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基于专利分析的武汉市光电子信息产业发展对策研究
摘要:采用专利分析手段,对武汉光电子信息产业的整体概况和发展趋势进行探讨,认为武汉光电子信息产业当前处于稳定成熟期,产品和技术逐渐发展成熟,梳理出产业核心技术和技术空白点,指导产业技术发展方向。分析政府服务企业典型案例,指出政府公共服务平台功能对产业加速发展具有重要促进作用。在专利分析基础上,从政策规划设计、创新金融形式、人才队伍建设、产业结构优化、服务平台建设几方面提出推进武汉光电子信息产业发展的对策建议。
关键词:产业周期;专利地图;专利预审;发展对策
1 引言
光电子信息技术蓬勃发展的21世纪,光电子信息产业的发展水平是衡量一个国家科技实力的体现[1]。武汉光电子信息产业发展基础好,创新能力强,在我国的光电子信息产业中具有代表性,因此,对武汉光电子信息产业的发展状况进行研究,能够以小见大,起到对我国的光电子信息产业发展的指引作用[2]。
专利分析是研究产业发展状况的重要切入手段,通过对武汉光电子信息产业进行专利分析,能够反映产业创新创造能力水平、提取有用信息,指明存在的问题,帮助企业管理者和政策制定者找到有效路径开展管理和决策工作。
2 武汉光电子信息产业现状
武汉是我国光电子信息技术创新与产业发展最重要的区域之一,自武汉东湖新技术开发区2001年被批准为国家光电子信息产业基地以来,经过二十多年的发展,“武汉·中国光谷”已经在全球范围内形成了较强的影响力和知名度。以“武汉·中国光谷”为引擎,武汉地区聚集了一大批光电子信息产业领域相关企业。
目前,武汉光电子信息产业主要有光通信、激光、光显示和微电子与集成电路等细分领域,每个细分领域都有多个行业内具有影响力的重点企业。在光通信领域,武汉占据重要战略地位,是国家光通信产业重要的研发和创新基地,目前,聚集了烽火科技、长飞光纤等为代表的规模以上企业数十家[3]。在激光领域,武汉形成了以工业激光、医疗激光、信息激光、文化激光为主体的能量光电子企业群,成为国内最重要和最密集的激光技术研究、生产、推广应用基地之一,目前聚集了华工激光、楚天激光、逸飞激光等一批实力较强的龙头企业。在光显示领域,武汉聚集了华星光电、天马微电子、京东方等一批国内头部新型显示及终端企业,在相当多的光显示领域已达到了国内先进水平。在微电子与集成电路领域,武汉建有中部首条12英寸芯片生产线,是全球先进的芯片制造基地之一,集聚了长江存储、高德红外等多家头部企业。
国家和省市各级党委政府一直重视武汉光电子信息产业的发展。习近平总书记三次到访武汉光谷考察,强调要牢牢掌握核心技术自主知识产权。2022年4月,经报国务院审核同意,科技部、国家发改委联合批复武汉具有全国影响力的科技创新中心建设总体部署。为落实好武汉科技创新中心建设任务,湖北省还出台了《关于加快推进武汉具有全国影响力的科技创新中心建设的意见》作出具体部署,其中特别强调,要“着力打造全球领先的光电子信息创新型产业集群”。
3 产业专利分析
本部分筛选出武汉光电子信息产业在光通信、激光、光显示和微电子与集成电路重点领域中具有代表性和影响力的企业,以此为研究样本进行专利分析。选定的样本范围涵盖行业头部企业,“专精特新”小巨人企业,上市后备“金种子”企业等,分析区间主要为2005年-2021年专利数据。
3.1 专利申请趋势分析
武汉光电子重点企业专利申请量趋势如图1所示,自2005年以来专利申请量总体呈现上升趋势,2013年之前专利申请量相对较少,每年百件上下,2014年-2018年专利申请量增长迅猛,年平均增长率近100%,2018年-2021年专利申请量进入稳定高产期,每年3600件左右,且均有稳定小幅增长。其中,发明专利占比高达86%,失效专利仅占20%,授权专利占比保持在80%以上,说明光电子类专利申请创新质量相对较高,且申请人/专利权人对专利较为重视,专利维持度高。PCT国际专利占比22%,华星光电、长飞光纤、光迅科技、长江存储、精测电子等企业已经开始积极开拓布局海外市场。
