核心問題：
　　1、全球新一輪增長競賽：金融危機至今，全球經濟增長壓力日漸凸顯，主要發達國家紛紛推出各自的增長戰略，焦點不約而同的鎖定在新一代互聯網、生物技術、新能源、高端制造等七大戰略新興產業上，構成新一輪的增長競賽。
　　2、 戰略部署與政策傾斜：基于此，主要國家密集推出加速戰略新興產業發展的計劃和措施，如《美國競爭力計劃》、《經濟復興與再投資法案》、《出口倍增計劃》、《美國競爭力法案》、《美國創新戰略：確保經濟增長與繁榮》、《先進制造業國家戰略計劃》、《先進制造業伙伴計劃》、《2011新版美國創新戰略》；《歐洲2020戰略》、《地平線2020》、《德國高技術戰略2020》、《2014德國工業4.0版》更是令全球震驚，英國推出《以增長為目標的創新與研究戰略》，日本正在推進《創新2025計劃》。
　　3、 全球七大戰略新興產業實力分布圖景：有三個問題需要理清，一是美、日、德、中、英、韓等領先國家的產業實力如何分布？每個產業的規模、增長態勢怎么樣？二是目前七大戰略新興產業每年的專利數量和增速分別有多少？在各個國家之間如何分布？三是戰略新興產業的每個領域，全球領先公司清單、排名、專利實力。
　　4、中國角色：中國試圖利用新一輪技術革命提供的“同等起跑線效應”，抓住機遇縮小與發達國家的技術差距。但從專利數量來看，目前中國專利占比仍然遠落后于美國、日、德國等主要競爭對手。中國要想在新一輪的增長競賽中實現追趕，需在創新能力上實現質的突破。
　　5、本報告作為上述研究計劃的一部分，主要從戰略新興產業的專利分布角度，考察各國的產業實力分布圖景，以及全球領先公司的實力對比。
　　2008年金融危機后，全球經濟增長疲軟，主要發達國家紛紛推出系列重大增長戰略，加大對新興技術和產業發展的布局，力爭通過發展新技術、培育新產業創造新的經濟增長點。美、德、日等發達國家將焦點鎖定在以新一代互聯網、生物技術、新能源、高端制備為代表的七大戰略性新興產業上，展開了新一輪的增長競賽，試圖搶占 新一輪經濟增長的戰略制高點。（慧博微信號：huibozx）
　　此后，美國、德國、日本、韓國等都推出了各項政策措施，鼓勵和持本國戰略性新興產業的發展。如美國政府就出臺了《先進制造業國家戰略計劃》、《美國創新戰 略：推動可持續增長和高質量就業》以及《出口倍增計劃》等諸多法案，提出優先支持高技術清潔能源產業，大力發展生物產業、新一代互聯網產業，振興汽車工業；德國政府正積極推進以“智能工廠”為核心的工業4.0戰略，支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新；日本于2009年4月推出新增長戰略，提出要 重點發展環保型汽車、電力汽車和太陽能發電等產業；韓國則在《新增長動力規劃及發展戰略》中提出：重點發展能源與環境、新興信息技術、生物產業等六大產業，以及太陽能電池、海洋生物燃料、綠色汽車等22個重點方向。
　　以中國為代表的新興市場和以美國為代表的發達國家將在新一輪的增長競賽中展開激烈角逐。根據我們對全球戰略性新興產業專利技術動向的研究[1]，總的來說，美國居于絕對主導地位，德、日、韓三國居第二梯隊，中國則緊隨其后，其他新興市場國家扮演“跟隨者”的角色。
　　2010年以來，中國重點培育和發展節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等七大戰略性新興產業，試圖利用新一輪技術變革所提出的“同等起跑線”效應，在此輪產業變革中縮短其與發達國家的差距。但從專利數量來看，目前中國專利占比仍然遠落后于美國，如中國在物聯網方面的專利為美國的1/4，生物技術藥物方面專利為美國的1/7，而在大型飛機方面的專利更是僅為美國的1/20。因此，中國若要在新一輪的增長競賽中實現趕超美、 德、日等發達國家，任重而道遠。
