基于专利分析的北京新材料产业对策研究

摘要：鉴于专利是反映一个产业技术特性的重要指标，本文以专利角度，从优势、劣势、机会、威胁四个方面分析北京新材料产业的发展现状，并提出建议，为产业发展决策提供参考。

关键词：新材料产业 专利分析 北京 对策建议

新材料产业作为战略性新兴产业，以新兴技术为基础是其重要特征，而技术创新能力是产业竞争优势的一个关键要素。专利作为技术创新能力的具体成果，反映了企业在该领域的技术创新实力，使企业在该领域科技竞争实力的具体表现。因此，专利可以作为衡量企业或地区新材料产业发展状况的重要依据。

一、数据来源与获取

以SCI科学引文数据库作为数据源，对1992―2009年出版的文献进行检索，以“（Advanced materials）OR（New functional*materials）OR（Advanced composite* materials）OR（Smart* Materials）”作为主题词，并排除与新材料产业无关的学科，共检索到相关文献15492篇。利用Bibexcel软件进行关键词分析合并，并根据关键词词频进行排序，从而得到新材料产业领域的关键词，然后根据所获得的关键词构造新材料产业的专利检索表达式。考虑到本文主要分析北京新材料产业专利的相关现状，故采用国家知识产权局专利数据库作为数据源，检索跨度为1992―2009年。

二、基于专利的SWOT分析

检索发现与新材料产业直接相关的专利申请中发明专利申请有15619项，其中北京地区专利数位1289项。运用PATENREX软件以及通过国家知识产权局检索平台进行专利分析，这些专利申请呈现出以近十几年来我国申请人的申请以发明专利为主、追求实际应用价值等特点，映射出我国近年来在新材料产业的发展速度加快，质量提升，产业化逐步形成竞争力等实际情况。

我国新材料产业的专利申请趋势情况如图1所示，1992年至2002年期间专利申请增长势头平稳，近几年申请量则急剧增长。北京地区的专利申请趋势，与我国新材料产业专利申请势头是基本一致的。

（一）优势分析

新材料产业专利申请分布情况为：日本专利2434项，美国专利1519项，我国台湾有689项居于第三位。北京以618项名列第四，与我国（除台湾以外的）其它省市相比，发展新材料产业的最显著优势正是科研技术实力雄厚。北京新材料科研领域的科技创新能力一直排名全国第一，仅中央在京的材料科研单位约占全国总数的40%，相比上海和深圳，北京园区在企业数、从业人员、总收入、产值等方面比重上处于绝对优势。

我国新材料产业排名前十的IPC专利技术构成分布情况：H01L领域有专利4131项，H01F领域有469项，H01S领域有239项，H02K领域有194项，G11B领域有191项，C23C领域有171项，G02F领域有152项，G01N领域有144项，G02B领域有143项，C04B领域有139项。可见，新材料产业研究热点集中于H01L（半导体器件；其他类目未包含的电固体器件）、H01F（磁体；电感；变压器；磁性材料的选择）、H01S（利用受激发射的器件）以及C04B（建筑材料；陶瓷；耐火材料；天然石的处理）等领域。

而北京的专利技术分类构成情况：H01L的申请数量最多，有177项；其次为H01F为39项；H01S为36项；C22C为23项；G01N为21项；C23C为18项；B01J和H01M均为17项；G02B和C04B为13项。北京地区的研究热点与我国的研究热点基本一致，如北京航空航天大学与北京科技大学等主力科研单位在H01L（半导体器件；其他类目未包含的电固体器件）以及H01F（磁体；电感；变压器；磁性材料的选择）领域的研究成绩显著。随着首都经济的不断发展，各行各业的发展对新材料都提出了新的需求，特别是北京的电子信息、生物新医药、环保、节能等产业都是新材料应用的支撑领域，为北京发展新材料产业提供了广阔的市场。此外，依托北京战略资源，充分利用环渤海地区的生产资源，实现战略资源和生产资源在同一企业的集中配置，拓展了新材料产业的发展空间，带动了新材料产业不断优化，尤其是航空航天、交通运输、电子电气、建筑建材、医疗器械、国防军工等行业的发展对材料的性能和品种提出了更高的需求。

（二）劣势分析

企业自主研发能力不足。专利检索分析得出北京主要专利申请人的排名情况（见表1）：中国科学院半导体研究所居于首位，清华大学次之，中国科学院微电子研究所居于第三位，北京大学第四位，中国科学院物理研究所第五位，北京工业大学第六位，中国科学院化学研究所第七位，北京科技大学第八位，北京航空航天大学第九位，北京化工大学第十位，国家纳米科学中心第十一位，有研稀土新材料股份有限公司第十二位，中国科学院声学研究所第十三位，中国人民63971部队第十四位。经统计，排在前14名的研发申请人，科研机构有7个，高等院校有6个，只有1家企业单位。说明北京新材料产业现阶段的科研主力为科研机构以及高校，而企业的研发能力十分薄弱。

专利申请起步晚，申请人研发能力弱。根据专利数据得到北京主要申请人的研发能力详情，排名前十的专利申请人研发能力仍不乐观，例如，专利活动年期超过十年的仅占一半，专利平均年龄超过5年的仅有3个，这与国际水准是存在很大差距的。

科技成果转化成效不明显。虽然北京具有科研优势，但是也存在着明显的禀赋缺陷。具体而言，在产业组织和制度层面，北京高新技术产业在知识链、技术链和产业链间尚存在脱节，产学研合作机制不完善。科研成果转化是限制北京新材料产业发展的关键环节。长期以来以新材料规模化制造为发展方向，却忽略了新材料技术产学研合作、企业自主研发、中试孵化和产业化初期等环节，大量优势科研资源难以转化为北京新材料产业的竞争优势。

