基于專利的廣東省衛星應用產業發展分析及建議

方少亮，陳鈺瑩，2，周俊杰，趙曉萌

（1.廣東省科技基礎條件平臺中心，廣東廣州 510040；2.廣東省科技基礎條件平臺建設促進會，廣東廣州 510040）

1 研究背景

衛星應用產業是指以衛星制造業和設備制造業為基礎，利用衛星技術、通信技術、導航技術、信息技術（IT）、遙感技術等為目標客戶提供衛星應用服務的產業集合。按技術領域和服務方式區分，衛星應用產業目前主要包括衛星通信、衛星導航和衛星遙感三大應用。2020 年，國家發展改革委將衛星互聯網納入新型基礎設施［1］。2021 年，國家航天局發布《“十四五”及未來一個時期發展重點規劃》，明確指出要不斷增強衛星應用服務能力，支撐經濟社會發展，推動遙感、通信、北斗導航應用產業化，推動航天戰略性新興產業的發展［2］。推動以衛星應用為代表的航天科技與新一代信息技術產業和高端制造業的緊密融合，以創新驅動傳統產業結構升級，是區域高質量發展的重要抓手。各地政府積極響應，紛紛出臺相應的支持政策。其中，《北京市支持衛星網絡產業發展的若干措施》提出將搶抓衛星網絡及相關產業發展的戰略機遇，優化產業空間布局，促進產業集聚發展，推動衛星網絡產業成為北京經濟增長的新高地［3］；《廣東省制造業高質量發展“十四五”規劃》提出，廣州市、深圳市、珠海市將打造集衛星芯片、終端、關鍵元器件制造為一體的衛星裝備產業集聚區，廣州市、深圳市、珠海市、惠州市將依托龍頭企業建立衛星產業園區和產業基地，加快推進衛星應用基礎設施和地面綜合服務平臺建設［4］；上海市發布《關于本市推進空間信息產業高質量發展的實施意見》，以構建通導遙一體化空間信息系統為導向，到2025 年打造全球空間信息領域科技創新策源地、數智制造新高地、優勢企業集聚地、應用服務輸出地［5］。此外，陜西省、江蘇省、湖南省、四川省、山西省等地也出臺了衛星產業相關發展政策。

廣東省衛星應用產業的發展基礎較好，但同時也面臨不少挑戰。衛星導航服務是我國衛星服務業中占比最高的行業，2020 年全國（未含港澳臺地區。下同）衛星導航與位置服務產業總體產值達4 033億元，年增長16.9%；珠三角地區總產值（占全國20.4%）被京津冀地區（占全國21.5%）反超，居全國第二，且增長率僅為6.6%，低于全國（16.9%）和京津冀地區（14.4%）［6］。可見，面對其他地區趕超發展的競爭壓力，廣東省亟須對衛星應用產業內外部情況進行研判分析。鑒于目前對于廣東省衛星應用的總體態勢、產業側重方向、技術布局情況、創新主體構成、創新合作情況以及與其他省份的差異和優劣勢對比等情況尚不明朗，本研究選用專利分析方法，對比分析廣東省及其他重點省份衛星應用產業情況，以期為政府、科研院所、相關企業的產業政策制定、產業技術研究和產品開發提供參考。

2 文獻綜述

表1 專利分析方法匯總

也有學者在衛星及應用產業技術領域開展專利分析工作，如，葛慧磊等［21］以我國衛星導航產業作為研究對象，運用相對技術優勢指標、技術增長率指標、帕累托位序規模系數的普通最小二乘法（OLS）回歸分析等靜動態相結合的多維測量方法，系統分析細分技術領域的創新發展特點及發展機會；李培哲等［22］運用社會網絡分析方法分析我國衛星及應用產業產學研創新網絡的拓撲結構和演化規律，結果表明我國衛星及應用產業產學研創新雖然得到了快速發展，但整體創新效率不高、合作較為松散，從演化規律看產學研創新網絡整體規模不斷增大，但網絡密度不斷下降；王永芳等［23］針對空間機械臂、操作末端、在軌自主操作等關鍵技術開展全球專利檢索與分析，對比了各國家或地區的技術創新和項目研制情況，并對國內外主要創新主體和重要研究項目的專利進行了分析，梳理了技術突破方向。

