全球專利分布格局

全球有效發明專利地域分布

圖1 全球有效發明專利地域分布與國內法律狀態構成

根據上圖，美國、日本、中國占據第一梯隊，三國國內的有效發明擁有量均超過5000件，其中美國超過10000件，超越了日本位居第一，占全球總量的近40%，代表美國市場的激光器領域在技術先進性、市場競爭激烈度方面都是世界首位；日本雖然申請勢頭呈現下滑，但依靠著多年技術積累仍居世界第二，有效發明擁有量占全球總量的23%，近年來與美國的差距在逐漸拉大；中國位列第三位，有效發明擁有量占全球總量的15%，但僅為美國的三分之一左右，差距仍然十分明顯；盡管近十年中國國內專利申請總量增長迅猛，直逼美、日兩國，但目前在以有效發明擁有量為代表的專利質量上仍與美國有較大差距。與申請量情況一致，歐洲專利局、韓國、德國、中國臺灣在有效發明擁有量方面處于第二梯隊。

圖2 全球專利申請地域分布及PCT專利申請構成

上圖展示了全球專利申請的主要受理局分布情況，包括多個國家受理局和兩個國際/區域受理局（世界知識產權組織和歐洲專利局）。中國、日本、美國占據第一梯隊，其受理的專利申請量均超過30000件，其中中國受理的專利申請量超過70000件，超過日、美兩國的總和，說明我國對于工業用激光智能裝備的需求越來越強，國內激光企業的數量快速增加，越來越多的國外廠商也爭相進入國內市場搶占份額；結合前文的申請趨勢分析，我國國內的申請量如此巨大主要來源于最近十年的快速增長。隨著國內傳統產業轉型升級的逐步深化，我國對于工業用激光智能裝備的需求越來越強，國內激光企業的數量快速增加，越來越多的國外廠商也爭相進入國內市場搶占份額，如此帶動了近十年國內專利申請量迅猛增長。

日本、美國兩國申請總量差距不大，近年來由于日本申請人將專利申請重心從國內逐漸轉移到國外，因此造成日本國內專利申請量出現下滑趨勢；而美國一直是各國申請人海外專利申請的首選地，國內專利申請穩步增長，加之美國政府近年來推行將制造業帶回美國的政策，美國國內市場容量勢必增加，也將帶動專利量繼續上升，預計未來幾年之內申請總量將超越日本；世界知識產權組織、歐洲專利局、韓國、德國受理的專利申請量處于第二梯隊，申請量在9000~13000之間；中國臺灣、澳大利亞、加拿大、俄羅斯屬于第三梯隊，申請量在2000~5000之間，全球專利申請的地域分布情況與各國/地區市場規模基本一致。

我國沒有一家單位進入全球有效發明專利擁有量前20名。

江蘇省的專利分布現狀

七省市專利申請趨勢對比分析

圖5 七省市專利申請趨勢對比

中國的激光產業在地域上呈現出很強的集聚性，目前已經形成華中，珠三角，長三角，環渤海四大激光產業帶。

武漢光谷是國內一大極具規模的光電產業集群中心，是名副其實的中國激光谷，擁有完整激光產業鏈，集中了國內激光領域眾多專家和技術人才，擁有專業化、規模化的產學研國家級基地，科研資源豐富、技術儲備雄厚。以其為代表的華中區域產品最為全面，在低、中、高功率激光設備方面均有涉及，集聚了國內超過200家知名激光企業，包括華工科技、銳科激光、金運激光、高德紅外等激光領域知名企業。華中區域的代表省份湖北的專利申請量一直穩固增長，與我國激光產業不斷發展的大趨勢一致，但年申請量與廣東、江蘇、北京存在一定差距，與浙江、上海相當，略高于山東，2015年之后，湖北、浙江的申請量都開始提速，呈現出超越北京的趨勢，目前申請總量排名全國第五。

