軌道交通產業全球專利狀況分析報告接第十二期

文_i智庫

軌道交通產業全球專利狀況分析報告接第十二期

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小結

1.全球軌道交通產業研發活動起步早，經歷了萌芽期、發展期后自20世紀90年代末期開始進入快速發展期；中國從2001年開始呈現出快速增長態勢，年申請量突破1000件

從全球軌道交通產業專利申請發展趨勢來看，該領域的研發活動起步較早，十九世紀末即有專利申請，但早期發展較為緩慢，從二十世紀七十年代開始加快了發展速度，出現了兩次較為明顯的增長，其發展大致可分為三個階段；第一階段（1970年之前），此階段全球軌道交通產業的技術發展較為緩慢，專利申請主要分布在歐洲和美國，由于在該領域的技術研發起步較早，以聯合鐵路信號工程有限公司、通用鐵路、西門子等為代表的歐美公司在軌道交通產業領域一直占據著絕對的領先優勢，具有較強的研發基礎；第二階段（1971-1995年），這一階段專由于日本區域專利申請量大增，涌現出以日立、三菱、東芝等為代表的日本企業，從而造成此階段專利申請量的快速增長；第三階段（1996-至今），此階段軌道交通產業領域專利申請的增速較前一階段又有了一大提升，主要原因是中國區域專利申請量的迅猛增長帶動造成的。

和國外相比較，中國軌道交通發展較晚，早期發展較慢，通過近幾年的引進和開發，我國軌道交通技術也基本達到世界先進水平，但關鍵的牽引控制技術仍以國外產品為主。整體來看，軌道交通產業中國專利申請經歷可分為兩個階段：第一階段（1986-2000年），此階段技術發展緩慢，專利申請量較少；第二階段（2001-至今），隨著軌道交通技術的迅速發展、國家政策的大力扶持以及以南車、北車為代表的國內企業和以西南交通大學、北京交通大學為代表的高校科研機構研究成果不斷產出，此階段軌道交通領域的專利申請量一直處于快速增長的態勢。

2.中國、美國、日本是全球軌道交通產業專利申請的重點區域，中國區域專利申請量從2001年開始快速增長，是軌道交通產業的熱點區域

根據全球軌道交通產業專利申請區域分布來看，排名前三位的國家分別為中國、美國、日本，專利占比分別為20.4%、18.6%和17.6%，TOP3國家專利占比達到56.6%。

1890-2000年期間，德國專利申請處于領先地位，其次是日本；2001-2015年期間，中國專利申請排在第一，其次是日本、美國。從總的申請趨勢來看，中國區域專利申請量從2001年開始快速增長，是軌道交通產業的熱點區域。

3.中國區域的本土申請占比為91.3%，江蘇、北京、山東專利申請量位居前三位；國外來華申請中，日本、德國、美國申請人最為重視中國市場的專利布局

從軌道交通產業中國專利申請情況來看，91.3%的專利來自中國本土申請人， 8.7%的專利來自國外申請人。可見，軌道交通領域中國專利申請仍以中國本土申請為主。

中國本土專利申請排名前三的為江蘇省、北京市、山東省。

國外來華專利申請主要來自日本、德國和美國，這三個國家是軌道交通產業的傳統強國。

4.國外來華申請基本都為發明專利，以企業申請為主體；本土申請方面，江蘇省專利申請總量和發明專利申請量均排在第一，大專院校、科研單位北京實力雄厚，工礦企業江蘇專利申請優勢明顯

從中國軌道交通產業專利主要國外來華專利申請國家來看，雖然國外來華申請量總量不高，但基本都是發明專利，說明國外來華申請專利技術含量高；從申請人類型來看，國外來華申請人類型以企業為主體。

從中國軌道交通產業專利主要省市申請情況來看，江蘇省專利申請總量、發明專利申請量均都排在第一，優勢地位明顯。從申請人類型來看，大專院校方面，北京申請量排名第一，其次是江蘇，四川排在第三；科研單位方面，北京實力雄厚，遙遙領先；工礦企業方面，江蘇申請量優勢明顯，遠高于排名第二的北京。

5.全球軌道交通產業專利申請最多的為西門子公司；專利申請量排名前十的申請人來自德國、日本、中國、美國；從申請數量來看，中國的南車（第三）和北車（第六）還是占有一定優勢

全球申請人TOP10中，排名第一的為總部在德國的西門子公司；總部在日本的公司有3位，分別為排名第二的日立、第四的三菱、第五的東芝；總部在中國的公司有2位，分別為排名第三的南車集團和排名第六的北車集團；其他的都為總部在美國的公司，共有4位，分別為排名第七的聯合信號開關公司、第八的通用電氣公司、第九的安施德工業集團和第十的西屋空氣制動器公司。從申請數量來看，中國的南車集團和北車集團還是占有一定優勢。

