专利视角下四川省装备制造领域技术分析

杨锐，段联，廖觅燕，杨亮

（1.四川省科技促进发展研究中心；2.成都一墨知识产权服务有限公司；3.四川农业大学商学院）

装备制造产业被列为四川省“5+1”现代产业体系的重要组成部分，是四川未来重点发展的高端产业之一。本研究基于2011—2019年四川省装备制造领域专利申请数据，对该领域技术产出总体情况、地域分布、创新高地、攻关技术及技术专利的流入输出情况进行了系统分析，以期为相关部门掌握四川省装备制造领域技术发展水平提供参考。

一、四川省装备制造领域技术产出概况

2011—2018年，装备制造领域共检索到相关专利申请51.27万件（数据来源于incopat全球专利数据库，技术标签由作者根据行业报告、专利分类、学术文献等手工添加）。从各省市情况看，北京（7.14万件，14%）、江苏（6.07万件，11.8%）、广东（5.55万件，10.8%）分列前三，紧随其后的是山东和浙江，四川位列第六位，为2.56万件，约占全国总量的5%。

总体上看，申请专利中有46.57%已获得授权，另有25.67%的专利处于实质审查中，专利通过率较其他领域更高。发明专利申请量占申请总量的51%，发明专利的授权率为21.46%，另有41.30%的发明专利处于实质审查中，说明该领域技术正处于快速发展期。近三年申请的发明专利在专利总数中所占比重逐渐增加，专利申请结构明显优化，创造重心持续向技术水平较高的发明专利倾斜，四川省装备制造领域的创新水平正在不断提升。

从地域分布看，75.36%的专利申请和78.38%的发明专利申请均来自成都，说明成都在全省装备制造技术创新方面处于绝对主导地位，是四川省装备制造产业最重要的技术研发地和最大的市场所在地。此外，申请量在千件以上的地市还有绵阳、德阳。

从技术方向来看，目前全国排在前三的技术方向分别是土层或岩石的钻进技术和水、废水、污水或污泥的处理技术以及电数字数据处理技术，四川省与其基本一致（见图1）。其中，在土层或岩石的钻进技术方向，北京、山东和江苏同处于全国领先地位，分列该领域的前三名；在水、废水、污水或污泥的处理技术方向，江苏更具优势，拥有河海大学、常州大学、南京大学、江苏大学、江南大学、东南大学等一系列大学申请人，使得江苏在该领域具有突出地位，而四川则缺少全国性龙头企业；在电数字数据处理技术方向，广东以绝对的领先地位处于全国第一，其主要技术创新机构为广东欧珀移动通信有限公司以及腾讯科技(深圳)有限公司，而在四川境内，四川长虹电器股份有限公司则成为了该领域的主要申请人，其次为电子科技大学、西南石油大学。

从研发趋势来看，四川在土层或岩石的钻进相关技术（E01B）方面一直保持了快速增长势头，直至2016年后保持在一个稳定的水平。而在水、废水、污水或污泥的处理等技术领域（C02F）则在2017年呈现了一个快速增长，从2016年的548件专利申请一跃增长到2017年的1048件。同时，随着数字化时代的到来，电数字数据处理技术（G06F）的发展也在2015年前后进入到一个快速增长期，专利数量从2014年的182件急剧增长到2015年的358件。（图2）

图1 四川装备制造产业主要技术分支

图2 四川装备制造产业主要技术分支申请趋势

从专利申请人来看，四川省装备制造产业技术高度集中，其中西南石油大学的申请量独占鳌头，其申请量约占全省总量的12.10%，其中发明专利占该申请人申请总量的63.51%，而在申请趋势方面，其整体也与全省申请趋势相吻合，从2010年开始逐年增长，到2016年后步入稳定期。中国石油集团川庆钻探工程有限公司，位居四川第二，但其与西南石油大学的申请量差距较大，但近年其专利申请数量呈现出逐步增长的趋势。从全国申请人排名来看，也是以石油领域的企业及高校居多，前两位分别是中国石油天然气股份有限公司、中国石油化工股份有限公司，而在四川地区申请量排名第一的西南石油大学，则在全国总申请人排行榜上排名第四。

二、四大重点领域攻坚技术分析

装备制造是四川省“十三五”科技创新规划部署的重点领域，着力在航空航天、智能制造、节能环保、油气开采及加工四大重点领域开展技术攻关。由于发明专利更能体现实际创新能力，研究主要对发明专利进行分析，共检索到2011—2018年间与攻坚技术密切相关的254317件发明专利，主要涉及航空航天、智能制造、节能环保、油气开采及加工等技术方向，其中四川省内发明专利数量为13011件，总体上看，西南石油大学占全省申请的主导地位，其技术成果主要在油气开采及加工以及节能环保领域。