通过专利申请量变化的视角,可以分析武汉光电子产业的产业发展周期。2013年之前,武汉光电子产业处于孕育初创期,创新活力平稳,专利申请活动主要集中在少数重点企业。2013年习近平总书记首次考察光谷,对光谷科技成果转化,大学产业化,产业特色鲜明等方面给予肯定,叮嘱在科技创新上要有自己的东西,一定要坚定不移走中国特色自主创新道路,此后光谷开始高速发展的自主创新之路。2014-2018年,武汉光电子产业增长速度很快,技术研究和革新活跃,创新活力得到显著增强,属于产业周期中的快速成长期,这一时期的产品销售量在强劲的需求推动下迅速增加,许多公司受利润吸引加入该行业,初创新公司如雨后春笋般集中在这个期间萌发孕育成立,其中许多属于“专精特新”类型企业,在细分领域有独特的技术研发优势,专利申请迭代速度快。2018年习近平总书记第二次考察光谷,对光电子产业的繁荣发展状况表示肯定,强调我国已经成为世界第二大经济体,过去那种主要依靠资源要素投入推动经济增长的方式已经行不通,必须依靠创新驱动发展,而具有自主知识产权的核心技术,是企业的“命门”所在。2019年-至今,武汉光电子产业进入了稳定成熟期,初创期生存下来的企业会继续增长,增长率虽比初创期低,但较为稳定,该时期创新活动持续保持活力,专利申请量保持在高位,每年稳定增长。2022年习近平总书记三次考察光谷,深刻指出,随着我国发展壮大,突破“卡脖子”关键核心技术刻不容缓,必须坚持问题导向,发挥新型举国体制优势,踔厉奋发、奋起直追,加快实现科技自立自强。习近平总书记三次考察光谷的时间均对应着武汉光电子产业的三个重要发展阶段节点,体现着政府决策层面对武汉光电子产业的积极关注和有力指导,下个阶段,努力科研攻关突破“卡脖子”关键核心技术,积累一批具有自主知识产权的高价值专利是武汉光电子产业发展的关键所在。
3.2 技术主题趋势分析
通过IPC分类号变化趋势,反映武汉光电子重点企业专利申请的相关技术主题的变化,如图2。数据表明,专利申请集中在G部物理和H部电学,大部分IPC小类分类号在2014年开始获得数量提升,其中H01L半导体器件技术领域的专利申请量提升特别显著,其次是G02F光学控制装置,两部分专利申请量占专利总量的45%,表明以这些分类号为主的光显示领域技术创新有突破性发展。以华星光电为例,其成立于2009年,是一家专注于半导体显示领域的创新型科技企业,2014后华星光电开始积极研发布局下一代OLED等新型显示技术,针对新技术的专利申请量逐年迅速增长,同时,也积极在海外布局。作为全球半导体显示龙头之一,其始终坚持走自主创新驱动发展道路,发明专利超95%,自主专利已广泛覆盖美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区。
同时,从图2可以看出,2019年之后以H01L分类号为主的光显示领域技术主题专利申请量开始走低,说明创新活力减缓,技术上没有形成持续研发突破,进入了技术瓶颈期。
3.3 专利地图分析
对武汉光电子重点企业专利中的核心技术进行梳理,涉及显示面板技术、三维存储器技术、低功耗广域物联网技术、自动驾驶技术、动力电池激光焊接技术等相关专利申请量大,被引证量多,这些技术被视为武汉光电子信息产业的核心技术,在同类技术领域中,具有较强的技术竞争力。利用专利地图对这些武汉光电子核心技术进行分析[4],如图3,地图中的高峰代表了技术聚焦的领域,低谷则意味着技术盲点,意味具有潜在的机会或者待开拓的领域,因此能从地图上直观的得出这些技术中的技术高点与技术空白点,帮助进行技术研发决策。例如,图3武汉低功耗广域物联网技术领域专利地图,技术高点在:监控系统、通信系统、局域网、定位终端、UWB;技术空白点在:散射通信、电力检测系统、摄像头智能监控。利用好专利地图有助于引导武汉产业界加大对技术空白点的研发与补充,补强产业技术链条。
3.4 政府服务案例分析