　　一、新一代信息技術產業以物聯網、云計算、下一代通信網絡為代表的新一輪信息技術革命，正在成為全球后金融危機時代社會和經濟發展共同關注的重點。隨著新技術、新業務的快速發展，信息技術產業與傳統產業不斷融合，催生出新的商務模式和服務業態，對實體經濟拉動作用明顯。
　　（一）物聯網物聯網現在正處于一個起步和發展的階段，由于其應用前景非常廣闊，受到了世界各國的普遍關注。美國、日本、韓國在物聯網技術上擁有很強的實力，掌握核心關鍵技術。而中國物聯網的研發水平也在逐漸提高，但與國際巨頭相比還有不小的差距。
　　首先，從物聯網世界范圍專利優先權國家分布情況來看，其中，美國專利優先權的申請數量為6641件，其比重達到34%，排名居世界第一。而中國專利申請量為 1594件，僅為美國1/4。此外，在物聯網核心關鍵技術方面，如RFID標簽、非接觸式智能卡、應答裝置、發射接收器等，美日韓都排名前三位，核心優勢明顯。而中國對物聯網的研發主要集中在拓展物聯網的實際應用層面，對核心關鍵技術的積累與國外巨頭存在十來年的差距。
　　其次，從主要申請人專利申請情況來看，排名第一的是美國訊寶公司，共有249件專利，是無線傳感方面的世界領先公司，但其申請量也僅占1.2%，說明該領域 專利分布比較分散，還沒有形成一家獨大的現象。從前十名的具體分布來看，美國有訊寶公司、IBM，日本有日立公司、東京電力、松下公司，韓國有三星公司、 韓國電子通訊公司等一批實力雄厚的大型跨國企業，這些跨國巨頭的觸角延伸至產業鏈各方面。而中國還沒有公司進入專利申請量排名前十。
　　（二）云計算目前，云計算正處于發展起步階段，市場規模相對較小，但前景誘人。其中，美國、日本、韓國、歐洲不但市場空間大，更是該領域占據領先地位的國家。
　　從云計算技術產出國家/地區構成比例來看，美國、日本、中國、韓國和歐洲的專利申請占到云計算技術申請總數的90%，說明這五個國家和地區是云計算領域的主 要技術力量。特別是美國，其一國的專利申請量竟占到總量的50%，是名符其實的云計算技術強國。相比之下，中國雖在申請量上占有一定的優勢，但質量上參差 不齊。
　　另一方面，對各技術主題全球主要申請人的排名和對應申請量分析可知，在云計算領域內，各技術主題的主要申請人重復出現多次，如IBM、微軟、株式會社日立制 作所、惠普等，說明這些公司在云計算領域占據領先的競爭優勢。從主要申請人的國別來看，美國的公司占據了大部分的排名，優勢依然遙遙領先。值得一提的是，中國的華為技術有限公司也在多個技術主題上名列全球主要申請人的前十名，華為近些年在云計算上發展迅速，在全球范圍內還是具有一定的競爭優勢。
　　（三）IPv6 技術在全球范圍內，美國、日本、韓國和歐洲是云計算領域的主要專利申請產出地區，尤其是美、日比較突出。首先，從IPv6技術的全球專利申請的國家區域分 布來看，美國的專利申請量竟高達6895件，占專利申請總量的53%，位居世界第一，是第二名日本的四倍。這也體現了美國在IPv6技術領域具有絕對的技術優勢。而中國在該領域的專利申請量僅為843件，約為美國的1/7，日本的1/2，與美、日差距明顯。
　　其次，從IPv6技術領域的主要申請人的申請情況來看，該領域全球排名前十的申請者主要集中在美、日、歐、韓，中國只有華為進入了全球前十的行列。進一步分析發現，排名前十的專利申請總量為3369件，僅占全球專利申請總量的28%。這說明，從公司層面看，IPv6技術分布還比較松散。