珠三角地區是中國激光產業的另一大集聚中心，相關產業主要分布深圳、廣州、東莞、佛山這幾大城市，珠三角激光產業群的重心在大族激光領銜的深圳。深圳擁有大族激光、光韻達、聯贏激光、創鑫激光、杰普特光電等眾多業內知名企業，涉及的激光應用領域非常廣泛。在市場化運作方面，深圳有著華中區域難以匹敵的優勢，2014年深圳的激光產業產值已經超過武漢，成為了激光產業產值第一城市，珠三角地區的激光產業出口額占到全國激光產品出口的三成以上。廣東的專利申請趨勢也一直保持上升態勢，2012年之后，廣東申請量出現激增，并在2016年超越江蘇成為年度申請量首位，在2017年繼續擴大優勢，目前高居年申請量第一位，申請總量也穩居全國第一位。

環渤海地區是繼華中、珠三角之后形成的又一激光產業重地。環渤海區域的激光產業技術研發實力較強，以北京為代表的市場聚集了大批IT、通信行業相關企業，對激光產品的需求旺盛。蓬勃的市場需求，帶動了這一區域激光產業的發展。總體而言，環渤海區域的激光企業主要集中在北京、天津、沈陽、大連、濟南等城市。北京、山東的專利申請增幅一直較為穩定，總申請量目前分別排名全國第三和第七。

長三角區域也是我國激光產業主要聚集帶之一，主要分布在上海、南京、溫州、蘇州、寧波等地，擁有眾多激光元器件、激光器以及激光應用設備制造廠家，產業鏈已經完善，且當地制造業較為發達，對激光器及激光裝備需求旺盛。長三角區域高校、科研院所眾多，為產業人才和技術研發提供了堅實的保障，對產業發展推動作用明顯。長三角區域的江蘇、上海、浙江位列全國申請量前列，總申請量分別在全國第二、第四和第六，區域整體位居全國首位。

根據專利申請趨勢可以看出，近年來國內激光產業的區域格局也在慢慢發生變化，以廣東為代表的華南地區繼續鞏固國內最大激光產業集聚地的地位；憑借工業基礎的優勢，江蘇作為華東地區的主力軍開始帶動長三角區域向華南地區發起了挑戰；華中、環渤海產業帶的代表區域湖北、北京、山東、天津、遼寧也在穩步增長，但其產值在全國總產值中所占比例由于廣東、江蘇的快速增長以及西部產業帶崛起等因素將有所下降。下一小節將對主要省市專利類型及發明專利情況作詳細分析。

4.1.2主要省市專利申請類型及發明專利情況分析

圖6 全國各省市專利分布情況

從申請總量上看，廣東、江蘇遙遙領先于其他省市，專利申請總量均超過了10000件，北京、上海、湖北、浙江處于第二梯隊，申請總量均超過5000件，山東、四川、陜西、安徽、天津、福建申請總量超過2000件，處于第三梯隊。

圖7 國內主要省市專利申請類型構成

圖8 各省市發明申請和有效發明占比對比

不過根據發明申請占總申請量比例以及有效發明占總申請量比例來看，廣東發明申請占比在十五個省市中最低，可見專利申請總量主要來自實用新型的貢獻。

在申請量總量較多的省市中，北京、上海、江蘇發明申請占比較高，尤其是北京的發明申請占比達到了71%，其他省市中，黑龍江、吉林、安徽、遼寧的發明申請占比都較高，都超過了60%，尤其是黑龍江省的發明申請占比高達76%，位居國內第一，其有效發明專利占比以34%也居于國內第一，可見黑龍江省整體盡管專利申請量較少，但其專利質量相當高，這主要是因為哈爾濱工業大學在黑龍江省激光產業發展中扮演著舉足輕重的角色。

北京、陜西也得益于其科教資源在產業中發揮的引導作用，有效發明占比均超過了20%，其中北京在有效發明擁有量上超越了江蘇，幾乎與廣東持平；而專利大省廣東、江蘇兩者的有效發明占比都僅為14%，排名靠后，說明專利數量和質量并未得到均衡發展，但由于其申請基數都遠多于其他省市，因此在發明申請、有效發明的絕對數量上仍領先其他省份。

廣東和江蘇在申請總量上遙遙領先其他省市，但廣東的發明申請占比在十五個省市中最低，北京、上海、江蘇的發明申請占比較高，說明廣東和江蘇專利數量和質量并未得到均衡發展。

