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2022年美国专利各类别和领域的发展状况

已有 1607 次阅读 2023-11-23 09:53 |系统分类:博客资讯

陈立新张琳黄颖：中美欧日韩五局专利报告3479.docx

█武汉大学科教管理与评价研究中心陈立新张琳黄颖

第二部分 2022年美国发明专利统计分析报告

13 美国专利各类别和领域的发展状况

13.1 不同技术类别的美国专利增长状况

2022年，美国授权的发明专利涉及的国际专利分类号小类（IPC四位编码）共计629个，其中有413个小类的专利数量超过或达到100项。一项美国授权发明专利可能会涉及多个小类，平均涉及2个小类。

附表13.1-1 美国发明专利数量最多的100个技术小类（IPC4）的增长状况

	IPC	技术小类名称	2022	2021	2020	2019	2018	2017
1	G06F	数据处理	55227	57961	62511	62818	51982	54540
2	H04L	数字信息传输	33793	35917	39550	38800	32365	32799
3	H01L	半导体器件	23734	24725	28028	27820	24898	26636
4	H04W	无线通信	21342	21708	23847	23750	20631	20665
5	H04N	图像通信	16136	16937	19710	19850	17408	17997
6	A61B	医学诊断	15234	15856	17137	17295	13660	13812
7	G06Q	电子商务和管理系统	14621	15299	15901	14969	10390	10178
8	G06N	知识及数学模式计算系统	13614	10239	7686	4572	1814	1591
9	G06T	图像处理	13281	13666	14019	12304	9221	8576
10	A61K	医用或梳妆用的配制品	12341	13836	14506	14336	13570	14309
11	G06K	数据识别	10922	14429	14454	12673	10512	10168
12	G01N	测试或分析材料	9576	10183	11590	11743	10303	10301
13	G02B	光学元件、系统或仪器	9161	9613	11205	11433	8947	9153
14	H04B	通信传输	8417	9030	10714	11590	10545	10683
15	G06V	图像或视频识别	6882	--	--	--	--	--
16	H01M	电池	5587	5476	6107	5702	4879	4951
17	A61M	医用注射或抽取器械	5570	5798	6244	6459	5145	5148
18	A61P	化合物或药物制剂	5434	5550	4515	2466	569	482
19	C12N	微生物或酶	5295	5566	5821	5713	5695	5720
20	H05K	印刷电路	5064	5320	6264	6611	5643	5843
21	G09G	显示控制的装置或电路	5024	5357	5875	6054	5220	5152
22	B29C	塑料成型	4954	5338	5547	5432	4598	4248
23	G01R	电磁测量	4933	5062	5586	5867	4879	5431
24	G01S	无线电定向或测距	4892	4599	5182	4756	3524	3415
25	A61F	血管内的滤器或支架	4845	5197	5690	5968	5018	5428
26	H02J	供电和蓄电	4645	4924	4973	5791	5121	4593
27	G05D	非电变量控制系统	4455	4334	4452	4063	3200	2686
28	C07K	肽	4388	4804	5012	4791	4428	4485
29	G11C	静态存储器	4353	4738	5177	4974	4182	4791
30	B60R	车辆的特殊配件或部件	4040	4191	4685	4716	3777	3490
31	G10L	测量力或机械功率	3999	3709	3779	3448	2623	2642
32	G05B	一般控制系统	3997	4147	4778	4960	3960	3065
33	G16H	医疗信息学	3987	3836	3287	2647	745	--
34	G02F	用于控制光的器件或装置	3899	4258	5224	5695	4621	4665
35	B01D	分离	3854	4195	4790	4804	4053	3885
36	E21B	钻探	3810	4043	4450	4810	3972	3611
37	B60W	混合动力车辆的控制系统	3713	3061	3135	2890	2315	2259
38	B32B	层状产品	3590	3932	4596	4425	3775	3691
39	C07D	杂环化合物	3520	4241	4744	5134	4862	5507
40	H04R	扬声器	3230	3154	3648	3669	3225	3145
41	B65D	贮存或运输的容器	3150	3369	3694	3955	3477	3474
42	F21V	照明装置	3147	3398	4331	4863	3900	3594
43	H04M	电话通信	3062	3675	4985	5533	5411	6209
44	H01Q	天线	2903	3081	3122	3103	2311	2410
45	G01C	测量距离、水准或者方位	2892	3167	3368	3497	2908	2995