　　二、 生物產業生物產業主要包括生物醫藥、生物農業、生物制造、生物醫學工程等四個子產業領域。其中，美國不僅是現代生物技術的發源地，更是世界生物技術的“領 頭羊”。目前，美國生物產業不僅形成了相當的規模，而且發展勢頭強勁，生物技術已成為美國戰略性新興產業發展的核心動力之一。相比之下，中國的生物產業才初具規模，但在部分領域處于世界領先水平，如雜交水稻的研究和產業化。而在大部分領域，中國和國際水平還存在一定的差距。
　　（一）生物技術藥物在生物技術藥物領域，美國、歐洲、日本技術競爭力最強。首先，從生物技術藥物國家/地區專利申請分布來看，美國、日本、歐洲、中國四方中，美國申請量最大，占到了全球專利申請總量的一半以上（包括美國申請人參與的合作申請）；而中國申請人申請量最小，僅占全球專利申請總量的10%。并且，美國 申請人在該年全球專利申請總量中所占的比重均超過一半，創新、研發絕對優勢顯著。
　　其次，從生物技術藥物領域主要申請人分布看，在全球申請量排名前十的申請人中，美國基因泰克公司專利申請量排名第一，共有六位申請人位居前十，而中國只有上海博德基因開發有限公司一家入圍前十。
　　（二）轉基因育種全球范圍內，美國、澳大利亞、西歐、中國、日本式轉基因技術投放的主要目的地國家和地區。其中，美國的孟山都、杜邦-先鋒，以及歐洲的巴斯夫和 先正達在轉基因育種方面的研究幾乎涉及轉基因育種操作的整個流程，技術優勢十分明顯。整體而言，中國與美國、歐洲有較大的差距，但在雜交技術、組織培養等方面具備一定的優勢。
　　首先，通過對全球轉基因育種技術的主要目標市場國家/地區進行分析可發現，美國、澳大利亞、西歐、中國、日本是主要的國家和地區，尤其是美國，其申請量占到全球申請總量的34%，是轉基因育種技術的第一大主要市場。而中國和加拿大近年來專利申請量增速迅猛，是轉基因技術應用的新興市場。
　　另一方面，在全球排名前十的申請人中，美國企業共占據了四席，位居第一。并且，杜邦-先鋒和孟山都兩者專利申請量占了全球申請總量的24%，反映出美國在轉 基因育種領域的領導地位。不僅如此，這些大型育種公司推動技術產業化的能力也處于世界領先水平。相比之下，中國排名第一的中國科學院及其下屬研究所的專利申請量僅位居全球第16位，與美國大型育種公司差距明顯。
　　（三）核磁共振成像（MRI）技術近年來，MRI逐漸成為主流臨床診斷工具。美國、德國、日本等大型醫療公司在MRI領域占壟斷地位。
　　首先，從MRI領域全球申請量的分布情況來看，美國、日本專利申請量處于前兩位，這兩個國家的總申請量占比已超過50%，集團優勢十分明顯。而中國僅有828項，約為美國的1/9，僅占世界專利申請總量3.1%。
　　另外，從全球MRI領域主要申請人的申請情況來看，美、日、德三國的大型醫療公司包攬了前十名，反映了他們在MRI技術領域的壟斷地位。其中，西門子和GE 是該領域最重要的兩家公司，他們長期占據申請量的前兩名，其市場占有率也反映出這種情況。相比之下，中國申請起步晚，長期發展緩慢、近年來快速增長，呈現出活躍態勢，但仍缺乏能與美、日、德相抗衡的大型醫療公司。
　　三、新能源產業新能源產業主要包括光伏光熱發電、生物質能發電、風電、核能以及太陽能熱利用等產業。全球金融危機爆發以來，新能源憑借其明確的發展前景和對經濟較強的拉動作用，在諸多經濟體的經濟振興計劃中被置于重要位置，在世界范圍內獲得了快速發展。