各省市PCT專利申請對比

圖10 各省市PCT專利申請排名

上圖反映了各省市PCT專利申請的排名，可見廣東幾乎占據我國PCT專利申請總量的半壁江山，其他各省市與廣東都有很大的差距，說明廣東申請人國際化視野領先全國，企業、高校都積極的參與全球競爭，其中以大族激光為代表，作為全國激光產業的龍頭，大族激光對整個廣東的激光產業的帶動作用彰顯無遺。江蘇在PCT專利申請量方面排名全國第三，但與第二名的北京也有較大差距，說明江蘇省申請人整體的國際化視野還需要進一步提升。

通過對七個省市的申請人和PCT情況分析發現，廣東、浙江、湖北和山東，企業在產業中占據主導作用；北京、上海兩地，高校和科研院所在激光產業領域發揮作用更明顯；江蘇的專利申請推動力也主要來源于企業，但企業的有效發明專利擁有量不高，可見江蘇省高校、科研院所在激光產業技術研發領域還具備充分的潛力有待挖掘。

圖11 江蘇省各地市專利申請量和有效發明擁有量排行

圖12 江蘇省各地市專利類型和法律狀態對比

根據上面三圖，蘇州在專利申請量和有效發明擁有量兩項數據上都高居榜首，蘇州是省內激光企業最大的集聚地，擁有包括德龍激光、領創激光、天弘激光、迅鐳激光、光韻達光電等業內知名企業，在高校和研究院所方面擁有蘇州大學、中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所、中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所等，因此蘇州成為了江蘇省激光產業的排頭兵，但蘇州的有效發明占比僅為13%，低于全省平均值14%，反映了蘇州專利申請以實用新型為主，有效發明專利擁有率較低，專利質量方面還有較大提升空間。

南京憑借雄厚的高校、科研院所資源在專利申請量和有效發明擁有量方面都排名第二位，盡管專利申請數量僅接近蘇州的一半，但南京有效發明擁有量占比方面，南京達到了16%，南京專利申請以發明為主，失效專利占比（26%）也遠低于全省平均水平（37%）；南京理工大學、南京大學、東南大學、南京航天航空大學等高校在此領域擁有雄厚的技術研發實力，中科煜宸、中科神光、牧鐳激光、德朔實業等知名企業也為技術成果的產業化應用提供了載體，南京還與中國科學院上海光學精密機械研究所共建了南京先進激光技術研究院，該研究院專注于激光領域的技術研發及項目孵化，也為南京該產業的發展貢獻了重要力量；正是由于高校、科研院所和企業的均衡發展，使得在專利管理水平和創新質量方面，南京仍占據著全省的高地。

發明擁有量低于全省平均值的還有無錫（9%）、揚州（13%）、宿遷（9%）、泰州（8%）、淮安（13%）和連云港（1%）。無錫專利申請基數較大，擁有亮源激光、明尼電子、視美樂、慶源激光、德力激光為代表的眾多激光企業，無錫本地的科研資源主要來自江南大學，相對于南京、蘇州有所欠缺，其失效專利占比為全省第二位，達到了44%，僅次于鎮江（49%）；宿遷目前專利申請量不大，有效發明擁有比例也較低，但從2016年初宿城區激光產業園啟動建設后，陸續引進了華工激光、天弘激光、先河激光等40余家激光企業，整個產業鏈逐步完善，其失效專利占比僅為8%，在審專利比例高達42%，可見宿遷通過激光產業園建設實現了“從無到有”的跨越式發展，最近一兩年專利申請量增長迅速，可以預計未來有效發明擁有量將進一步提升，宿遷的產業引進模式值得繼續關注。

發明擁有量高于全省平均值的還有鎮江（18%）、常州（15%）、南通（17%）、徐州（20%）和鹽城（18%）。鎮江有中科四象、天元激光、奧雷光電等知名企業，高校方面還有江蘇大學、江蘇科技大學作為科研支撐，其發明擁有量占比排名全省第二，但其失效專利占比也位居全省首位（49%）；其中江蘇大學在激光領域有大量的專利申請，超過鎮江專利申請總量的一半；江蘇大學在此領域的專利有效發明占比較高，但同時失效比例也高，可以反映出江蘇大學在激光領域的技術成果較多、專利創造、撰寫答辯能力較強，因此發明授權率高，每年都可以獲得較多有效發明專利，但專利應用轉化率較低，多數成果在形成專利后因未能轉化實施而導致不再維護，因此也造成失效專利占比較高。徐州的情況跟鎮江近似，申請人以中國礦業大學為代表的高校為主，因此有效發明擁有量占比高，位居全省第一，但同時失效比例也較高，達到了42%，高校科研成果如何在產業中發揮實際作用，如何轉化為當地經濟的助推力，對于鎮江、徐州下一階段的發展至關重要。