46	H01R	集电器	2869	3044	3646	3819	3410	3813
47	B62D	机动车	2826	2727	2877	2856	2442	2413
48	B60K	车辆动力装置布置或安装	2794	2708	3066	3085	2615	2568
49	A61N	电疗或磁疗	2781	2785	2963	3214	2651	2948
50	B01J	颗粒化催化和胶体	2710	3067	3379	3419	3122	3258
51	H02K	电机	2656	2649	3008	2992	2352	2250
52	H02M	变电	2613	2616	3261	3669	3404	3447
53	C08L	高分子化合物	2563	3064	3555	3138	2693	2951
54	H05B	电热	2530	2795	3539	4018	3332	3456
55	G08G	交通控制系统	2528	2626	2856	2691	2033	1811
56	G08B	信号装置或呼叫装置	2518	2753	3382	3425	3291	3168
57	B60L	电动车辆动力装置	2479	2367	2328	2624	2393	2402
58	B64C	飞机	2476	2434	2761	2362	1850	1603
59	C12Q	包含酶或微生物的测定法	2473	2854	3149	3162	2831	2825
60	B33Y	3D打印	2397	2341	2108	1703	1059	605
61	H03K	脉冲技术	2334	2476	3383	3305	2496	2928
62	B25J	机器人操纵器	2307	2103	2169	1837	1405	1246
63	C23C	金属材料的镀覆	2298	2338	2744	2846	2619	2641
64	F16H	传动装置	2295	2636	3122	3145	2571	2634
65	C09K	荧光液晶等材料	2287	2468	2683	2784	2650	2426
66	B64D	装到飞机上的设备	2192	2221	2623	2400	1850	1669
67	G07C	时间或出勤登记器	2113	2073	2148	2063	1657	1494
68	C08K	高分子化合物的制备配料	2086	2397	2734	2625	2146	2272
69	F01D	汽轮机	2062	2360	3089	3150	2577	2097
70	C07C	无环或碳环化合物	2046	2439	2948	3283	3103	3317
71	B41J	打字机	2035	2244	2622	2768	2349	2422
72	A61L	外科材料或消毒	2027	2327	2546	2511	2116	2269
73	H01J	放电管或放电灯	1971	2059	2448	2374	2149	2367
74	H01F	磁体或变压器	1959	1979	2192	2342	2015	2024
75	A63B	体育锻炼的器械或球类	1904	2171	2379	2663	2223	2324
76	C08G	醛或酮的缩聚物	1871	2312	2695	2708	2394	2625
77	G03B	摄影	1841	1970	2411	2405	2146	2320
78	G01B	长度角度面积的计量	1829	1894	2411	2566	2166	2280
79	C09D	涂料	1823	2083	2604	2715	2421	2438
80	A63F	纸牌或轮盘赌游戏	1792	1923	2092	2211	1866	2123
81	H03M	编码译码或代码转换	1785	2066	2345	2371	1714	1852
82	B29L	特殊塑料制品	1773	2164	2449	2665	2287	1836
83	B23K	焊接及热切割	1758	1937	2356	2289	1831	1887
84	F16K	阀或龙头	1715	1866	2060	2082	1758	1729
85	B29K	塑形	1702	1979	2295	2436	2049	1517
86	C08F	碳碳不饱和键高分子	1679	1936	2218	2064	1967	2106
87	G03G	电记录术或电照相	1639	1828	2340	2756	2671	2634
88	B65G	运输或贮存装置	1630	1693	1888	1770	1564	1621
89	C08J	有机高分子化合物加工	1597	1867	2177	1991	1786	1699
90	F21Y	光源的构成	1545	1738	2165	2467	1951	1733
91	G03F	图纹面的照相制版工艺	1536	1719	1966	2063	1880	2064
92	F16L	管子或管接头	1531	1654	1928	1923	1714	1825
93	F04D	非变容式泵	1526	1479	1922	2047	1488	1377
94	F02C	喷气推进	1500	1577	1903	1902	1538	1166
95	F24F	空气调节	1491	1431	1632	1545	1206	1166
96	H02P	电动机或发电机控制调节	1457	1462	1617	1740	1554	1615
97	C02F	水处理	1438	1558	1688	1656	1517	1335
98	B01L	化学或物理实验设备	1406	1447	1463	1387	1227	1251
99	F21S	非便携式照明装置	1390	1613	1871	2218	1594	1362
100	C01B	非金属元素	1386	1495	1774	1906	1648	1788

