中国核电技术专利国际竞争力研究

蒋佳妮,王 灿,翟欢欢

(1.工业和信息化部国际经济技术合作中心，北京 100846；2.清华大学环境学院，北京 100084;3.中国社会科学院研究生院，北京 102488)

中国核电技术专利国际竞争力研究

蒋佳妮1,王 灿2,翟欢欢3

(1.工业和信息化部国际经济技术合作中心，北京 100846；2.清华大学环境学院，北京 100084;3.中国社会科学院研究生院，北京 102488)

通过运用专利检索分析法，研究各主要国家核电技术全球专利态势，并将中国与其他核电强国的核电技术专利置于国际主要核电市场进行对比分析，有助于了解中国核电技术的国际竞争力现状，为提升核电技术竞争力和走出去提供参考依据和针对性建议。研究发现：中国近年来在核电技术领域取得了较快发展，市场潜力很大；核电技术在国外的申请力度有待加强；国际核电巨头早已在全球设置了严密的专利布局，给中国核电技术走出去和竞争力提升带来了很大压力。对策建议是：强化核电技术创新能力和自主知识产权布局；加强核电专利对比分析和侵权风险预警机制建设；加大核电技术海外专利战略布局；积极参与核电领域的国际技术合作。

核电技术；专利；竞争力

在巴黎气候变化缔约方大会上，中国重申到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%到65%，非化石能源占一次能源消费的比重将于2030年左右达到20%左右[1]。为兑现《巴黎协定》承诺，中国需加快发展非化石能源，加速能源结构调整。作为一种高效、清洁、安全、稳定的能源，核电在应对气候变化方面的作用巨大[2]。对于中国，除了发展可再生能源外，通过适当发展核电有助于2030非化石能源占比目标的完成。

进入21世纪，世界上很多国家开展了新一轮核电建设，主要核电强国都在进行国际市场开发和技术出口的专利战略布局[3]。中国是世界上少数几个具有完整核工业体系的国家之一，近年来，国内核电装机和在建规模迅速提升。2014年中央政府工作报告首次将推动核电等技术装备走出国门纳入了其中，这标志着核电技术装备对外输出已经提上日程。但是，作为核电大国，核电技术装备走出去是否已经具备技术竞争力？与全球主要核电国家相比还存在哪些差距？如何弥补存在的差距进而提升核电技术和装备的国际竞争力？

对外专利申请和布局分析是反映一国技术国际竞争力现状的重要指标[4-5]。当前，通过专利分析法对全球核电技术发展现状的研究主要是宏观层面，全球专利申请数量和各主要国家专利申请数量，以及微观层面，技术热点和申请人为基础展开检索和研究[6-8]。还鲜有核电技术对外专利申请和布局的对比分析，例如对主要核电技术PCT申请情况的对比，以及将中国核电技术与主要核电强国的核电技术置于国际上主要的核电市场中进行专利的分析和对比等。本文运用欧专局Espacenet检索系统(欧洲专利局CPC分类新增Y部分，即“一些新兴技术和涉及IPC若干部类的技术”，其中Y02直接对应减缓或适应气候变化的技术和应用，能够满足应对气候变化技术专利检索的诸多需求)，针对不同国家、不同年份、核电技术，在申请号、公开或公告日和CPC三个检索字段中输入检索词，从而得出核电技术在某一国家和某一年份的专利申请情况，进而评估中国核电技术对外专利申请和布局现状；根据核电专利的世界布局情况专利分析和专家调研，选定世界主要核电市场，并在这些市场与世界强国的技术进行对比分析，总结中国核电专利的国际竞争力现状及差距，并提出进一步的对策建议。