政府知识产权公共服务平台对产业创新创造发展也具有重要助力作用,中国(武汉)知识产权保护中心是一个国家级知识产权公共服务平台,面向武汉地区光电子信息产业领域的企事业单位开展快速审查、快速确权、快速维权、导航运营服务。其开展的优质高效的专利预审服务帮助众多创新主体实现专利快速审查,快速获取专利权。截止2022年9月,受理的武汉光电子信息产业创新主体专利预审案件5481件,预审合格案件3877件,已获得专利授权2829件,通过预审绿色通道案件的授权率接近90%。
武汉中科通达高新技术股份有限公司成立于2007年,公司主营业务为通过人工智能、大数据分析等信息化手段,实现城市的可视化、网络化、智能化管理,提升城市治理水平和管理效率。重点产品为智慧交通软件产品,主要有公安交通集成指挥平台,路况分析及交通诱导系统,智能运维管理平台等。截止2022年9月,武汉中科通达高新技术股份有限公司已公开专利申请总量251件,其中191件授权。图4为该企业专利申请及授权趋势, 其在2010年-2019年间拥有的专利很少,为了尽快缩短企业科创板上市的周期,从2020年起,企业密集向中国(武汉)知识产权保护中心提出专利预审申请需求。通过保护中心预审辅导,专利申请的质量得到提高,专利申请的布局得到优化,大量的专利顺利进入快速审查绿色通道,仅在2020年就提交了71件专利申请,当年获得专利授权43件,实现了有效专利的快速积累,并在2021年7月即顺利实现科创板上市。
除了中科通达,还有许多光电子企业通过中国(武汉)知识产权保护中心的快速审查绿色通道快速积累了有效专利。截止2022年9月,在武汉知识产权保护中心备案服务的光电子产业企事业单位累计有1556家,其中,高新技术企业占比53.6%,“专精特新”企业占比2.06%,“金种子”上市后备企业占比7.36%,近60%企业为武汉专利优势企业,武汉市长飞光纤、华星光电、天马微电子、敏芯半导体等“光芯屏端网”重点企业均有在列。通过快速审查绿色通道,平均专利获权周期可压缩近70%,专利时间成本的压缩,帮助众多武汉光电子企业获得诸多优势和机会,例如,快速抢占市场竞争高地、获得项目竞标优势、加速企业上市进度等等。
4 产业发展对策和建议
4.1 做好产业宏观政策规划
积极贯彻落实习近平总书记考察湖北武汉的重要讲话精神,将国家和省级层面产业发展政策与武汉市光电子信息产业发展做好衔接,上下一体贯通,统筹兼顾有效施策。同样,市级层面和区级层面的产业资助政策也要进行统筹,从不同层面进行差异化资助、奖励和引导,避免资源错配和重复建设。
根据前述分析,目前,武汉光电子信息产业处稳定成熟期,成熟期的产业市场需求已经接近或达到饱和,市场竞争非常激烈,竞争者相互进入对方的细分市场,要积极梳理各个细分领域的特点,作出有效的政策引导,防止企业盲目一拥而上,造成产能过剩和恶性竞争的现象。
4.2 丰富产业招商融资形式
在充分夯实武汉光电子信息产业现有项目的基础上,继续挖掘潜能,加强创新驱动,促进企业做大做强,不断拓展和延伸产业链条。同时,还要大力招商引资,丰富“引进来”的手段措施,积极引进聚集一批具有一定规模的大企业、具有前瞻性的好项目,在总量扩大中优化结构,在优化结构中扩大总量。
对外招商引资方面要注意,一方面要鼓励外资进来,能有效激发市场活力,促进技术合作创新,另一方面,要加强外资监管,始终保持“卡脖子”关键核心技术产品国产化,不能轻易被外资垄断,形成对外资的技术依赖。应评估招商引资带来的影响,鼓励本土企业提高竞争实力,保持自身优势,创造良好的市场竞争环境。
另外,加强金融支持力度,鼓励充分发挥光电子产业优质无形资产的特点,将企业高价值专利快捷有效地进行质押融资,解决中小微企业融资难、融资贵的问题。在前期知识产权证券化已落地的基础上,不断开展模式创新,结合武汉光电子产业特点,推出符合产业需求的证券化产品。
4.3 强化产业研发人才队伍