从国际专利分类号小类来看，2022年专利数量增长较快的是：知识及数学模式计算系统（人工智能）、混合动力车辆的控制系统、机器人操纵器、测量力或机械功率、无线电定向或测距、电动车辆动力装置、空气调节、医疗信息学、机动车、非变容式泵、车辆动力装置布置或安装、非电变量控制系统、扬声器、3D打印、电池，增长率为33%至2%。

附图13.1-1 近年来美国授权的发明专利在30个技术小类中的数量分布

值得注意的是知识及数学模式计算系统（G06N）的专利数量从2014年的803项，增长到2022年的13614项，7年增长了17倍。这表明，人工智能和机器学习是当前技术发展的热点。近年来，3D打印（B33Y）、化合物或药物制剂（A61P）、机器人操纵器（B25J）、非电变量控制系统（G05D）、飞机（B64C）、混合动力车辆的控制系统（B60W）等小类的专利数量增长也较快。

13.2 细分领域的美国专利发展态势

虽然IPC是国际通用的专利分类号，但是随着某类技术的快速发展，使得该类发明数量暴增，导致IPC分类号下这些类别的专利数量特别巨大，造成了不同IPC小类下专利数量多寡不均的现象。结合中国、美国、欧洲等各专利局的具体情况，本报告将某些专利数量特别多的小类进行拆分和细化，或将同一部类下专利数量特别少的小类进行合并，重新划分了50个技术细分领域的类别。一项专利可能会涉及到多个技术领域，平均涉及2个技术领域。

IPC共分为8个部。A部为人类生活必需，本报告将其划分为5个技术领域：农业（1）、生活（2）、医学诊断（3）、治疗（4）、药品（5）。B部为作业和运输，划分为6个技术领域：分离与混合（6）、金属成型（7）、非金属成型（8）、车辆（9）、航空（10）、物流（9）。C部为化学，划分为5个技术领域：材料化学（12）、化工（13）、有机化学（14）、高分子（15）、生物化学（16）。D部为纺织和造纸，本报告将其归为一个技术领域（17）。E部为固定建筑物，也归为一个技术领域（18）。F部为机械工程，划分为：发动机（19）、一般机械（20）、制冷（21）。

G部为物理，包含一般物理和计算机两个方面，专利数量较多，划分了17个技术领域。一般物理包括6个领域：一般测量（22）、材料测试（23）、光电测量（24）、光学（25）、控制（26）、显示（27）。计算机包括3个硬件领域：核心部件（28）、一般部件（29）、接口（30）；还包括8个软件领域：安全（31）、数据库（32）、计算机应用（33）、辅助设计（34）、人工智能（35）、数据识别（36）、图像处理（37）、管理系统（38）。

H部为电学，包含电子电气方面和电通信方面，各有6个技术领域。电子电气方面包括：电气元件（39）、发电（40）、电池（41）、半导体制造（42）、半导体元件（43）、集成电路（44）。电通信方面包括：传输系统（45）、数字传输（46）、交换网络（47）、网络协议（48）、无线网络（49）、电视电话（50）。