1 各主要国家核电技术专利申请态势

1.1 各主要国家核电技术专利申请量对比

中国、美国、法国、日本、韩国、巴西、南非七国在2001—2015年15年间公开的核电技术专利申请共计12976件。日本在这15年间的专利申请总量最大，其次是中国，美国紧随其后，韩国、法国分列四、五位，南非、巴西分列最后二名(见表1)一国在一定时期内的核电技术专利申请总量大，是由本国和其他国家申请的双重因素促成：本国申请量大，说明本国核电技术研发实力较强，以及本国重视核电技术的应用，将其作为最重要的能源之一；其他国家申请量大，或者各主要核电发展国家均在该国有较大的申请量，说明该国是各国核电专利布局的重点，表明该国的核电市场潜力较大。

表1 各主要国家专利申请总量(件)

1.2 各主要国家核电技术专利申请量变化趋势

中国国内总申请量在2001—2009年呈缓慢增长趋势，进入2010年申请量呈现骤然增势，增长率远大于之前，2014年、2015年稍显回落(见图1)，这主要源于中国在本国的申请量近年来激增。不仅中国，其他国家也呈现类似特征，即早年申请量较小，之后呈逐年激增上升的趋势。比较典型的如美国、韩国，在近15年间申请量虽然偶有回落，但总体呈上升趋势。这表明，各国均十分重视核电技术的研发和应用。但巴西和南非的国内总申请量并没有呈现典型的上升趋势，基本维持在较低的申请量水平范围内。日本国内总申请量情况比较特殊，在早年申请量就达到甚至超过近年来申请量较大国家的水平，其后的年份或降低或上升，每年基本维持在300件专利申请上下的水平。这从一定程度上说明，日本很早就注意到核电技术和核电技术专利的重要性，并积极谋划和实施核电领域的专利布局。

注：此处“国内申请量”指当年该国国内的申请量。图1 各国国内申请量年度变化

2 各主要国家核电技术专利布局态势

2.1 各主要核电技术来源国在全球主要市场的布局情况

在本研究中，一国在本国和选定的其他六国的专利申请量之和，由“国家申请量”这一概念指代。图2显示，国家申请量最大的是日本，其次是美国，中国位居第三。图2的国家申请量排名反映出，日本核电技术研发能力和整体的竞争力最强，其后依次是美国、中国、韩国、法国(巴西和南非在其他六国的申请量为零)。

图2 各主要国家的国家申请量排名

本研究从一国国家申请量中去掉该国在本国的申请量，得出该国在他国申请量之和，从剩余的一组数量对比可以更加直观地反映出一国核电技术专利的国际竞争实力情况(见表2)。

表2 各国国家申请量和在他国申请量之和一览表(单位：件)

本研究进一步对各国核电技术专利的国家申请量按照目标国别进行拆分，从而对比美国、日本、法国、韩国、中国在特定目标国别(除本国外)市场的核电技术专利申请量，发现美国、日本、法国、韩国均大于中国；中国在本国申请量最大，在其他各国的申请量均很少，且在巴西和南非的专利申请量为零(见表3)。

表3 主要国家在各国申请量一览表(单位：件)

2.2 各主要核电技术来源国在全球主要市场的PCT申请情况

通常来讲，一个发明愈是核心技术、技术的价值愈高，对该技术所属领域的市场具有不可估量的意义，申请人就更加倾向于通过PCT进行申请。通过一国对外的PCT申请量，可以在一定程度上看出该国对外专利的布局战略。

在本研究中，一国在本国和其他五国核电技术PCT申请量之和，被“国家PCT申请量”这一概念指代。图3显示，近15年间国家PCT申请量最大的是美国，法国紧随其后，日本位居第三，并且申请量均超300件。韩国和中国的国家PCT申请量较小，均未超过50件。中国只有20多件PCT申请，与美、法、日三国差距较大。

图3 国家PCT申请量排名

2.3 主要申请人(企业/研究机构)核电技术专利申请情况

一国是否拥有某一领域的核心技术，是否在该领域是专利强国，常常取决于该国是否拥有实力强胜的企业或研究机构。图4显示，中核集团、中广核集团位居前二，美国西屋电气、法国阿海珐紧随其后，接着是法国原子能与可替代能源委员会、日本东芝、韩国原子能研究所，日本三菱重工和清华大学分列最后二名。