（三）机会分析

根据我国新材料产业发明专利申请量排名前十的主IPC分类号的“专利数”、“复合技术专利数”以及“关联技术数”等指标为研究对象，得到技术关联度指数，如表2所示。

由此看出，H01F、H01S等技术领域不但关联专利数多、范围广且关联度较高，表明这些技术对新材料产业其他子技术领域具有较强的知识溢出效应，表现为在新材料产业技术领域中的重要性。与此形成对比的是，虽然H01L拥有较大的申请量，但是与其他技术领域关联性很小，没有形成良好的知识共享机制，既缺乏对其他相关技术的创新推动，也缺少对其他技术的知识吸取，技术创新专业化倾向明显，创新成果涉及的技术范围较窄，北京可以借此考虑下一步的技术研发方向由此入手。同时，如C23C、C08L、B01J等技术领域虽然目前专利申请量较小，但与其他技术存在高度关联性，发展前景广阔，为此北京可以根据自身特点进行专业化研发，充分利用市场方面以及政策方面的机会，整合自身能力形成特色优势。

随着社会科技的进步和新兴产业快速发展，对新材料需求的种类和数量大大增加，以新材料为支撑的新兴产业的快速发展，对新材料的种类和数量需求也将进一步扩大。据统计，磁体材料每年以15%的增长率发展，预计到2015年，仅中国市场就需要永磁铁氧体50万吨，软磁铁氧体20万吨，钕铁硼磁体5万吨。由此可见，新材料产业的市场需求是非常可观的。并且“十二五”期间，国家将实施新材料重大工程项目，将打造10个销售收入超过150亿元的新材料综合龙头企业，建成若干年产值超过300亿元的新材料产业基地和产业集群。新材料作为发展战略新兴产业的原料，再加上市场和政策的强有力支撑，“十二五”期间必将获得良好的发展机遇。

（四）威胁分析

如前所述，北京与国内其他省市相较，在H01L、H01F等热点领域具备一定优势，但是在市场无国界的时代背景下，仍然受到来自其他国家和地区的很大威胁。经专利统计分析显示，北京与主要竞争对手的技术差距还是很大的，仅在H01L领域美国有专利792项、日本有专利1146项，而北京仅有177项；H01F领域，日本有专利178项，而北京仅为39项，由此可见一斑。日本、美国等国外新材料企业无论在基础研究、应用研究、技术商品化、生产制造等各方面都居世界领先地位，并且拥有的专利数量惊人，专利布局很严密，这就在很大程度上限制了北京乃至我国的产业技术研发与进步。

三、对策建议

（一）增强核心技术研发力度

由上述专利分析结果，可以判断出北京地区的研发热点与我国的研究热点是保持高度一致的，如北京航空航天大学与北京科技大学等主力科研单位在H01L以及H01F等领域的研究成绩显著。结合《北京市基础与新材料产业年度发展报告（2010年）》来看，近年来，北京市新材料产业在单晶硅和化合物半导体材料及稀土永磁材料方面成绩不俗，加之上面的专利分析，这一态势与国际主要竞争对手的发展趋势一致，可见今后应该加大投入力度予以追赶。

（二）完善专利保护机制，促进共性技术研发

虽然北京地区的研究热点与新材料产业的研究热点基本一致，但是研发广度有待进一步拓展，比如，北京在H01L领域专利项数为177项，而上海在该领域则包含224项专利。并且，对照全国视角下的技术构成情况，北京在G11B及G02F领域与新材料产业的整体研究趋势还是有一些参差的，鉴于外部趋势走向，北京新材料产业接下来可以着手研究存在差距的技术领域，发挥首都科技的人才优势，根据北京新材料产业的布局，选择重点领域与中央在京研究单位成立集前沿研究、技术开发与工业试验，积极引导研究单位利用现有技术、人才优势开展北京新材料产业的共性技术研发。

（三）加速科研成果转化

北京现阶段的科研主力仍为科研机构以及高校，企业研发能力不足。前文的专利申请人分布情况就可说明这一问题，排在前14名的研发申请人，仅有1家企业单位。因此应着重打造以研发为主导的新材料产业，形成以研发、测试和孵化服务为中心的新材料科研服务产业；建立并完善直接面向科研院所、企业和市场需求提供服务的北京新材料产业发展促进中心，在重点新材料领域形成成果孵化与转化中心，鼓励与支持有条件的高校、研究院所、企业和其它社会力量，以新的机制，建立面向市场的新材料成果转化与孵化中心，最终形成北京新材料高技术企业孵化平台。

参考文献：

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②马春.2005年世界新材料产业研究进展[J].新材料产业，2006（1）

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⑤翟卫军，姬翔，刘洋.衡量地区专利实力的新指标――“专利聚集度”初探[J].知识产权，2009（4）

⑥徐瑞阳，徐峰.产业共性技术的界定及选择方法研究――基于科技计划管理的视角[J].中国软科学，2010（4）

⑦北京市经济和信息化委员会.北京市“十二五”时期基础和新材料产业调整发展规划.北京：北京市经济和信息化委员会，2011

⑧郑世林，何维达，曾辉.北京新材料科研成果转化状况与政策建议[J].中国软科学，2009（11）

〔本文系国家社科基金重大项目“新兴技术未来分析理论方法与产业创新研究”（项目编号：11&ZD140）研究成果〕

（娄岩，1963年生，北京人，北京工业大学经济与管理学院副教授。研究方向：新兴技术管理与产业创新。纪玉环，1988年生，河北人，北京工业大学经济与管理学院硕士研究生。研究方向：产业创新。黄鲁成，1956年生，河北人，北京工业大学经济与管理学院教授。研究方向：技术创新）