（一）航空航天

在航空航天领域，主要包括航空航天制造、通用航空、航空发动机及零部件、航电系统、民用航空运行、航空维修等高端集成电路技术。目前所检索的专利，已覆盖航空航天领域所有攻坚技术方向，其主要申请人超过75%都集中于成都（图3）。通过图示可知，四川省在航空航天领域的研究呈现一种百花齐放的景象，各分支领域均来自不同的申请人，形成四川省的产业集群，在全国范围内也处于领先地位。

（二）智能制造

在智能制造领域，主要包括智能装备功能部件、高档数控机床的机器人、系统集成创新等智能制造技术。目前所检索的专利，已覆盖智能制造领域所有攻坚技术方向，排名前两位的申请人所在城市分别为成都和绵阳。通过图4、图5可知，四川省成都片区在智能制造领域的主要申请人以高校为主，辅以数控科技创新型企业，而绵阳片区的主要申请人则为四川长虹电器股份有限公司。

图3 四川省成都地区装备制造产业航空航天技术专利分析

（三）节能环保

在节能环保领域，主要包括高效清洁节能锅炉、低温余热余能利用、高效节能电机及电力装备、环境污染防治与保护装备技术、资源综合利用和环境监测仪器等节能环保技术。目前所检索的专利，已覆盖节能环保领域所有攻坚技术方向，排名前两位的申请人所在城市分别为成都和自贡。通过图6、图7可知，四川省成都片区在智能制造领域的主要申请人同样以高校为主，而在自贡片区的主要申请人则为东方电气集团东方锅炉股份有限公司。

图4 四川省成都地区装备制造产业智能制造技术专利分析

图5 四川省绵阳地区装备制造产业智能制造技术专利分析

（四）油气开采及加工

在油气开采及加工领域，主要包括页岩气钻采技术及装备、海洋及极端环境条件下油气钻采装备、油气储运与加工等油气开采加工技术。目前所检索的专利，已覆盖油气开采及加工领域所有攻坚技术方向，申请人主要分布在成都。通过图8可知，成都地区的申请人又是以西南石油大学为主，其他相关企业申请人也是与石油领域密切相关的合作企业，具有自己的产业集群。

三、技术转移

以有效专利数据作为数据源，统计出省内转化数据550条，外省流入四川省专利数据204条，四川省流出外省数据456条。采用社会网络分析方法构建网络图，分别从城市流向、专利权人流向两个角度分析。节点的大小代表了该节点的度数，即与之有联系的节点数量，节点度数越大说明该节点越重要。不同颜色的节点构成不同社区，同一颜色的节点联系紧密。

（一）专利流转趋势

图9为 2011—2019年 每 个时间点专利流入的省市分布图，显示专利数据大体较快增长，且2018年达到最高。从每个时间段城市分布情况看，除2012、2013、2018年三年外，其余年份成都市专利流入量所占全部专利流动比例均大于其他各省份和四川省其余城市。值得注意的是2018年，北京市专利流入量远大于其他省份和四川各城市，说明该年四川省的专利流出主要指向北京市。

图6 四川省成都地区装备制造产业智能制造技术专利分析

图7 四川省自贡地区装备制造产业智能制造技术专利分析

图8 四川省装备制造产业油气开采及加工技术专利分析

（二）城市流向

图10是以省市为节点的有向网络图。网络图划分为颜色不同的社区，相同颜色节点的省市说明其联系密切，连接线箭头指向的城市则表示有专利流入该城市。而连接线的粗细说明专利流动数量的大小。从图中可以最直观地看出四川省的各城市中，成都市、绵阳市、德阳市及泸州市的节点大，说明这几个城市在装备制造领域的专利活跃度高。与之相对应的省外流动情况是，北京市、广东省、浙江省为四川省专利流出地的前三大省份。

具体到省市之间的流动，成都市为整个网络图的中心节点，专利流入量与流出量均远大于其他城市数量。在与成都市相同的社区内，根据箭头指向与粗细可以看出成都市的专利主要流向了北京、广东、浙江省；而流入成都市的专利主要来自于浙江省与江苏省。除了以成都为中心的社区外，山东、贵州、陕西、德阳、攀枝花等省市专利流动密切。绵阳则与新疆和广西省联系紧密。四川省的凉山州、达州市的专利主要流向了重庆。四川省与福建省及上海市的专利流动主要来源于阿坝州、南充市及自贡市。余下的两个社区中专利流动数量与城市数目较少，说明装备制造领域在这些省市缺乏一定专利的创新性。