图4 主要申请人申请量排名

表4是对选定的申请人的申请总量、在本国的申请量以及在其他五国申请量之和的统计(统计中缺乏部分日、韩两国相关机构的原始数据)。仅就现有能统计的数据进行对比分析，能看出中国的一些显著特点：中核集团和中广核集团在中国的申请量较大，分别为543件和483件，但这两家企业在他国的申请量之和微乎其微，仅有3件左右。

表4 各申请人申请总量、在本国申请量和在他国申请量之和一览表(单位：件)

3 全球主要国别市场的核电技术专利对比态势

3.1 美国市场

2001—2015年，美国本国以及法、日、韩在美申请量在不同年份中都有起伏，总体来看呈现增长的趋势(见图5)。

图5 主要国家在美申请量年度变化

截至2015年12月31日，美国在本国申请总量占有绝对优势，远高于其他国家；日本、法国、韩国继后，中国申请总量最小(见图6)。

图6 主要国家在美申请总量排名

截至2015年12月31日，日本在美PCT申请总量最大，达到170件，法国紧随其后，申请量为159件，美国位居第三，为83件，中国和韩国分列最后二名，分别为14件和13件(见图7)。

图7 主要国家在美PCT申请量

日本和法国在美PCT申请量较大，不仅展现了两国的核电技术专利竞争力，也从一定程度上反映了两国对美专利布局的重视程度和实力。

截至2015年12月31日，美国西屋电气和通用电气在美申请量排名分占前二，继后是日本东芝和三菱重工，法国阿海珐位居第五，接着是韩国原子能研究所。中国主要申请人在美申请量都不大，排名最末几位(见图8)。美国西屋电气和通用电气、日本东芝和三菱重工、法国阿海珐这些实力强大的企业支撑了这三国专利申请的绝大部分。

图8 主要申请人在美申请量排名

3.2 法国市场

2001—2015年，美、日、韩、中每年在法申请量均较小，法国在本国每年的申请量远远高于其他四国申请量之和。中国在法申请不容乐观，十五年中有十三年都没有任何申请，另外两年分别各是一件申请(见图9)。

图9 主要国家在法申请量年度变化

截至2015年12月31日，各国在法申请总量上，法国占有绝对优势，大幅领先其他国家，韩国排名第二，接着是日本、美国，中国位居末位(见图10)。

图10 主要国家在法申请总量排名

对于在法的PCT申请情况，本研究的统计结果显示，只有中国有一件对法的PCT申请，其他国家(包括法国)对法的PCT申请量均为零。截至2015年12月31日，法国原子能与可替代能源委员会以超过100件的申请雄踞首位，接下来是法国的两家大企业阿海珐和法马通。韩国原子能研究所排第四，美国西屋电气、日本日立通用和东芝这些核电大企业成绩平平。中国较大核电企业中，只有中国核电技术研究院有少量申请，与发达国家企业差距较大(见图11)。

图11 主要申请人在法申请情况

3.3 日本市场

2001—2015年，美国在日申请量先是基本保持平稳(2001年和2002年)，其后规律波动，总体而言近几年的申请量相比早年有较大增长；法国在日申请量总体呈上升趋势；韩国在日申请量小，波动频繁；中国在日本只有2013年和2015年各有2件申请，其他年份申请量为零(见图12)。

图12 主要国家在日申请量年度变化

截至2015年12月31日，日本在本国申请总量占据绝对优势，远高于其他国家，其次是美国、法国，韩国和中国在日申请量与日本相比几乎可以忽略不计(见图13)。

图13 主要国家在日申请总量排名

截至2015年12月31日，美国在日本PCT申请量最大，法国紧随其后，日本名列第三。韩国、中国的PCT申请量较小(见图14)。

图14 主要国家在日PCT申请量

由于数据库信息不全，未统计到各主要企业/研究机构在日申请情况，故在本研究中无法做分析。

3.4 中国市场

2001—2015年，美、法、日、韩在中国申请量总体呈增长态势；中国本国申请量在最近五年快速增长至400多件，在最近三年中每年的申请量都赶超发达国家在华的申请量(见图15)。