6.與全球主要申請人相比，中國的南車、北車活動年期短，近五年專利占比超過80%，活躍度高，但海外專利申請少；德國的西門子公司進入軌道交通產業領域時間長，持續有專利產出，非常重視海外專利布局，且與其他全球申請人相比，西門子公司在美國的專利申請量最多，專利價值高；整體來看，西門子公司專利申請布局側重在運營維護設備和機車車輛及主要部套件；日立公司、南車集團、三菱公司、東芝公司和北車集團專利申請布局均側重在機車車輛及主要部套件

從專利申請活躍度來看：中國的南車集團和北車集團活動年期短，專利平均年齡不到5年，近五年專利占比超過80%，活躍度高；西門子公司進入該領域時間長，持續有專利產出，近五年專利占比達到22.5%；日本的日立、三菱、東芝進入該領域時間接近50年，也持續有專利產出，相比之下近五年專利占比不高。

從專利價值對比情況來看：除了中國的南車集團和北車集團僅在海外有少量專利申請外，其他重點申請人都非常重視海外市場的拓展，均在海外進行了專利布局；其中西門子公司在美國專利申請量最多，占其總申請量的6.0%。

從對華戰略來看：西門子、日立、三菱、東芝公司都已進入中國市場，在中國進行了相關專利布局，其中西門子公司在華專利布局最多，占比也是最高(6.0%)。

從研發團隊及技術聯合情況來看：六家公司都具有龐大的研發團隊，其中日立公司發明人數最多，達到7792人，且這六家公司都已開展了外部合作，中國的南車集團和北車集團都與鐵道部運輸局有密切合作，日本的日立、三菱、東芝公司與CENTRAL JAPAN RAILWAY、EAST JAPAN RAILWAY COMPANY這兩家或者其中一家公司合作。

從技術布局情況來看：六家公司均在機車車輛及主要部套件、軌道交通線路設備、鐵路專用施工設備、鐵路電氣設備和運營維護設備布局。機車車輛及主要部套件方面，西門子、日立、南車申請量高；軌道交通線路設備方面，西門子公司申請數量優勢明顯；鐵路專用施工設備方面日立公司專利申請最多；鐵路電氣設備方面，西門子、日立相對較高；運營維護設備方面，西門子公司專利申請量突出。整體來看，西門子公司專利申請布局側重在運營維護設備和機車車輛及主要部套件；日立公司、南車集團、三菱公司、東芝公司和北車集團專利申請布局均側重在機車車輛及主要部套件。

7.中國軌道交通產業專利申請排名前10的南車集團下屬企業5家、北車集團下屬企業2家，西門子排在第7，西南交通大學排在第3，北京交通大學排在第10；西南交通大學在中國區域進入軌道交通產業時間長，發明專利占比高；南車株洲電力機車有限公司、南車青島四方機車車輛股份有限公司在機車車輛及主要部套件方面優勢明顯，西南交通大學在軌道交通線路設備、鐵路專用施工設備方面、鐵路電氣設備和運營維護設備優勢明顯

中國申請人TOP10中，南車集團占有5位，北車集團占有2位；國外來華企業西門子排在第7；西南交通大學排在第3，北京交通大學排在第10。

從申請數量來看，中國區域國內南車、北車集團實力雄厚；西南交通大學研發實力強。

從專利申請活躍度來看：除了西南交通大學外，南車株洲電力機車有限公司、南車青島四方機車車輛股份有限公司、長春軌道客車股份有限公司、南車南京浦鎮車輛有限公司和南車長江車輛有限公司活動年期不超過10年，專利平均年齡不超過3年，近五年專利占比超過85%，活躍度高；相比之下，西南交通大學活動年期25年，表示進入該領域時間早，專利平均年齡為4年，近五年專利占比為79.4%。

從專利價值對比情況來看：西南交通大學的發明專利占比明顯高于其他申請人，達到58.7%。

從研發團隊及技術聯合情況來看：排名前六的主要申請人都具有一定規模的研發團隊，其中西南交通大學發明人數最多，達到999人；除了南車南京浦鎮車輛有限公司沒有外部合作外，其他申請人都已開展了外部合作，南車青島四方機車車輛股份有限公司、長春軌道客車股份有限公司都與鐵道部運輸局有密切合作，南車株洲電力機車有限公司與上海南濟軌道設備科技開發有限公司開展合作，南車長江車輛有限公司和株洲科盟車輛配件有限責任公司開展合作。

從技術布局情況來看：排名前六的主要申請人均在機車車輛及主要部套件、軌道交通線路設備、鐵路專用施工設備、鐵路電氣設備和運營維護設備布局，其中機車車輛及主要部套件是申請人專利布局的重點，其次是鐵路電氣設備。機車車輛及主要部套件方面，南車株洲電力機車有限公司、南車青島四方機車車輛股份有限公司申請量高；軌道交通線路設備方面，西南交通大學申請數量優勢明顯；鐵路專用施工設備方面申請量非常少，西南交通大學申請量最多（11件）；鐵路電氣設備方面，西南交通大學申請量最多；運營維護設備方面，申請量較少，西南交通大學申請量最多（83件）。整體來看，排名前六的主要申請人專利申請布局集中在機車車輛及主要部套件方面，其中南車株洲電力機車有限公司、南車青島四方機車車輛股份有限公司優勢明顯，西南交通大學在軌道交通線路設備、鐵路專用施工設備方面、鐵路電氣設備和運營維護設備優勢明顯。