3 分析框架

基于incoPat 專利信息平臺進行國內衛星應用領域專利檢索與分析，選取2000—2020 年衛星應用的我國專利（含發明、實用新型、外觀設計專利）建立樣本數據池，圍繞專利態勢、技術領域、創新主體三大維度，通過技術發展趨勢、地域分布差異、技術布局對比、技術主題分布、創新主體類型、創新主體合作6 個方面，對廣東省衛星應用產業技術內外部情況展開分析，并形成技術發展趨勢圖、全國專利分布柱狀圖、主要技術布局雷達圖、廣東省技術布局樹狀圖、申請人類型分布圖和頭部力量專利合作情況，從而識別衛星應用技術發展趨勢，以及廣東省所處地位、技術布局差異、主要技術分布、創新主體類型、頭部創新主體專利合作情況。

4 專利數據池

衛星應用領域涉及范圍較廣，為提高檢索專利的準確性和全面性，在專利檢索前進行技術主題分解。技術主題分解具有提綱挈領的作用，是指導后續數據檢索環節的重要指南［24］。結合文獻研究、專家咨詢、研究機構調查等手段，確定衛星應用服務技術全產業鏈技術分解表并作為本次專利檢索的關鍵詞（見表2）。通過使用同位算符、多種分類號檢索、人工瀏覽手工去噪、篩選和標引等方法，在incoPat 專利信息平臺最終檢索到國內相關專利56 698 件，其中發明專利授權27 517 件，申請中的發明專利16 577 件，實用新型專利授權11 875 件，外觀專利授權602 件及無效專利127 件。

表2 衛星應用專利檢索關鍵詞

表2（續）

5 研究分析與結果

5.1 專利態勢維度

5.1.1 專利申請趨勢

2000—2020 年我國衛星應用技術專利的申請人數量和專利數量如圖1 所示，總體均呈穩定上升趨勢。經統計分析，專利申請人（機構）數量從2000年的74 家增長到2020 年的4 583 家，年平均增長率達304.66%；專利數量從2000 年的165 件增長到2020 年的8 742 件，年平均增長率為259.91%。

圖1 我國衛星應用技術專利申請趨勢年度分布

5.1.2 專利地域分布

由圖2 可見，全國衛星應用技術專利申請數量分布較不均衡，申請量最多的前十強省份占全國專利總數的78.42%，排名依次為北京市（9 565 件）、廣東省（6 846 件）、江蘇省（5 532 件）、上海市（3 895件）、四川省（2 463 件）、陜西省（2 373 件）、浙江省（2 293 件）、湖北省（2 041 件）、山東省（1 948件）和安徽省（1 397 件）。可見，廣東省處于全國領先水平，占全國專利總數的14.00%。

圖2 2000—2020 年我國衛星應用技術專利數量地區分布

《中國區域創新能力評價報告2021》通過建立四級評價指標體系反映企業創新、基礎研究與原始創新、成果轉化、創新格局等方面，綜合指標排名結果前4 位分別是廣東省、北京市、江蘇省、上海市［25］。從科研投入來看，上述4 個省份2020 年的基礎研究經費占全國基礎研究投入的比例超過50%［26］。從專利作為科研成果產出來看，四省申請的衛星應用專利數量占全國申請的衛星應用專利總數的52.83%，與科研投入占比相當。可見，廣東省、北京市、江蘇省、上海市（以下簡稱“四省市”）的衛星應用技術發展對全國舉足輕重，進一步對比研究這四省市的專利情報特征，有助于準確掌握廣東省衛星應用技術的優劣勢。

