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世界科技創新的變化，藏在哪些數據里？

12月30日，智慧芽旗下智慧芽創新研究中心最新發布《創新無止境——2021年度盤點》（以下簡稱“年度盤點”），在全球1.7億條專利數據，1.5億條學術文獻數據，超過1億條新聞數據，還有各類投融資數據、企業數據、市場報告數據中洞察2021年度“中國/全球十大技術創新關鍵詞”以及“全球/中國專利最強的企業”。

年度盤點顯示，2021年度十大技術關鍵詞為：鋰電池、新能源汽車、冠狀病毒、機器人、土壤修復、半導體、物聯網、電網儲能、區塊鏈、無人機。其中，中國和全球的十大技術關鍵詞基本一致，鋰電池、新能源汽車、冠狀病毒、機器人、土壤修復、物聯網、電網儲能等，排序稍有不同。而中國十大技術關鍵詞中，“中藥”是特別的領域，全球技術關鍵詞中，“區塊鏈”、“無人機”熱度較高。

年度盤點根據2020年和2021年專利數據分析得出，近兩年專利最強的中國公司是華為、騰訊、OPPO和京東方等。全球專利最強的公司為三星、華為、LG、高通、OPPO等。

一、中國/全球十大技術創新關鍵詞：鋰電池、新能源汽車、冠狀病毒熱度最高

智慧芽數據庫擁有全球1.7億條專利數據，1.5億條學術文獻數據，超過1億條新聞數據，還有各類公司/機構、企業兼并、風險投資、科研基金、技術轉讓、政府資助、臨床實驗等數據。借助智慧芽AI神經網絡模型，廣泛地為不同類型的數據進行分類，并給這些數據打上了技術主題標簽。

這一技術主題標簽方式基于微軟億級學術圖譜，通過深度學習訓練方法，利用語義規則輔助神經網絡模型對專利、文獻、新聞、市場報告、投融資、公司數據等十幾種異構數據，進行自動分類識別，標記分類主題標簽，從而形成一套基于AI模型能力的科技數據分類體系。

最終保有的技術主題分類體系共包含60多萬個技術主題標簽，包括生物（Biology）、化學（Chemistry）、計算機科學（Computer science）、工程（Engineering）、 環境地質學（Environmental geology）、材料科學（Materials science）、醫藥（Medicine）、物理（Physics）8個大分類。

對比發現，近兩年來中國和全球的十大技術關鍵詞基本一致，鋰電池、新能源汽車、冠狀病毒、機器人、土壤修復、物聯網、電網儲能等，排序稍有不同。而中國十大技術關鍵詞中，“中藥”是特別的領域，全球技術關鍵詞中，“區塊鏈”、“無人機”熱度較高。

綜合分析后，2021年度十大技術關鍵詞為：鋰電池、新能源汽車、冠狀病毒、機器人、土壤修復、半導體、物聯網、電網儲能、區塊鏈、無人機。（見圖1）

圖1：中國/全球十大技術創新關鍵詞（來源：智慧芽整理）

關鍵詞一：鋰電池

全球所有的數據中，共有11.5萬件專利都被打上了“鋰電池”的技術主題標簽，其中2.3萬件發生在近兩年。全球有1.7萬多篇學術文獻中，有500多篇發表在最近兩年。中國和美國無疑是鋰電池技術中最為活躍的地區，大多數的投資并購在這兩個火熱的地區正在發生。

從全球專利市場分布來看，中國已成為全球鋰二次電池技術布局的第一目標市場，其次，日本和美國的相關專利申請量分列二、三位。結合技術來源國分布來看，日本是行業內技術實力儲備最強的國家。

關鍵詞二：新能源汽車

這一技術關鍵詞的全球專利申請量增長迅猛，近兩年專利申請約2.5萬件，占這一技術關鍵詞專利總量的近四成；近兩年全球共有近360宗企業并購正在發生，中國市場獨領風騷，交易占比超三成。