綜合來看，中國本土企業專利申請數量優勢明顯，作為高校代表排名第三的西南交通大學實力雄厚。

8.機車車輛及主要部套件是軌道交通產業全球專利申請布局的重點領域；鐵路電氣設備是軌道交通產業中國區域專利申請布局的重點領域；鐵路電氣設備是全球/中國專利申請布局的熱點領域

軌道交通產業技術分布可以發現，機車車輛及主要部套件是全球軌道交通產業專利申請量占比最高，達到52.9%，排在第二、三的是鐵路電氣設備、運營維護設備，占比分別為27.5%、23.1%；鐵路電氣設備是中國區域軌道交通產業專利申請占比最高，達到53.8%，其次是機車車輛及主要部套件，占比為38.5%。

機車車輛及主要部套件領域，中國排名第三，與排名第一、二的美國、日本專利申請量具有一定差距。

軌道交通線路設備領域，中國排名第一，但該領域是軌道交通產業專利申請量僅高于鐵路專用施工設備的領域。

鐵路專用施工設備領域，中國排名第三，與排名第一、二的日本、美國專利申請量具有一定差距。

鐵路電氣設備領域，中國區域優勢明顯，排在第一。

運營維護設備領域，中國排名第四，與排名第一、二的日本、德國專利申請量存在一定差距。

從申請數量來看，機車車輛及主要部套件是軌道交通產業全球專利申請布局的重點領域；鐵路電氣設備是軌道交通產業中國區域專利申請布局的重點領域；鐵路電氣設備是全球/中國專利申請布局的熱點領域。

9.機車車輛及主要部套件由于中國區域專利申請的猛增增長拉動了全球專利申請的快速增長，目前處于快速發展階段；美國、日本區域專利申請優勢明顯；日立公司在該領域全球專利申請量排名第一；中國區域南車下屬企業突出

全球機車車輛及主要部套件專利申請起步早，早期發展緩慢，經歷了萌芽、平緩發展階段后，從20世紀90年代末開始進入了快速增長期；中國區域機車車輛及主要部套件專利申請起步階段雖然年申請量不到百件，但專利申請一直處于增長態勢，2002年年申請量突破500件，2006年年申請量突破1000件，2008年年申請量突破2000件，目前專利申請處于急速發展階段，總體來看，近年來由于中國區域專利申請的猛增增長拉動了全球專利申請的快速增長。

根據機車車輛及主要部套件專利申請區域分布來看，排名前三位的國家分別為美國、日本、中國，專利占比分別為22.0%、19.1%和14.9%。

機車車輛及主要部套件全球排名前列的國外申請人專利申請數總量多，活動年期長，如西門子公司活動年期達到103年，日立公司活動年期為48年，三菱公司活動年期為45年，專利持續產出，近5年專利占比不超過30%，專利平均年齡長，基本在20年左右；與國外申請人相比，國內的南車、北車活動年期短，南車為18年，北車為23年，近5年專利占比高，南車為85.52%、北車為83.32%，專利平均年齡短，不到5年，技術創新活躍。

機車車輛及主要部套件中國區域排名前列的申請人除了排名第四的西南交通大學以外，南車下屬公司三家、北車下屬公司一家。

10.鐵路電氣設備專利申請處于快速發展階段，中國區域專利申請量突出；日立公司在該領域全球專利申請量排名第一；中國區域國家電網公司排名第一，活動年期短，技術創新非?；钴S，是鐵路電氣設備中國區域的新進入者

全球鐵路電氣設備專利申請起步早，早期發展緩慢，經歷了萌芽、平緩發展階段后，從20世紀90年代末開始進入了快速增長期；中國區域鐵路電氣設備專利申請起步階段雖然年申請量不到百件，但專利申請一直處于增長態勢，2002年年申請量達到676件，2005年年申請量達到1259件，2008年年申請量達到2447件，目前專利申請處于急速發展階段，總體來看，近年來由于中國區域專利申請的猛增增長拉動了全球專利申請的快速增長。

鐵路電氣設備全球排名前列的國外申請人專利申請數總量多，活動年期長，如西門子公司活動年期達到89年，日立公司活動年期為47年，三菱公司活動年期為45年，專利持續產出，近5年專利占比不超過20%，專利平均年齡長，基本在20年左右；與國外申請人相比，國內的南車活動年期短，為18年，近5年專利占比高，達到85.18%，專利平均年齡短，為3年，技術創新活躍。

鐵路電氣設備中國區域排名前列的申請人類型多樣，本土企業由排名第一的國家電網公司和第五的南車株洲電力機車有限公司，國外公司有排名第二的豐田和第四的博世公司，大學方面有排名第三的西南交通大學。值得注意的是專利申請排名第一的國家電網公司活動年期短，僅為5年，專利平均年齡為1年，近5年專利占比為100%，技術創新非?；钴S，是鐵路電氣設備中國區域的新進入者。