摘要：专利文献计量表明，中国七大战略性新兴产业的技术创新产出近年都处于快速增长阶段，这一趋势自入世以后便有了迹象，呈现出显著的指数型增长，并都集中在2005年左右开始异常活跃，出现了增长拐点。通过代表性专利深入分析发现，与在华跨国企业相比，中国本土企业在七大战略性新兴产业的技术发展绩效也逐渐改善，但在各产业的技术创新能力上目前存在较大差异。经过近十年的快速追赶，在电子通信领域，中国本土企业在国内市场的技术创新产出份额相对在华跨国公司逐渐占据了上风，而在混合动力电动汽车领域，以丰田为首的日美韩等国家的在华跨国公司却占有了较大比例的技术创新成果，并在热点技术领域优势突出。可见，在应对跨国公司的竞争上，中国部分战略性新兴产业的发展面临着巨大的挑战，因缺乏技术积累加之跨国公司的技术封锁，很难短期内在关键技术领域达到预期的超前部署占领技术和产业发展制高点的目的。文章针对技术劣势的产业提出了一些政策建议。
关键词：战略性新兴产业，技术创新，现状与挑战，专利文献计量
面对国际金融危机的严重冲击，主要发达国家纷纷加大对科技创新的投入、加快对新兴技术和产业发展的布局，力争通过发展新技术、培育新产业创造新的经济增长点，率先走出危机，抢占新一轮经济增长的战略制高点[1]。中国正全面推进创新型国家的战略，必然更加迫切需要具有世界竞争力的创新型产业来支撑，借此加快中国产业结构升级和经济发展方式转变。抓住时代机遇，坚持“有所为、有所不为”，突出重点，选择、培育和发展战略性新兴产业是中国加速推进创新型国家战略举措中的重中之重。参考产业发展趋势和国际竞争态势，中国中央政府最终决定重点发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车等七大新兴产业。
知识经济时代，技术能力的发展和掌控已成为产业发展与国际竞争的有效途径，决定了产业全球价值链中的获利高位。战略性新兴产业对密集型技术知识的依赖特征也使得战略性新兴产业的发展必然需要新兴技术发展与突破，这也是全球竞争背景下快速占领技术与产业发展制高点的有力保障。战略性新兴产业依赖重大技术突破的定位这一特征也决定了在发展过程中对技术与智力要素的依赖要大大超过对其他生产要素依赖。在应对跨国公司的技术优势和竞争中，本土公司为了获得可持续的发展，从产业中获取更多的利益，占领产业发展的制高点，在培育战略性新兴产业进程中应更加强调自主创新的原则[2]。中国传统产业嵌入全球价值链的历程表明，产业技术能力的内生性突破成为左右相关产业发展的关键力量，自主发展还是被俘获成为中国发展战略性新兴产业的抉择团。
自从2010年底中央经济工作会议明确发展战略性新兴产业后，与战略性新兴产业发展相关的研究备受国内学者的关注[4-13]。现有研究在战略性新兴产业的发展特征、政策选择以及支撑体系的构建等多个方面进行了值得借鉴的研究工作，不过缺乏从定量角度对中国战略性新兴产业的技术创新发展现状与面临的挑战进行分析。这一研究对了解各产业技术创新能力差异以及与华跨国公司的差距、发展差异性政策与竞争战略具有很好的实践价值。
基于此，本研究利用专利文献计量（patent-bib-liometrics）①的方法跟踪各产业相关技术1985-2010年间的发展，试图从定量的角度对中国战略性新兴产业的技术发展趋势与现状进行分析，并选择电子通讯技术与混合动力（电动）汽车为例进行深入比较分析，以了解中国战略性新兴产业的技术能力现状与挑战，希望为中国战略新兴产业的技术创新战略与发展实践提供一定的借鉴。
1 战略新兴产业专利产出趋势——电子通信技术的深入分析
产业的发展需要多种技术支撑，不同的产业技术特征差别较大，因此本研究在搜集专利文献数据时，针对不同的产业本研究采用了差异性的检索策略。其中，与新一代信息技术产业、生物产业、新能源产业和高端装备制造产业相关的专利技术成果本研究通过国际专利分类（IPC）代码在相应数据库中检索，即选择代表性的国际专利分类检索。具体来说，参考IPC分类和解释，新一代信息技术产业选择IPC=H04 or G06F；生物产业选择IPC=C12N or C12P or C120 or A61K；高端装备制造（以航空航天技术为代表）选择IPC=B64；新能源产业考虑了风能、核能和太阳能，选择IPC=F03D or G21 or F24J2/00。