，分别增长了67%和42%。表明中国的无线通信技术正在飞速发展，技术竞争激烈。其次是数据传输控制程序、计算机安全，增长率超过了30%。另外，在广播和电话、电子商务和管理系统、数据传输控制协议、数据交换网络、生物化学、计算机接口、计算机体系架构、图像通信、数据识别领域，增长率均超过了20%。这些都是当前快速发展的技术。数据传输控制程序和协议是物联网、大数据和云计算的网络技术基础；计算机接口是人机交互和设备互连的桥梁；图像处理和数据识别主要解决机器人视觉问题，是无人飞机和无人驾驶汽车的技术基础。这表明人工智能（智能制造）、物联网技术在2018年有较大的发展。

2018年，国家授权专利在控制器和运算器（CPU）、半导体元件、信息存储、光学和摄影、发动机和泵、一般车辆、基本电子电路领域上，有超过5%的数量下降。其中，CPU、半导体元件的专利数量分别下降了15%和12%，表明计算机的核心硬件技术已经接近上限，在专利数量上难以突破。但这是对传统计算机技术来说的。从上一节来看，新一代生物量子等计算机（G06N；表6-1）的专利数量从2014年的191项，快速增长到2018年的817项，2018年增长了47%，年均复合增长率为44%。这表明，传统计算机技术正在向新一代生物量子等计算机技术过度。另外，虽然目前传统计算机核心硬件技术和半导体技术的发展遇到了瓶颈期，专利数量大幅下降；但是，在计算机软件和应用技术方面，例如图像处理、数据识别、电子商务和管理系统领域，其专利数量仍然在大幅增长。

从近几年来看，国家授权专利数量增长最快的是电子商务和管理系统、计算机安全2个领域，其年均增长率高达78%和54%。其次是计算机应用与软件工程、计算机接口、图像处理、数据识别、铁路船舶和飞行器、数据传输控制程序、计算机一般零部件，这些领域的年均增长率超过了30%。近几年增长最慢的是药物和家庭日用化学品、生物化学2个领域，其年均增长率为负5%和负1%。其次为有机化学、农业和食品、化工，这些领域的年均增长率低于3%。