依托“3551光谷人才计划”,加大光电子产业前沿领域中,掌握国际领先技术、引领产业发展的领军人才引进力度,保持武汉光电子产业行业领头羊的地位。利用好武汉丰富的科教资源、人才资源,以产业发展需求为导向,在人才供给源头培育出更多的有创新能力的光电子技术科技研发人才和科技管理人才,以适应更新换代快的光电子产业的需要。要注重优化人才结构,通过政策资助引导,体系化培训一批能掌握先进设备、能不断跟进工艺进步的产业技术工人,同时鼓励企业培养能敏锐掌握市场动向的营销人才,为产业的可持续发展提供人才支撑。
政策层面要为研发人才提供安居、社保、子女教育、职称认定等方面的有力保障,要让人才引进来,留下来,发展起来,只有稳定的创新生力军才能为光电子产业科技创新提供源源不断的智力支持,让关键核心技术获得有效传承和持续突破进步。
4.4 进行产业稳链补链强链
受西方国家的政治压力和全球疫情带来的不利影响,国内许多产业的供应链运营遭到严重挑战,市场活力减弱,武汉光电子信息产业也不例外。对此,要努力优化营商环境,为企业纾困解难题,针对产业链供应链中存在的突出问题,有针对性地打通堵点、补齐短板,增强产业链供应链竞争力。一方面,要通过投资、引资、扩资等多种方式稳链补链强链,积极推动光电子产业升级、产业链条拓展延伸,不断提升产业链供应链现代化水平;另一方面,要充分发挥行业头部企业和行业协会的市场带动作用,整合产业链上的各项资源,推动信息共享,形成产业联合力量,应对不断变化的市场波动,不断提升产业链供应链稳定性和竞争力。
根据前述技术空白点分析,可以此为导向,对光电子产业细分领域的产业链条进行补充。要以技术空白点为线索,对掌握该先进技术的企业进行研究,可以通过引进来或者合作研发的方式,优化产业链技术短板,完善细分领域产业链条。要大力发展产业链集群,推动以产业链为纽带、资源要素集中的产业集群发展,集群化的生产模式,保证供应链上的每个生产环节本地化,减少供应链不稳定的风险。
4.5 用好公共服务平台功能
通过政企合作,在光电子信息产业各细分领域广泛设立协同创新中心、高价值专利培育中心,强化政策供给,有效激发企业高质量创新活力。加大大学科技园、产业工业园、企业孵化器的建设,集聚丰富的人才、技术、信息资源优势,为光电子信息技术的原始创新提供创新源。
持续支持中国(武汉)知识产权保护中心、中国武汉(汽车及零部件)知识产权快速维权中心建设,有效整合双中心快速审查、协同保护功能,形成统一地方标准,加强联动机制,强化服务创新能力,共建“一站式”的知识产权协同保护大平台,为武汉光电子产业创新技术提供高效精准规范的知识产权支撑服务,让武汉光电子产业在市场竞争中保持优势,避开陷阱,少走弯路。
利用国家知识产权运营公共服务平台高校运营(武汉)试点平台的优势,对接高校重点研发团队,为武汉光电子产业高效提供高校科技成果转化信息,及时掌握前沿的科研成果,便捷反馈成果运用情况,形成具有光电子产业特色的高校科技成果产业化新模式。
依托知识产权大数据中心建设,整合光电子信息产业各类知识产权执法数据、统计数据、信用数据,实现武汉光电子产业知识产权数据的全面共享和公开,形成光电子信息产业知识产权信息中心[5]。利用大数据信息,帮助产业政策制定者提供决策参考,帮助企业了解自身知识产权状况,帮助金融机构精准评估无形资产,帮助专利服务机构全面掌握专利分析数据。
参考文献:
[1] 刘伟江,王淑华.坚持自主创新发展光电子产业[J].吉林师范大学学报(人文社会科学版),2012,40(6):53-56.
[2] 王小芳,余晓燕.上海和武汉光电子信息产业集群的比较分析[J].技术与创新管理,2017,38(6):655-659.
[3] 黄坡良.基于专利的光通信产业创新研究[J].科技管理研究,2010(15):1-5.
[4] 谢黎,任波,陈云伟.面向产业分析的专利地图三维分析模型研究[J].科技管理研究,2020(1):137-143.
[5] 梅倩倩.大数据时代知识产权公众服务系统建设研究[J].中国发明与专利,2017,14(S1):5-9.
作者简介:陈康,男,1988年8月,汉族,工作单位: 中国(武汉)知识产权保护中心,籍贯: 湖北潜江 ,学历:博士,职称:知识产权师,研究方向: 专利审查 专利分析 产业研究