《中國經濟周刊》記者致電瑞華所，試圖了解當時瑞華所與天成控股的溝通事宜，以及天成控股在這次審計完成后不再續約的原因。瑞華所答應接受采訪后，記者發出采訪函。數日之后，瑞華所又拒絕了采訪。

5.2 技術領域維度

5.2.1 技術分布差異

由于衛星應用產業鏈條長，涉及技術環節多、學科門類廣，其發展與當地產業結構基礎有密切關系，本研究統計四省市申請的衛星應用技術專利IPC分類號，繪制主要技術領域雷達分布如圖3 所示。可見，在10 個主要技術領域分布中，廣東省有4 個技術領域的專利數量占四省市衛星應用技術專利總數的比例排名第一，分別為G07（核算裝置）、H04（電通信技術）、H01（基本電氣元件）、B60（一般車輛）；北京市也有4 個技術領域專利數量占四省市衛星應用技術專利總數的比例排名第一，分別為G06（計算；推算或計數）、G01（測量；測試）、B64（飛行器；航空；宇宙航行）和 G05（控制；調節）；江蘇省有2 個技術領域專利數量占四省市衛星應用技術專利總數的比例排名第一，分別為G08（信號裝置）和H02（發電、變電或配電）；上海市在B64（飛行器；航空；宇宙航行）領域的專利數量占比排第二。

圖3 四省市衛星應用主要技術領域雷達分布

5.2.2 廣東省衛星應用技術分布

在衛星應用上述10 個主要技術領域中，廣東省各技術的國內數量占比排名分別為：G07 核算裝置（41.83%）、H04 電通信技術（38.67%）、H01 基本電氣元件（35.29%）、B60 一般車輛（32.05%）、G08 信號裝置（28.04%）、G05 控制調節（26.24%）、H02 發電變電等（25.96%）、G01 測量測試（18.46%）、G06 計算推算等（15.35%）、B64 飛行器等（11.38%）。廣東省衛星應用各技術領域專利數量分布及主要應用領域見圖4，可見關注點主要在衛星網絡通信，衛星應用測量、控制、算法等軟硬件系統，以及天線、電源系統核心部件這3 個方面，這與廣東省電子信息產業發展密切相關，而在衛星平臺系統和設計方面較為薄弱。

圖4 2000—2020 年廣東省衛星應用主要技術領域專利布局

5.3 創新主體維度

5.3.1 創新主體類型分布

如圖5 所示，四省市衛星應用領域的專利申請人類型均呈現企業占比最大的特點，特別是廣東省的企業專利數量占比最高，達79.82%，高于上海市的56.23%、江蘇省的52.25%和北京市的43.75%，反映出企業掌握廣東省大部分的技術創新成果，是衛星應用技術創新的主要支撐力量；大專院校是廣東省第二大專利申請人類型，占比達10.26%，低于江蘇省大專院校專利申請人占比36.54%；廣東省科研機構的專利申請人占比在四省市中最低，僅為3.93%，遠低于北京市科研機構的專利申請人占比（32.84%）。

圖5 2000—2020 年四省市衛星應用領域專利申請人類型分布

5.3.2 主要申請人專利合作情況分析

為探究頭部力量的分布情況及技術來源，統計分析四省市在衛星應用領域專利數量最多的前10 名申請人類別、專利總數及合作申請情況如表3 所示。從申請人類型看，四省市有較大的差異：廣東省沒有科研機構入圍，有企業5 家，且企業的專利申請量占前十申請總數的77%，進一步反映出企業是廣東省衛星應用產業發展的重要支撐力量；北京市有科研機構5 家、大專院校4 家、企業1 家；江蘇省沒有企業入圍，大專院校有9 家、科研機構有1 家，大專院校對江蘇省衛星應用產業的發展提供了較大支持；上海市有科研機構4 家、企業3 家和大專院校3 家。從合作申請專利總體情況看，前十強專利申請人合作申請專利數量占本省（市）專利總數的比例，廣東省為1.39%，低于北京市（8.29%）、上海市（7.52%）和江蘇省（6.71%），反映廣東省衛星應用技術領域創新主體間開展協同創新及產學研合作的程度相對較低。從跨省份合作申請專利情況看，前十強專利申請人跨省份申請專利數量占本省（市）合作申請專利總數的比例，廣東省為50.00%，高于上海市（15.00%）、北京市（31.40%）、江蘇省（40.00%），反映廣東省衛星應用技術領域的協同創新及產學研合作在省內有資源的缺失，需要借助省外資源的引入。