表13.2-1 美国专利技术细分领域的数量分布

	技术领域	2022	2021	2020	2019	2018	2017	2016	2015
1	农业与食品	8373	8655	9380	9468	8491	8508	7870	8158
2	生活与运动用品	13259	13965	15374	15894	13765	14118	13017	12650
3	医学诊断与外科	15234	15856	17137	17295	13660	13812	12367	12057
4	医疗与护理	15806	16582	17829	18241	15140	15836	14809	14362
5	药品与化妆品	12938	14500	15117	14689	13627	14330	13209	13859
6	分离与混合加工	11681	12620	14043	14121	12443	12800	11848	11863
7	金属成型加工	10120	10193	11341	11371	9531	9604	8575	8608
8	非金属成型加工	10118	10845	11700	11251	9312	8866	8109	7790
9	一般车辆	19368	18545	20208	20351	17190	16876	14874	14113
10	铁路船舶与航空	5967	5974	6813	6307	5157	4983	4071	3843
11	包装与储运	8085	8549	9365	9762	8504	8539	7889	7781
12	材料化学与纳米	9543	9945	11594	12153	10609	11636	10930	11126
13	化工	8449	9424	10653	10846	10038	9850	9193	8837
14	有机化学	10520	12028	13182	13553	12889	13735	13615	14675
15	有机高分子	6304	7153	8183	8005	7220	7597	7386	7101
16	生物化学	7732	8344	8934	8858	8542	8525	8020	7904
17	纺织与印刷	5579	6035	6722	6853	6107	6338	6563	7138
18	建筑与采矿	10816	11227	12829	13425	11198	10983	10084	9783
19	发动机与泵	10603	11285	13027	13518	11801	11381	9643	9490
20	一般机械与武器	12948	14171	16158	16824	14363	14753	13291	12874
21	制冷制热与照明	10007	10473	12589	13439	10976	10481	9125	8514
22	物理测量	11844	12107	13860	15075	12239	12559	10912	10051
23	材料测试	9576	10183	11590	11743	10303	10301	9243	8866
24	光电测量与核物理	12131	12303	13677	13706	11315	11685	10467	9858
25	光学与摄影	16636	17748	20907	21935	18098	18555	18037	17612
26	物理信号与控制	16395	17010	19062	18964	16026	14886	12366	11866
27	显示展示与声学	11815	12125	13346	13301	10757	10932	9795	9360
28	计算机核心部件	16298	17322	18534	17648	15839	18449	19530	20050
29	计算机一般部件	16857	18294	20818	21844	20037	22216	22683	23489
30	计算机接口	17942	19405	22044	21842	17638	16348	14670	13113
31	计算机安全	7232	7488	7893	7402	5811	6037	5750	5768
32	数据库与信息检索	14906	15125	14769	13978	10580	10997	10549	9499
33	计算机应用与软件	13403	13339	13502	13149	9086	8200	7714	7791
34	计算机辅助设计	2154	2359	2641	2786	1791	1898	1744	1806
35	人工智能	13614	10239	7686	4572	1814	1591	1465	1219
36	数据与图像识别	15217	14429	14454	12673	10512	10168	9301	9672
37	图像处理	13281	13666	14019	12304	9221	8576	7500	6205
38	管理系统与电商	14621	15299	15901	14969	10390	10178	8163	7918
39	电气元件与电路	26303	27949	32943	34424	29058	31088	30104	28722
40	发电与输变电	12498	12675	13884	15135	13215	13190	11416	9810
41	电池	5587	5476	6107	5702	4879	4951	4344	4378
42	半导体制造	9194	10212	11905	12148	11223	12347	12342	11666
43	半导体元器件	18114	19002	21833	22059	20040	21497	21181	20362
44	半导体集成电路	9686	10127	11522	11089	9261	9643	8848	7593
45	通信传输系统	9583	10381	12352	13395	12351	12898	11922	12948
46	数字信息传输	8357	10190	11227	11040	9355	9542	8797	8698
47	数据交换网络	10479	13119	15007	15041	12918	12809	11508	10558
48	网络协议	22064	21953	24394	23790	19363	18995	15957	13591
49	无线通信网络	21342	21708	23847	23750	20631	20665	18353	16189
50	广播电视与电话	22145	23353	27878	28489	25667	26982	25444	25160

2022年，美国授权专利数量较多的领域包括：电气元件与电路、广播电视与电话、网络协议、无线通信网络、一般车辆、半导体元器件、计算机接口、计算机一般部件、光学与摄影、物理信号与控制、计算机核心部件、医疗与护理、医学诊断与外科、数据与图像识别，这些领域的专利数量均超过1.5万项。大部分的美国授权专利属于G部物理和H部电学，信息技术是美国专利研发的主要方向。

与上一年相比，2022年只有人工智能、数据与图像识别、一般车辆、电池、网络协议、计算机应用与软件领域的美国专利增长率为正值。从长期（2014-2022年）来看，人工智能、图像处理、网络协议、半导体集成电路、铁路船舶与航空、数据库与信息检索、管理系统与电商、计算机安全、无线通信网络、一般车辆、发电与输变电、计算机接口、物理信号与控制、数据与图像识别等领域的专利数量增长较多，年均增长率为33%至7%。而计算机一般部件、通信传输系统、有机化学、纺织与印刷、计算机核心部件、半导体制造、药品与化妆品领域的专利数量的年均增长率为负值，表明这些领域的技术发展在美国出现了停滞和衰落。

图13.2-1 近年来美国发明专利各领域的数量增长情况

图13.2-2 近年美国发明专利在各领域的数量占比（占该年美国全部发明专利的比例）

致谢

感谢大连理工大学刘则渊教授、河南师范大学梁立明教授、科技部中国科学技术发展战略研究院武夷山研究员对本报告的支持与帮助。同时，向以不同形式对本报告提出意见和建议的专家学者们表示诚挚的感谢。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自陈立新科学网博客。
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2022年美国专利各类别和领域的发展状况

第二部分 2022年美国发明专利统计分析报告

13 美国专利各类别和领域的发展状况

13.1 不同技术类别的美国专利增长状况

13.2 细分领域的美国专利发展态势

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