图9 2011—2019年专利流动趋势

图10 四川省装备制造产业专利省市输入输出流向图

（三）专利权人间流转

图11展示了专利权人之间专利的整体流动情况，灰色圆圈节点代表了在流动过程中活跃度较低的专利权人，且大多为两两之间的流动。划分的其他颜色节点则形成了联系密切的社区，其中，以西南石油大学为中心的社区中，西南石油大学在专利流动的数量上领先于其他专利权人，且箭头多指向其他专利权人，说明西南石油大学的专利主要输出外省，专利输出量远远大于输入量，既体现了高等院校在四川省与其他省专利流动中的重要地位，也反映了产学研合作情况。以成都新柯力化工科技有限公司为中心的社区节点数目多，节点大小差异程度小，说明专利在整个社区的流动较为均衡，与西南石油大学的情况一致，成都新柯力化工科技有限公司的箭头全部指向其他专利权人，该企业的专利主要输送到了广东、浙江、福建、山东等省的企业，其中，广州博鳌纵横网络科技有限公司专利流入的数量名列前茅，除了成都新柯力化工科技有限公司的输送之外，还有四川科冠电子有限公司与成都佳格科技有限公司的大量专利流入。余下的几个社区之间专利权人数量普遍为3个左右，专利合作较为频繁。

为了更加详细直观地看四川专利权人与外省专利权人的流动情况，图12与图13分别可视化了流入四川省的专利权人概况和四川省流出外省的专利权人概况。图12是外省的专利权人流入四川省的网络图。作为排名前三的3个专利权人，成都惠灵丰金刚石钻头有限公司与四川悦承环保节能科技有限公司为承接专利数量最多的两个企业，说明其接受外省专利权人的专利数量多。而温州市骐邦环保科技有限公司流入四川省的专利数高居外省第一，凸显其在装备制造领域的领先地位。图13则是四川省专利权人向省外专利权人的流动图。成都新柯力化工科技有限公司、西南石油大学、成都蒲江珂贤科技有限公司为主要流出的企业和高等院校。一是说明了其在装备制造领域专利创新性强，二来说明在对外交流及成果转化过程中的重要地位。其中成都新柯力化工科技有限公司箭头指向多，说明专利在多个城市区域的流动，体现了该企业在四川省的专利发明领先地位。而在外省的专利权人中，广州博鳌纵横网络科技有限公司接受四川省专利流出量最多，其次是广东高航知识产权运营有限公司。

图11 专利权人流动情况

图12 外省专利权人流入四川省专利权人情况

四、结论与建议

装备制造业为国民经济和国防建设中的各行各业提供生产和扩大再生产的工具和装备。装备制造技术水平直接影响产业的竞争力，该领域技术的进步对于降低工业综合能耗，提高整个国民经济效益，实现增长方式转变将产生巨大作用。通过对四川省装备制造技术专利的分析，可以看到：四川省该领域技术正处于快速发展期，技术结构得到明显优化，创造重心持续向技术水平较高的发明专利倾斜，四川省装备制造领域的创新水平正在不断提升。成德绵地区在装备制造技术创新方面在四川处于绝对主导地位，也有可能发展成为全国装备制造产业重要的技术研发地和最大的市场所在地。

图13 四川省专利权人流入外省专利权人情况

在看到优势和潜力的同时，四川装备制造技术发展也存在以下问题：（1）在具体技术创新方面，钻进技术在四川处于稳步发展态势，污水处理技术近三年有较大提升，但是在高端装备制造和高技术高附加值装备制造上还与国内领先和国际先进有较大差距，如分离技术、通信传输技术、系统控制调节系统开发等。（2）从专利申请人看，排名靠前的技术发明人基本还在高等院校，龙头企业数量少且支撑能力不足。其中反映出的最大问题是产学研结合不紧密，很多技术止步于实验室。结合四川省科技计划支持情况看，尽管这些高产专利申请人基本都获得了省级科技计划项目经费支持，但支持力度较小，企业申报还硬性要求研发经费配套。（3）从攻坚技术方向看，四川省在高端装备制造中，航空航天、轨道交通和智能制造装备已有较好基础，卫星及应用、海洋工程装备涉猎较少，即便是有基础的技术行业，也大多在技术低端有所突破，关键核心和卡脖子技术的突破还应假以时日。（4）技术转移方面，专利的交易数量逐年增加（由于2019年数据缺少最后一季度，从增长趋势看应该与2018年持平），尤其是向省外的技术输出较多，特别是2018年，四川省的专利主要流出直指北京。技术交易的活跃进一步证明了四川在装备制造技术领域的研发能力和需求均旺盛，但从技术转移的轨迹看，四川本身技术的消化能力还较差，一项好的发明在本地落地还较为困难。

因此，研究建议：首先，给予高产出专利人固定持续的科研经费支持。尤其是在关键核心技术上有研发能力的机构和团队，除了从项目经费上予以倾斜外，还应联合税务部门，从企业所得税、绩效奖励的个人所得税等方面予以减免支持。其次，优化营商环境。让更多能承接技术落地的企业尽可能在四川本省创业、建厂等。第三，专利审批的科学化和效率有待提升。一方面垃圾专利在近五年爆发式增长，应加大力度培养和引进更多专业人士进入专利代理行业，让专利产出的整体水平有质的提升；另一方面优质专利的审批流程可以进一步优化提速，让其尽早得到法律的保护。最后，还需进一步优化创新氛围，科研人员在宽松的环境下才能更好地创造。