　　（一）太陽能光熱發電產業太陽能光熱發電是一項復雜的綜合技術，目前掌握該技術的主要有美國、德國、西班牙，中國近幾年由于光伏產業重復建設，造成大量產能積壓，又由于美、歐的雙反，導致進步緩慢。
　　首先，從國家/地區技術專利申請情況來看，美國的專利數量為2540件，以占41.3%的比重遠超其他國家和地區，是太陽能光熱發電技術領域的主要研發主體 和市場。另外中國的專利申請量共計1174項，不足美國的1/2，排名第四。相比來看，中國由于起步較晚加之研發能力有限，雖然申請量較大，并且形成了一定數量的專利保護，但技術門檻相對較低，與美國等發達國家還存在較大的技術差距。
　　其次，從主要申請人專利申請情況來看，前十位的申請人大部分為德國、美國的企業，但其申請量也僅占總量的4.5%。綜合來看，太陽能光熱發電領域，申請人眾多，專利申請相對松散，并未出現一家獨大的現象。然中國并沒有一家企業的申請量進入前十名，企業整體的研發、技術創新能力還有較大的上升空間。
　　（二） 核電安全技術2009年開始，全球和安全技術的專利申請進入了一個快速發展的階段，專利申請主要集中在日、美、俄、法、德等傳統核電發達國家。中國不僅在專利申請量上遜于上述五國，而且專利技術主要集中在安全保護系統，在技術門檻較高的反應堆及熱量導出領域申請量則不大。
　　首先，從國家/區域專利申請情況來看，日本的申請量達到了驚人的3627件，獨占了和安全領域全球專利申請量的43.39%，表明日本的企業在該領域具有極 強的勢力。美國、俄羅斯、中國屬于第二梯隊，申請量都達到了10%以上，相比之下，法國雖然是核電大國，但專利申請量僅占全球申請量的4.26%。中國近些年和安全技術專利申請量呈爆發式增長，但無論在量還是質上和日美等發達國家存在一定差距。
　　其次，從主要申請人專利申請情況來看，令人意外的是，美國僅一家公司申請量進入前十，而韓國兩家公司的申請量如此之多。在核安全領域，專利申請量相對集中在幾個大的公司，僅東芝一家就占了10%的份額，排名前十的公司的申請量加起來占到了總量的36%，且日本公司近些年申請量不斷提高。
　　四、高端裝備制造產業（一）大型飛機近幾十年，在大型飛機市場上形成了美國波音和歐洲空中客車“兩寡頭”壟斷的競爭格局。兩家公司占有全球近70%的民機市場份額和100%的大型干線飛機份額。中國的大型飛機產業目前還處于發展階段，與美國、歐洲還有很大的差距。
　　首先，從全球大型飛機產業專利申請分布情況來看，美國專利申請量最多，并且美、德、法三國的專利申請總量就占了全球申請總量的71%，三國在大型飛機領域處 于絕對主導地位。反觀我國在大型飛機產業中處于剛剛起步階段，技術上還比較落后，在知識產權方面所取得的成果還比較少。
　　其次，進一步分析全球大型飛機產業主要申請人，可以發現，美國的波音公司和歐洲空中客車公司的專利申請量遙遙領先其他申請人，兩者的專利申請量就占據全球的60%左右，集團壟斷優勢十分顯著。這種壟斷格局還將會持續較長時間，中國目前正處于起步發展階段，與上述兩個國家或地區還有較大的差距。
　　（二）航空發動機目前，航空發動機制造業呈現出高度壟斷的格局，美國、德國和日本的公司掌握了主要的研發和應用技術。其中，美國以22316件專利申請量位居第 一，申請量遙遙領先其他國家和地區。德國、日本分別排名第二、第三，而中國雖然起步較晚，航空發動機的專利申請量僅為美國的1/10，德國的1/2。無論 從專利數量還是質量來看，都美、德、日存在很大的差距。