图15 主要国家在华申请量年度变化

截至2015年12月31日，中国在本国申请总量占据绝对优势，远高于其他国家；其次是美国、法国，日本、韩国位居最末(见图16)。

图16 主要国家在华申请总量排名

值得注意的是，2001—2009年，中国在国内申请量所占比重仅有44%，不足一半，而同期，发达国家在华申请量较大(见图17)。

图17 2001—2009年主要国家在华申请量占比

截至2015年12月31日，在华PCT申请量最大的是美国，其次是法国，日本第三，中国PCT申请量最少，只有2件(见图18)。

图18 主要国家在华PCT申请量

截至2015年12月31日，中国核电、中广核、中国核动力设计研究院、上海核工程设计研究院和清华大学包揽了国内申请量的前五名，美国西屋电气、法国阿海珐、美国百威公司是外企在华申请中排名相对靠前的国家，日本东芝和三菱重工、韩国原子能研究所申请量相对较少(见图19)。

图19 主要申请人在华申请量排名

中国专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。由于核电技术的特性，核电技术专利基本只有发明和实用新型两种形式。2001—2015年，中国国内的核电技术专利申请中发明占了总量的72%，实用新型占了28%(见图20)。具体到其他在华申请的国家，除了美国只有1件实用新型专利申请，法、日、韩实用新型申请为零。中国国内的实用新型专利几乎全部来自中国申请人(见图21)。

图20 发明、实用新型比例

图21 主要国家申请中发明、实用新型申请情况

3.5 南非市场

法国在南非申请量最大，其次是德国，再次是美国，中国在南非申请量为零(见表5)。

表5 主要国家在南非申请量(件)

截至2015年12月31日，法国阿海珐在南非申请量最大，其次是德国法马通，再次是德国阿海珐，美国西屋电气排名第四，日本两家企业——日本核燃料公司和三菱重工在南非申请量排名位于最末两位。没有一家中国企业在南非进行核电技术专利申请(见图22)。

图22 主要申请人在南非申请量排名

4 结论与建议

4.1 核电技术全球专利分析的主要结论

第一，中国核电技术取得了较快发展，市场潜力巨大。2001—2015年公开的专利申请总量反映出中国在核电技术领域逐渐壮大的技术竞争力和市场潜力。各国专利申请的年度变化趋势则表明，虽然中国在早年(如2001—2009年)与日本、美国等发达国家在核电技术专利申请量上差距较大，但近些年(2009年以来)在相关政策的带动下，中国国内核电技术专利申请量逐年大幅递增，实现了对欧美等发达国家的赶超。

第二，中国核电技术在国外的申请力度有待加强。尽管中国在本国和在其他目标国家的专利申请总量并不算少，但在本国的专利申请量占据了绝大部分，仅有30余项专利是在其他几个目标国家申请的。从国家PCT申请量情况看，中国与美、法、日等发达国家相比，差距悬殊。

第三，国际核电巨头早已在全球设置了严密的专利布局，给中国核电技术走出去和竞争力提升带来了很大压力。其一，在以美、法、日为代表的发达国家市场，中国企业已经开始有意识地通过PCT专利申请方式进入发达国家市场，这表明企业开始重视在发达国家的专利战略布局，但今后仍需克服技术创新能力、政策法律环境等方面的困难，加大专利布局力度。其二，从以南非为代表的发展中国家市场的专利布局情况看，法国、美国、日本等核电技术强国在南非早有严密的专利布局，但中国尚未在南非市场布局专利，这表明中国企业缺乏在其他发展中国家提前进行专利战略布局的意识和经验。中国核电企业进入南非，势必会遭受一定的技术壁垒[9]。其三，中国核电技术虽有数量优势，却缺乏质量优势。从申请类型上看，欧美等发达国家在华专利申请以发明专利为主，几乎没有实用新型的申请。而中国本国大部分核电技术的专利申请为实用新型，而非发明专利。