市場預期向好，新能源汽車2025年銷量預期將超過2000萬臺，可見這一技術的火爆必將持續。

關鍵詞三：冠狀病毒

毫無疑問，這是全球最令人揪心的技術關鍵詞。全球4585項政府資助用來抗擊冠狀病毒，其中超過1億美元的接近100起。全球33萬多篇學術文獻與它有關，其中，美國、英國和中國研究熱度最高。全球有6000多件專利被打上“冠狀病毒”的技術主題標簽，大部分申請于2020和2021年，中國和美國是抗擊冠狀病毒方面技術發展最為活躍的地區。

與“冠狀病毒”相關技術主題中，值得關注的技術細分主題詞有防護裝備、疫苗、流行病學、抗病毒、心理健康等。這些關鍵詞構成了人們這兩年的疫情下日常生活。

值得關注的是，在中國十大技術主題標簽中，“中藥”嶄露頭角且近年研究熱度呈上升趨勢，與該技術標簽有關的專利超過5000件。過去兩年，中醫藥在全國各地新冠肺炎防治中的價值得到了肯定。

關鍵詞四：機器人

全球所有數據中，“機器人”技術主題中共有超過42萬件專利和超過24萬件學術文獻，且在近五年呈現穩定上升的趨勢。機器人專利申請量中國一枝獨秀，學術研究中美兩國領跑全球。2020-2021年間，機器人領域投融資熱度躍然而上，期間的交易金額相較于2020年前明顯提升。

全球機器人產業不斷向上的發展趨勢將讓世界發生更加深刻的變化，未來機器人將被賦予更多全新的技術功能，同時機器人也將在智能制造、碳中和、醫療健康等更多領域大放異彩。

關鍵詞五：土壤修復

地球是我們唯 一的家園，我們每一人都離不開自己腳下這寸土地。“土壤修復”這一技術關鍵詞不容我們忽視。

在面對土壤污染、土壤科學的生態學問題時，全球共有近8000件專利被打上了“土壤修復”的技術主題標簽，其中2500件發生在近兩年。全球近兩年在這一技術主題中發布1000多篇學術論文，其中，中國、美國和加拿大研究熱度最高。

分析學術論文的“土壤修復”關鍵詞后，值得關注的細分技術主題詞包括：綠色環保材料生物炭、污染物溶質遷移模型、有害廢棄物處理、土壤退化、污染土地淋洗修復技術、污染物計量研究方法等。

關鍵詞六：半導體

半導體技術發展至今，全球已有超過180萬件相關專利申請被打上了這一技術主題標簽。在過去兩年中，半導體技術主題熱度仍然居高不下，且相關的研究成果數量穩定上升。發生在最近兩年的半導體技術主題的專利申請超過6.8萬件。

無論是學術研究還是專利，中國在近兩年中都無疑是這一領域里最具創新活力的國家。

“氧化物半導體”在全球技術關鍵詞中備受關注。技術細分主題詞上，氮化鎵、超導、納米復合材料等細分技術或將成為重大技術突破點。

關鍵詞七：物聯網

全球有8.6萬件專利都被打上了物聯網的技術主題標簽，其中2.5萬件發生在近兩年。我們在全球這個技術主題的6.5萬多篇學術論文中，有2.4萬篇發生在最近兩年。

中國在物聯網技術主題創新最為活躍，專利占全球81。移動通信成為物聯網的新突破口。除了三星、華為、高通這樣的通信技術企業仍然是創新的主體外，專注于物聯網科技的公司也正在形成競爭力。

關鍵詞八：電網儲能

在碳中和的全球命題下，可再生能源成為最大的領域，不管是基于分布式發電的技術，“電網儲能”成為這兩年熱門的技術關鍵詞。這一趨勢中國與全球也完全一致。

同時，在正極、電氣化學、電極、充電、熱能等技術細分主題詞上，均有很多的學術文獻正在產生。

關鍵詞九：區塊鏈

區塊鏈技術作為下一代信息技術的顛覆性技術，在這兩年的技術發展中，擁有非常多的實質性突破，已經從概念階段開始落地，應用到不同的業務和場景中。電子簽名和支付是區塊鏈技術創新的熱點主題詞。