通過對江蘇省內各地市申請量、專利類型和法律狀態的對比發現，蘇州在專利申請量和有效發明擁有量兩項數據上都高居榜首，蘇州是省內激光企業最大的集聚地；排在第二位的南京由于高校、科研院所和企業的均衡發展，使得在專利管理水平和創新質量方面，南京仍占據著全省的高地；其他地市中，宿遷目前專利申請量不大，有效發明擁有比例也較低，但從2016年初宿城區激光產業園啟動建設后，陸續引進了華工激光、天弘激光、先河激光等40余家激光企業，整個產業鏈逐步完善，其失效專利占比僅為8%，在審專利比例高達42%，可見宿遷通過激光產業園建設實現了“從無到有”的跨越式發展，最近一兩年專利申請量增長迅速，可以預計未來有效發明擁有量將進一步提升，宿遷的產業引進模式值得繼續關注。對省內各地市總體情況了解后。

江蘇省申請人概況

圖13 江蘇申請人專利申請量和有效發明擁有量排行

江蘇城市分布概況（附按城市歸納表）

從申請人排行可以看出，江蘇省專利申請依靠企業和高校、科研院所雙引擎推動，企業中以昆山思拓機器、常州天正工業、蘇州德龍激光、蘇州光韻達、蘇州領創激光等為代表，其中昆山思拓機器有效發明專利擁有量遙遙領先其他企業申請人，僅次于江蘇大學，其專利主要集中于精密加工、微納加工領域，應用覆蓋SMT模板激光切割、陶瓷加工、玻璃切割鉆孔、金屬心血管支架加工、HDI電路板、太陽能電池、半導體硅片等多個領域，該公司發明專利授權率超過50%，說明該公司專利質量整體較高，但值得注意的是該公司2012年申請了300件以上專利，占公司專利申請總量的近90%，而近5年專利申請不足10件，可見其專利工作欠缺持續規劃性；高校、科研院所以江蘇大學、蘇州大學、南京理工大學、南京大學等為代表，江蘇大學早在1997年就創建了激光技術研究所，是國內激光領域的專利大戶，主要研究方向為激光沖擊強化成形、界面強度激光檢測、光電子功能材料與器件先進制備和激光表面工程及快速制造等方面，專利申請主要涉及激光切割焊接、強激光沖擊波先進制造技術、界面結合強度激光劃痕檢測技術、微結構光纖及其在光纖激光器中應用、激光沖擊再制造、激光清洗、金屬材料的鍍覆、激光熔覆增材制造等領域。高校、科研院所在有效發明專利擁有量方面更為突出，可以體現高校、科研院所在專利撰寫、審查意見答辯等方面經驗較企業更加豐富，整體發明授權率較高。

蘇州市集中了省內大多數企業專利大戶，而南京市集中了省內大多數高校專利大戶，而其他地市擁有的專利大戶數量較少，可見江蘇省激光產業在地域發展上還不夠均衡，多數資源集中于南京、蘇州兩地，其他地市的產業潛能尚未得到激發。

通過對各地市主要申請人情況進行梳理分析發現，江蘇省目前主要依靠企業和高校、科研院所雙引擎推動，企業中以昆山思拓機器、常州天正工業、蘇州德龍激光、蘇州光韻達、蘇州領創激光等為代表，高校、科研院所以江蘇大學、蘇州大學、南京理工大學、南京大學等為代表。目前省內大多數企業專利大戶都集中在蘇州市，大多數高校專利大戶則集中在南京市，各地的激光產業在地域發展還不夠均衡，過于集中，其他地市的潛能尚未能得到激發。圖14為我省的主要激光技術創新領域。

圖14 江蘇省激光產業主要創新主體技術領域分布

作者：大連理工大學江蘇研究院、江蘇激光產業技術創新戰略聯盟和蘇州工業園區激光產業創新聯盟協會， 本文系：江蘇省重點產業專利預警分析結題報告的部分內容。

激光專利預警分析報告 封面