　　其次，從航空發動機主要申請人分布情況來看，排名在前五位的公司中，美國就占據了三席，足見美國在航空發動機領域的領先地位。排名前十家公司所申請的專利量占據了全球航空發動機技術領域總申請量的近一半。這足以看出航空發動機領域技術的集中程度，大型公司占有非常明顯的優勢。這對剛處于起步發展的中國航空發 動機產業的產品研發和生產來說都是極為不利的。目前，中國國內的專利申請人還比較分散，未形成優勢申請人。
　　（三）工業機器人在工業機器人技術領域，日本專利申請量遙遙領先，在該領域占有非常領先的技術優勢。具體來看，首先，從全球工業機器人技術領域專利申請情況來看，日本以21974件專利申請量遙遙領先其他國家和地區。美國的專利申請量為6347件，居于日本之后，位列第二，但其數量僅為日本的1/3。此外，中 國專利申請量為5917件，名列第四。雖然中國近些年專利申請量大幅提升，并且形成了一定數量的專利保護，但技術門檻相對較低，與日本、美國等發達國家還存在很大的技術差距。
　　其次，從專利申請排名前十位的申請人來看，排第一位的是韓國三星，排第八位的是瑞典ABB，其余均為日本企業，可見日本在工業機器人領域占據著領導地位。美國、中國在此方面和日本相比都存在著不小的差距。
　　五、新能源汽車產業新能源汽車產業主要包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車、動力電池、驅動電機以及控制技術等產業。近年來，美國、歐洲和日本為代表的發達國家/地區和以巴西為代表的發展中國家都積極開展新能源汽車產業的實踐。此外，中國出于環境保護、能源安全的考慮，也不斷加大對新能源汽車產業的支持。
　　（一）混合電力汽車日本在混合電力汽車產業方面居世界領先地位，具有絕對的領先優勢。美國次之，中國混合電力汽車處于快速發展階段，但跟美、日兩國差距較大。
　　首先，從全球混合動力汽車技術專利申請量上來看，日本以32176件申請量遙遙領先于其他國家，其總量比美、德、韓、中、法等國總數還多，具有絕對的技術優勢。美國位居第二，共有9422件；而中國僅有2608件，位列第五。
　　其次，從全球混合動力汽車技術專利主要申請人分布來看，前十申請人主要集中在日、美、韓三國，其中，日本集團優勢明顯。美國通用汽車、福特也進入前十，雖然美國申請量遠低于日本，但近年來美國推行“再工業化戰略”，加大對新能源汽車的資金扶持力度，技術創新進一步凸顯。相比之下，中國目前混合動力汽車專利申請呈高速增長態勢，但國內申請人過于分散。優勢申請人在在形成過程中，因此可能存在技術轉化率配偏低的問題。
　　（二）燃料電池汽車日本申請人在燃料電池汽車已經形成專利集團優勢，豐田公司掌握一大批關鍵和核心技術，進一步確立了其在行業內的領先地位。美國則位于日本之后，通用汽車和福特汽車在整車生產方面居于領先地位。相比之下，中國目前還不存在優勢明顯的企業，各企業之間初期競爭還較為激烈。
　　從全球燃料電池汽車領域主要申請人分布來看，排名前十的申請人主要集中在日、美、歐、韓四方，其中，日本共有五家公司入圍前十，集團優勢十分顯著。反觀中國則沒有一家本土企業的專利申請量進入前十，說明中國在燃料電池技術本身與發達國家存在很大差距。
　　六、新材料產業以新型合金材料、高性能纖維及復合材料、半導體照明材料為核心的新材料產業在交通運輸、能源動力、資源環境、航天航空等領域扮演越來越重要的作用。
　　日美兩國在新材料領域擁有領先優勢，中國近年來新材料產業發展迅速，規模不斷擴大。但是，中國新材料產業總體發展水平仍與發達國家有較大差距，自主開發能力薄弱、產業發展模式不完善、產業鏈條短、大型材料企業創新動力不足等問題困擾行業的發展。