全球共有4.8萬件專利都被打上了區塊鏈的技術主題標簽，其中2萬件發生在近兩年。全球超過1.2萬起投資并購在發生，2萬多篇學術論文中，有57發生在最近兩年。中國在區塊鏈技術主題創新最為活躍，其次為美國。

關鍵詞十：無人機

從2016年起，全球在無人機技術主題的創新開始活躍。過去的五年內，這一活躍程度保持了持續。全球共有3.7件專利在“無人機”技術主題上，近五年每年都在6000多件。

與無人機相關的技術是“圖像分析”，全球有2.5萬專利都被打上了圖像分析的標簽，其中2826件發生在近兩年。中國、日本和美國在“圖像分析”這一技術主題的專利占全球67。圖像分析作為人工智能“基建技術”，有更加廣泛的應用場景，已經被大量應用在無人駕駛和醫療領域中數字病理等方面。

2021年度專利最強的中國/全球公司，按照中國/全球公司在一定時間段內全球申請專利的數量和質量來進行統計和排名分析。統計查看的專利維度有四個——包括專利申請量、發明專利數、PCT申請量和專利被引數。專利申請量主要為數量依據，發明專利數代表企業專利質量，PCT申請代表企業專利質量以及國際化布局情況，專利被引數量越多，則說明其專利質量越高。

因為企業基于相關技術申請專利具有一定的持續性，以及企業專利申請公開或有延遲，僅統計2021年公開的專利申請對企業綜合能力排名并不一定全面，因此選擇2020年和2021年近兩年的專利申請作為依據。

按照近兩年企業在全球的專利申請量、發明專利數、PCT申請量和專利被引數的四個維度進行排名，列出四項榜單排名中的前十名企業。

年度盤點發現以下這些公司出現在上述四項榜單中，分別是，華為、騰訊、OPPO、京東方、國家電網、格力、VIVO、海爾、百度、小米、中興通訊、字節跳動、比亞迪、聯想、大疆、支付寶、中石化，為中國專利最強的頭部公司。（見圖2）

其中，華為在上述四個維度榜單中均列居第一，是專利最強的中國公司。

圖2：專利最強的中國公司（數據：智慧芽）

三、全球專利最強的公司：三星、華為領先，LG、高通、OPPO緊隨其后

按照2020年以來，全球公司在全球申請專利的專利申請量、發明專利數、PCT申請量和專利被引數這四個維度進行分析排名，分別找出這四個榜單中的前十名企業，從而找到2021年度全球專利最強的公司。

進入2021年度全球專利最強公司榜單的企業有，三星、華為領先，LG、高通、OPPO緊隨其后，進入榜單的中國公司還有，國家電網、京東方、騰訊、格力、VIVO，進入榜單的其他國際公司還有，豐田、佳能、索尼、松下、微軟、IBM、東芝、日立、三菱、富士、日本電氣。（見圖3）

分析發現，三星在上述四個維度榜單中上榜，且在三個維度中排名第一，華為在上述四個維度榜單中上榜三次，華為在PCT專利申請中超過三星為全球第一。此外，LG、高通和OPPO出現了3次，在全球專利排名中有突出表現。

　　圖3：全球專利最強的公司（數據：智慧芽）

綜上，年度盤點發現中國公司不僅在專利數量上而且在專利質量上都在全球表現非常出色。其中，除了華為以外，國家電網、京東方、騰訊、格力等在不同領域的中國公司均有較好的表現，后來者OPPO和VIVO的專利數量和質量也已經在國際上非常亮眼的行列。中國上榜公司中，行業領域覆蓋包括了通信行業（華為、中興）、能源（國際電網、中石化）、互聯網（騰訊、百度、字節跳動、支付寶）、通信終端（OPPO、VIVO、小米）、人工智能（大疆）、芯片產業（京東方）、智能制造（海爾）、新能源汽車（比亞迪）等新興行業。

同時，年度盤點也發現日韓公司專利儲備不容小覷。在全球專利最強的公司中，除了中國公司以外，日本和韓國的公司仍然表現了優秀的專利創新能力，尤其在專利被引用數這個維度，日本公司尤其表現優異。而高通、微軟、IBM等技術基礎深厚的知名公司也仍然榜上有名。