4.2 提升中国核电技术国际竞争力的对策建议

第一，强化核电技术创新能力和自主知识产权布局。加强对核电技术核心自主化方案的创新性设计和研发力度，实现研发关键环节的自主化[10]，摆脱在关键设计、验证程序和软件等方面对国外技术的依赖；提升核电装备制造领域关键设备和部件的自主设计和材料的自主制造能力，不断提升自主化设备产品的一次合格率，完善中国自主核电发展标准体系并支撑“走出去”标准体系建设。在核电技术自主知识产权布局方面，要有策略、成体系地开展知识产权成果申请/登记/注册，多层次、全面的知识产权保护策略，服务于商业价值最大化；提高专利申请技术交底书和专利申请文本的撰写质量，选择高质量代理机构，强化技术方案的保护层级，增强专利自身的稳定性；高度重视涉及核心自主化方案的专利申请实质审查意见的答复，加强与代理机构、审查员的互动，确保专利既授权，又维持有效的保护范围等。

第二，加强专利对比分析和侵权风险预警机制建设。其一，企业应加强专利风险预警工作。应在常规运营环节加强相关能力建设，就相关竞争对手在燃料、关键设备、软件三个技术领域的专利权主张权利情况进行动态追踪和监测。在出口之前应加强专利审慎调查，就自身拥有的专利与目标国市场上其他国家竞争对手的专利和技术进行对比分析，排查可能引起对手就某项专利主张权利的风险；依据国际条约、双边条约和互惠条款等，并结合产品出口相关国家或地区的专利侵权判断原则以及竞争法，对相关技术和产品进入该国家或地区是否侵犯专利权及是否有被侵权的风险进行判断。 其二，行业协会，作为核电技术发展领域的第三方中介机构，应当建立健全全球核电行业专利分析及侵权事实动态追踪和监测机制，并结合相关的市场、政治、法律等多种因素，进行综合的风险评估与分析，为国内核电企业走出去提供及时的目标国市场的知识产权风险预报。其三，政府应当在促进核电技术走出去的政治法律环境建设方面发挥积极作用，依据十三五规划和最新修订和颁布的一系列知识产权及成果转化法律法规等内容，结合财税金融等政策、监管和执法手段、培训等多种形式，积极营造核电技术创新及应用良性法治环境，扶持企业完善“走出去”的法律风险防控体系建设，并探索设立核电技术领域的主权专利基金，解决企业走出去中的知识产权困境。

第三，加大海外市场的专利战略布局。扶植和支持核电技术领域实力较强的企业和研究机构，鼓励其采取“专利先行”战略，学习国外竞争对手的成功经验，视情采取防御型专利布局战略，通过考虑是否是潜在持久市场、自身是否具有技术消化吸收能力、项目谈判是否涉及技术转让要求等因素，预先评估潜在市场，建立适合自己的海外技术转让模式，确立潜在市场的专利布局战略，以实现科学布局海外专利，实现获益最大化，并规避他国核电技术竞争对手在潜在国市场的技术壁垒，助力中国核电企业在国际市场竞争中占据有利位置。此外，可考虑集和研发设计、制造建造、安装调试、运行维护等环节的技术企业，构建核电产业知识产权联盟，进而形成核电全产业链“专利池”，并根据目标国家的实际情况统筹协调和实施海外专利布局。

第四，积极参与核电领域的国际技术合作。到目前为止，中国核电走出去主要的项目在巴基斯坦，属于援建项目，尚缺乏足够成功的核电技术走出去的经验。此外，中国企业虽然参与了英国欣克利角核电项目，但法方将此项目的主要设备和建安合同分包给其他合作伙伴，中国很难介入主要技术环节，这样的走出去实际上是停留在金融资产层面的，尚未实现核电技术和装备人才的走出去。实际上中国目前的两种三代核电技术都还未实现真正意义上的出口，知识产权的风险尚未暴露。中国核电自主技术“华龙一号”海外拓展必将面临诸如法国阿海珐、美国西屋、俄罗斯甚至日本、韩国等核电强企的激烈竞争。尤其是美、法等发达国家的三代核电堆型技术已在国际上取得广泛认可(美国的AP1000和法国的EPR)。在这种巨大的国际竞争压力下，中国亟需加强与世界核电强国在核电技术开发和应用领域的合作，探索有效的合作模式，支持企业以多种合作模式参与国际核电项目竞标，加强与世界核电强国在核电技术研发领域的深入合作和联合研发，提升中国核电技术人员的研发创新能力。积极促成与世界核电强国共同开拓第三方市场，规避知识产权、地缘政治等方面可能的障碍。鼓励采取装备、技术、标准和资本的一揽子方式进行对外合作，并加强核电产业链战略联盟的合作、人才培养领域的合作等。