表3 2000—2020 年四省市衛星應用領域前十強專利申請人及合作申請情況統計

6 結論與建議

本研究得到主要結論如下：一是當前我國衛星應用技術處于發展期，技術創新熱度較高，屬于朝陽產業，發展空間較大；二是廣東省衛星應用領域的專利數量位居全國第二，優勢領域在衛星網絡通信、衛星應用軟硬件系統、天線等核心部件，其中電通信技術、基本電氣元件、核算裝置、車輛應用4 個領域的專利數量排名第一，技術實力較為突出；三是廣東省衛星應用技術專利申請人最主要為企業，大專院校次之，科研機構最少；四是廣東省衛星應用領域前十強專利申請人的合作專利在四省市中最少，產業技術的協同創新相對較弱。

根據上述研究結果，對廣東省衛星應用產業發展提出如下建議：

（1）強鏈補鏈推動集群發展。廣東省衛星應用產業優勢領域的競爭力源于省內電子信息、高端制造業的扎實基礎及其產生優質資源向新興的衛星應用產業遷移溢出的效應，而主要薄弱領域在衛星平臺系統、整星設計等方面，建議進一步鞏固和提升在電子信息、先進制造業的優勢，打造集衛星芯片、終端、關鍵元器件制造為一體的衛星應用裝備產業集聚區，加強引進衛星研制、測控運維、關鍵部件等上下游相關企業及科研單位，補齊產業缺失薄弱環節，打造產業鏈閉環，推動衛星應用產業集群式發展。

（2）持續激發市場主體活力。廣東省企業在衛星應用產業發展中發揮了中流砥柱的作用，頭部企業創新主體如華為技術有限公司、中興通訊股份有限公司、OPPO 廣東移動通信有限公司等都有很強的競爭力，結合廣東省作為全國制造業重地、電子信息制造業產值連續31 年居全國第一、區域創新綜合能力連續5 年排名全國第一等優勢［27］，建議充分發揮市場配置資源的決定性作用，并更好發揮政府引導作用，前瞻布局與科學謀劃衛星應用產業發展，發揮廣東省在衛星應用產業的先發優勢、產業配套成熟優勢，打造集芯片、終端、關鍵元器件制造、信息服務為一體的衛星應用產業鏈，從而構建可持續健康發展的創新生態系統，推動廣東省衛星應用產業高質量發展。

（3）大力集聚創新資源。廣東省科研機構、人才等創新資源在衛星應用產業的技術引領和支撐效應仍需要進一步加強，且產學研合作積累技術儲備的意識和氛圍較為薄弱，建議加強人才、技術、平臺等創新資源要素的統籌力度，增強整體集聚效應。加強國家級大院大所、重大科技設施引進力度，布局前沿技術研發和關鍵核心技術研發，加快成果轉移轉化與產業應用服務；鼓勵和培育圍繞衛星應用產業發展的重點實驗室、工程技術研究中心、新型研發機構等平臺建設與發展，加大產業發展支撐效應，建立產學研用協同創新模式，形成“前沿技術研發—技術成果供給—產業應用轉化”的良性循環；建立衛星應用產業優秀人才庫，充分挖掘各企業、研發機構人才潛力，積極引進省外和海外高端人才，加強各類人才橫向交流互動，發揮人才綜合效益。