由于本研究关注各产业的技术产出发展趋势，这种代表性检索策略是合适的。相比之下，节能环保产业、新材料产业与新能源汽车产业的相关技术由于缺乏直接的IPC代码对应，因此本研究采用检索词检索。该检索方式通常是检索出的文献在标题、关键词或摘要中含有检索词。中国专利库中的专利文献对标题、关键词或摘要三个检索域进行了区分。在具体检索时，对节能环保产业和新能源汽车产业，本研究在摘要中检索相关检索词，而为了获取更具有代表性的专利，与新材料相关的专利本研究在题目中检索相应的检索词。这一检索策略可以削弱在摘要中检索新材料相关的专利规模巨大而缺乏可比性的不足。由于“德温特创新指数（Derwent Innovation Index，DII）”专利数据库没有区分关键词和摘要，因此在通过该库进行检索同检索时本研究直接在主题词（Topic）中检索，该检索方式通常是检索出的文献在标题、关键词或摘要之一中含有检索词。为了获得更加准确的检索，在用检索词检索时，本研究利用专利分类进行了修正，以剔除明显不相关的专利分类，保留主要（份额较大）分类中的专利文献[17]。
本研究首先借助中国知网（CNKI）的《中国专利全文数据库》检索平台，依次搜集并统计分析中国在节能环保、新一代信息技术、生物、新材料、新能源、新能源汽车和高端装备制造七个产业代表性技术的国内专利（根据公开日）统计个数（也可称为件数）的变化趋势如图1所示。
图1所示的七个战略性新兴产业国内专利公开量趋势图共同表明，中国政府2010年计划发展的七大战略新兴产业代表性专利的创造活动在中国境内近4-6年前（2005年左右）出现了增长的拐点，都步入技术创新成果产出快速增长阶段，呈现出显著的指数型增长趋势。这一突变显然与当时公布的中国《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006-2020）》的推动与支撑以及配套政策的实施密不可分的，也凸显出国家科技政策在“十二五”规划期间的科技推动成效。如果时间再往前移，这一增长抬头迹象已经在新世纪初中国入世时就有了抬头的端倪。这一发现是与入世后跨国公司的加大参与国内技术竞争以及国内公司为了应对跨国公司竞争在科技发展上的必然结果。
与产业技术相关专利文献的稳健指数增长特征已成为判断产业技术创新活跃最常见的方法[18][16]。根据科学计量学创始人普赖斯（Price）的科学发展三阶段理论[19]，中国选择发展的七大战略性新兴产业的创新活动已从初期科学技术研发的小科学阶段，跨越到科学技术商业化的大科学阶段，这也预示着随之市场竞争愈来愈烈。
为了解指数增长背后的信息，以新一代通信技术产业的分支产业——电子通信技术产业为例进一步分析。设定IPC=H04，通过CNKI中的《中国专利全文数据库》检索1985-2010年间专利文献数据表明，在中国公开的电子通信技术（发明和实用新型）专利量呈显著的指数增长（R2=0.9143），特别是入世以后（如图2所示）。统计表明，专利产出数目倍增的时间是2.7年，即每2.7年，电子通信技术的专利数目就翻一倍。表1统计数据表明，相对其他技术创新活动，电子通信技术专利活动异常活跃，在全国专利公开中的份额基本上呈现越来越大的趋势。就近10年平均来说，中国公开100个专利中至少有5个电子通信技术方面的专利。即使在信息科技领域，电子通信技术专利活动也表现突出。近10年中，在电子通信技术公开的专利份额占据其所处信息科技领域的36.6%。如果进一步统计分析专利数据发现，发明专利增速相对较快，倍增的时间是2.5年，实用新型专利增速相对缓慢，倍增的时间是3.5年（见表1）。这体现了中国境内电子通信技术高质量的创新活动更加活跃，创新结构逐渐发生改变，也折射出中国境内电子通信技术产业创新方式从渐进性（incremental）创新向突破性（radical）转变。
表2统计表明，为抢占中国市场，跨国公司较早就在中国境内布局电子通信专利，且占份额比重较大，特别是日本、美国和韩国三国。其中，根据公开日，日本和美国跨国公司都是在1986年开始在中国进行电子通信专利战略布局，韩国晚一点，该国株式会社金星社和三星电子株式会社于1990年开始在中国电子通信领域进行专利布局。1985-2010年间，在中国境内公开的电子通信专利中，三个电子强国的跨国公司占据了1/3，由中国本土公司创造的电子通信技术专利总数仅占到54%，勉强过半。