　　（一）高性能纖維及復合材料在高性能纖維及復合材料領域，日本、美國、中國是主要的研究主體和市場。從全球高性能纖維及復合材料專利申請主要國家分布來看，日本以4337項申請位居第一；美國以3035項名列第二；中國位列第三。
　　而從主要申請人分布來看，全球排名前十的專利申請人主要集中在日本和美國兩個國家。其中，日本申請人占絕對優勢，占據了七個席位，足見日本在高性能纖維及復合材料領域已經取得非常強大的集團優勢；除此之外，美國占有兩席，并且杜邦公司名列榜首，反映其超強的創新能力。值得注意的是東華大學也榜上有名，反映出 在國家政策支持下，國內科研院所也展現出不俗的創新實力。
　　（二）新型合金材料日本是整個新型合金材料產業處于用于較大優勢。首先，從全球新型合金材料領域專利申請的國家來看，日本原創申請量最大，占五個國家原創總量的 1/2。美國、中國分別位居第二、第三，但都與日本的差距巨大，分別僅為日本的17%、27%。其中，美國的專利主要集中在生物醫用、電子信息、新能源、 航空航天、資源環境等；而中國主要側重于新能源、生物醫用、電子信息，與美國的交叉性強。
　　其次，從專利的主要申請人分布來看，日本申請人占據了全球前十申請人的前九名，具有絕對優勢。美國的通用電氣公司位列第十。日本公司的研究領域廣泛分布在新能源、生物醫用、電子信息、資源環境、高端制造等各領域，且各領域都有突出的表現；美國的通用電氣則關注新能源和航空航天領域。中國研究的重點和熱點技術 均為電子器件用鋁基靶材合金，目前該領域發展水平與全球同步。
　　七、節能環保產業（一）環境檢測技術在環境檢測領域，日本集團優勢明顯，美國申請人的優勢并不明顯。首先，從全球環境監測技術專利申請產出國家/地區來看，日 本以38079項申請遙遙領先其他國家與地區，是全球范圍內專利產出最多的國家。美國、俄羅斯、德國、中國屬于第二集團，專利產出量也比較大，專利總產出量都超過了5000項，在環境監測技術領域占有一定的優勢。
　　而從全球環境監測技術領域主要申請人情況來看，在全球排名前十的申請人中，日本申請人占據了六席，進一步證明日本在該領域已取得競爭優勢；歐洲占據三席，美國通用電氣占據一席。盡管美國申請人的申請優勢并不明顯，但美國的研發團隊類型多樣，包括電子產品企業、汽車生產企業、高校以及政府部門。中國由于環境污 染問題嚴重，近年來對環境檢測技術的研發投入加大，未來會保持快速增長勢頭。
　　（二）土壤生態修復在土壤生態修復技術領域，日本申請人專利申請總量遠高于其他國家和地區，美國、歐洲近些年申請量有所降低地，而中國增速迅猛，但缺乏具備全球競爭力的跨國公司。
　　首先，從全球土壤生態修復技術專利申請分布情況來看，日本的專利申請量為6172項，約占全球申請總量的50%，其申請總量比美國、德國、中國、俄羅斯和韓國的總和還要多，在該領域占據絕對主導地位。此外，美國、俄羅斯是第二梯隊，德國、中國是第三梯隊。
　　其次，從全球土壤生態修復技術領域主要申請人情況來看，日本申請人在占據了絕大多數席位，美國僅有國際殼牌一家公司進入前九名。相比而言，中國雖然申請量一直在激增，但申請人較為分散，缺乏具有國際競爭力的企業。
　　小結：未來幾年，隨著美國、德國“再工業化”的穩步推進、對企業研發支持力度不斷加大，以及原先具有的技術領先優勢，美國可能會憑借此實現制造業復興；德 國、日本在制造業的優勢地位可能得到鞏固與提升。而中國目前由于技術對外依存度偏高，核心技術和核心零部件受制于外，產業鏈高端缺位，缺乏具備核心優勢的跨國企業，中國若想在本輪戰略性新興產業的競賽中實現較大突破，縮小與發達國家的差距，需要在創新能力上實現質的突破。