[1]新华社:强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献[EB/OL].(2015-11-18)[2016-11-16]http://www.scio.gov.cn/xwfbh/xwbfbh/wqfbh/2015/20151119/xgbd33811/Document/1455864/1455864.htm.

[3]佟贺丰，曹燕，张静.全球核电发展态势分析[J].高技术通讯，2013，23(7):762-766.

[4]GRIMALDI M，CRICELLI L，DI GIOVANNI M，et al.The patent portfolio value analysis:a new framework to leverage patent information for strategic technology planning[J].Technological forecasting and social change，2015，94:286-302.

[5]艾润，赵忠胜，杨琰河,等.国际化竞争中专利运用分析[J].技术与市场，2015(5):320-321.

[6]娄岩，杨培培，黄鲁成，等.基于专利的核电技术中外对比研究[J].情报杂志，2016，35(6):102-108.

[7]ALBINO V，ARDITO L，DANGELICO R M，et al.Understanding the development trends of low-carbon energy technologies:a patent analysis[J].Applied energy，2014，135:836-854.

[8]李臻洋，王洁，程旭辉.核电企业海外专利布局研究[J].能源研究与信息，2015，31(4):205-209.

[9]王泽平.核电走出去的技术优势和发展路径[J].中国投资，2015(10):50-53.

[10]廖晓东，陈丽佳，李奎.“后福岛时代” 我国核电产业与技术发展现状及趋势[J].中国科技论坛，2013(6):52-57.

(责任编辑 沈蓉)

On the International Competitiveness of China’s Nuclear Power Technology Patents

Jiang Jiani1，Wang Can2，Zhai Huanhuan3

(1.Center for International Economic and Technological Cooperation，Ministry of Industry and Information Technology，Beijing 100846,China;2.School of Environment,Tsinghua University，Beijing 100084,China;3.Graduate School of Chinese Academy of Social Sciences，Beijing 102488,China)

Through the use of patent search and analysis method，the paper studies the global patent trends of nuclear power technology in the major countries，and makes a comparative analysis on nuclear power technology patents of other nuclear power countries and China in the main international nuclear power market.It is helpful to understand the present situation of the international competitiveness of China’s nuclear power technology,and provide reference and specific recommendations to enhance the international competitiveness of China.The core conclusions include:In recent years China has made rapid development in the field of nuclear power technology，and the market potential is huge;China lacks enough efforts in patent application abroad of nuclear power technology;facing a tight patent layout in the world by international nuclear power giants，the development of China’s nuclear power technology is being in a huge pressure.The corresponding recommendations include:strengthening the nuclear power technology innovation;establishing the comparative analysis of nuclear power and the early warning mechanism of infringement risk;increasing the overseas patent layout of nuclear power technology;actively participating in international cooperation in the field of nuclear power technology.

Nuclear power technology;Patents;Competitiveness

科技创新战略研究专项“创新驱动国家低碳发展与应对气候变化战略问题研究”(ZLY2015096)，科技部改革发展专项“巴黎会议后应对气候变化急迫重大问题研究”，中国法学会部级课题“中国开展应对气候变化国际技术合作法律风险研究”(CLS(2016)Y21)。

2016-12-19

蒋佳妮(1986-)，女，甘肃武威人，助理研究员，所长助理；研究方向：应对气候变化科技政策，知识产权，技术转让。

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