图3表明，中国本土公司在电子通信产业技术方面的贡献在20世纪90年代期内的份额一直处于下滑趋势，在1998年下降了最低点，仅占16%。可喜的是，进入21世纪，即近10年，随着中国本土（特别是中兴和华为）公司的崛起，中国本土公司在电子通信技术方面的创新活动相对活跃起来，份额一路上升，至2010年，已经升至70%。
2 战略性新兴产业专利全球产出与竞争态势——以混合动力电动汽车专利为例
本节以混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，以下简称HEV）为例，进一步分析战略性新兴产业技术创新的国际竞争地位与态势，并在此基础上分析插电式混合动力汽车。这里选用主题词检索战略（Topic：Hybrid Electric Vehicle or Hybrid Electric Vehicles or Hybrid E1ectric Car or Hybrid Electric Cars叮HEV）来获得混合动力电动汽车的专利，通过国际公认的德温特创新指数（D10专利数据库②检索。
表3数据表明，在2001-2010年十年间混合动力电动汽车的专利申请活动中，日本、美国、德国、韩国和中国表现积极，不过其中69%的专利由日本公司参与创造，专利公开量达到了14320件，占2/3还多。这说明日本在混合动力电动汽车的技术研发产出上占了绝对的优势，牢牢地控制了世界混合动力电动汽车的技术创新的发展。图4的雷达图凸显了日本这一绝对地位。其次，美国在混合动力电动汽车领域的技术创新成果也占据了一定的地位，专利公开数量达到了6600件，参与了32%的混合动力电动汽车产业技术的创造。此外，韩国、德国在混合动力电动汽车的研发上也具备了一定的实力。相比之下，中国专利局虽然公布了一定数量的混合动力电动汽车专利，但这些数据包含了跨国公司在中国境内申请公开的混合动力电动汽车技术专利，特别是日本的丰田、本田以及美国的通用公司。
从增长速度上来看，中国境内混合动力电动汽车专利创造活动异常活跃，2006-2010年相对2001-2005年，国内混合动力电动汽车专利公开数量增长了686%，将近七倍，是增长速度最快的地区，其次是韩国，增长了455%。在参与份额上，国内混合动力电动汽车专利公开量也增长显著，增长了10%，而日本和美国分别下降了10%和5%。
随着混合动力电动汽车的发展，可以预见，日本、美国将继续统治混合动力电动汽车市场，它们的技术相对垄断地位很难在短时间被动摇，虽然德国、韩国将有可能成为日美的有力竞争对手。相对而言，国内混合动力电动汽车的发展将面临挑战。国内混合动力电动汽车要想扩展市场占有率，需要政府、企业、科研机构的共同努力，加大混合动力电动汽车的政策支持和研发投入。
表4中数据表明，混合动力电动汽车专利主要涉及车辆动力装置或传动装置的布置或安装（如，B60K-006/00、B60K-006/04、B60K-006/445）；电动车辆的电力装备或动力装置（如，B60L-011/14、B60L-011/18）；车辆的控制系统（如，B60W-020/00、B60W-010/08、B60W-010/06）。图5所示的雷达图清楚地描述了这一分布。在排名前十的技术中，日本丰田占的比例都是第一位，这也显出它在核心技术上的垄断地位。
进一步分析IPC专利数量排名前三位的B60K-006/00、B60W-020/00、B60L-011/14近十年数量变化。图6表明，三者的产出一直递增，特别是B60K-006/00和B60W-020/00增速更加明显，其中B60W-020/00增加了近20倍，增速非常显著。这也表明控制系统是目前混合动力电动汽车研究的热点。
表5和图7进一步通过德温特手工代码描述了混合动力电动汽车专利的分布。不难发现，混合动力电动汽车专利主要集中于X21-A01D，它的记录数为62.53%。其次是X22-P04A和X21-A01F，三者分别代表了混合动力汽车、混合电能、电动汽车单个领域。其中在前十位的专利类中，日本的丰田企业仍都是排名第一，这也进一步肯定了日本企业在混合动力电动汽车的相对垄断地位。
表6中的统计数据表明，在混合动力电动汽车产业，主要由日本、韩国和美国的公司垄断了技术，特别是日本丰田。2001-2010年间日本丰田参与的混合动力电动汽车专利占了22.6%，排名世界第一，专利数为4716。另一个专利产出数目过千的公司是日本日产，专利为1370件，份额为6.59%。
中国本土企业在混合动力电动汽车技术创新活动中，比亚迪表现最为突出，参与59件专利，仅排名51；奇瑞参与31件专利创造，排名83。可见中国公司在混合动力电动汽车技术创新上还刚起步，仍处于科学技术探索阶段，距离技术在市场上的商业化推广还有较远的路程。
如果进一步限定2001-2010年在中国公开的混合动力电动汽车专利，初步统计表明，16%的混合动力电动汽车专利在中国公开，共计3342件。不过表7显示，这些专利主要由日本、美国和韩国在华跨国公司创造，中国本土公司表现仍然相对较差，其中第一比亚迪的混合动力电动汽车专利数为48个，世界整体排名14；第二奇瑞的混合动力电动汽车专利数位31个，排名20。这—发现表明，中国的混合动力电动汽车技术市场已被国外跨国公司控制，中国本土企业发展混合动力电动汽车技术在今后较长一段时间需要依赖引进，面临较多的技术壁垒。
进一步分析中国两个公司的国外布局发现，比亚迪59个混合动力电动汽车专利中23个在本土外申请，其中20个PCT专利（专利号以WO开头），16个欧洲专利（专利号以EP开头），20个美国专利（专利号以US开头），8个日本专利（专利号以JP开头），8个韩国专利（专利号以KR开头），5个印度专利传利号以IN开头）。奇瑞31个专利中7专利本土外申请，其中7个PCT专利（专利号以WO开头），3个欧洲专利（专利号以EP开头），2个美国专利（专利号以US开头）。可见中国的本土企业在混合动力汽车方面也已经重视国际专利的布局，特别是比亚迪，已经在多个国家进行布局。
表8和表9中的统计数据表明，混合动力电动汽车在中国市场的专利活动与世界总体趋势差不多，不过由排名第一的B60K-006/00专利件数表明，更侧重动力的布置或安装，约占据30%，高于世界平均水平。分析结果也表明，较为活跃的B60K006/00和B60W-020/00两类专利，在中国的活动占比相同，都是22%。不过较大的一部分都有日本的丰田公司参与创造。在IPC前十名的专利活动中个，日本的丰田汽车有4个，超过了1/3。表9的统计数据从德温特手工代码分类的分析进一步肯定了目前中国在混合动力电动汽车领域的创新能力不足这一状况。
表10中的统计数据表明，在以德温特分类的前十名的专利中，9个是由日本丰田占据，1个有韩国三星占据。第二名位置中的9个也由日本公司控制。可见，日本企业控制了混合动力电动汽车的专利创造活动。
在DII数据库检索（设定Topic=（（Hybrid Electric Vehicle or Hybrid Electric Vehicles or Hybrid Electric Car or Hybrid Electric Cars or HEV）and（Plug-in）））获得插电式混合动力电动汽车专利文献初步统计表明，插电式混合动力电动汽车第一个专利1986年就诞生了，但其技术主要是在20世纪末发展较快。插电式混合动力电动汽车技术主要是近几年的事情。1991-2000年十年时间仅有11个专利产生，21世纪初2001-2005年五年间也不到30件（仅24件），而2006-2010年五年间专利数目上升到831件，其中仅仅2010年就501件，出现了爆发增长。
表11中的统计数据表明，在1991-2010年二十年间插电式混合动力电动汽车的872个专利中，日本和韩国两个国家的汽车公司占有较大的份额，其中日本丰田（公司代码TOYT-C）参与创造161件，占到18.46%，韩国现代（公司代码HYMR-C）参与创造122件，占到13.99%，垄断了插电式HEV市场，随后是美国的通用，不过仅占到3.9%。
表12中的统计数据表明，在2001-2010年十年间产生的861件插电式混合动力电动汽车技术专利中，有178件（20.67%），即略超1/5的专利申请活动发生在中国，但这些创新活动多是韩国、美国和日本在华跨国公司所创造拥有。其中，韩国的现代有38件专利，占据21.35%；美国通用汽车35件，占据19.66%；随后是日本丰田（13.48%）和美国福特（9.55%）。奇瑞在中国本土企业中表现最好，但仅有4个专利，仅占2.25%，这4个专利还都是2009和2010年公开的。可见中国在插电式混合动力电动汽车上有更长的路要走。
