与日德合作能否减少美国关键技术“断供”威胁？

石光

在美国加强对中国技术封锁的形势下，欧洲和日韩的重要性更加凸显。

日韩、欧洲、美国对华技术净输出规模依次递减。

日本是对华技术净输出最多的国家，德国是对华技术输出规模最大的欧洲国家。

中国对美技术高度依赖的十大产业中，三个产业对日本也存在高度技术依赖，四个产业对德国也存在高度技术依赖。对日技术合作的重点产业包括：发动机涡轮机、运输技术、纺织造纸机械。对德技术合作的重点产业包括：发动机涡轮机、基础材料化学、纺织造纸机械、运输技术。

日韩欧洲与中国技术合作不亚于美国

从专利互持角度看，日韩在华持有的发明专利数量多于美国、欧洲。中国发明人也在美欧日韩持有专利，综合考虑双向专利互持后，中国的技术净输入来源依次是日韩、欧洲、美国，即美国在中国技术来源国中的地位弱于日韩、欧洲。日韩两国中，日本对华技术输出的作用是韩国的五倍。欧洲国家中，德国最为重要， 法国、英国作用较小。

中国发明专利的境外持有国中，日韩的重要性高于美国和欧洲（见图1）。2002年以来，日韩、美国、欧洲发明人在华获得的专利授权都在快速增长，2018年分别达3.6万件、2.4万件、2.2万件，虽较2016年峰值有所降低，但仍處高位。

图1：日韩、美国、欧洲在中国的专利授权数：1980年-2018年

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）。制图：张玲

分年度看，美国和欧洲历年在华专利授权量相近，但都明显低于日韩。2002年-2011年，日韩在华专利授权量是美国的2倍-3倍，2012年后仍保持在1.5倍以上。

历史累计看，1980年-2018年日韩、欧洲、美国在华累计获得发明专利授权量分别为47万件、27.6万件、24.5万件，日韩接近美国的2倍。发明专利是技术创新的主要载体，跨国专利持有情况表明，美国对中国技术输入的重要性低于日韩，也略低于欧洲。

发明专利的跨国持有是双向的，外国人来中国申请专利，中国人也去外国申请专利。综合考虑专利双向互持后，我们定义“专利互持差额”的概念，它反映了两国之间的技术净流动状态。以中美两国为例：

中美专利互持差额=中国获得的美国专利授权数-美国获得的中国专利授权数。

日韩、欧洲、美国都是中国的技术净输出国，即专利互持差额值为负，且日韩技术净输出规模最大。2016年，中-日韩专利互持差额到达谷底，近年来虽有减少，但仍处于低谷中（见图2）。

图2：中国与日韩、美国、欧洲的专利互持差额：1980年-2018年

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

2018年，日韩、欧洲、美国对华发明专利互持差额分别为-3.1万件、-1.7万件、-1.1万件。累计来看，1980年-2018年，日韩、欧洲、美国对华发明专利互持差额累计为-45万件、-26万件、-17万件，日韩是美国的2.6倍。

中-日韩的专利互持差额远大于中美，原因有两方面。一是日韩在华持有的专利多于美国，这反映了日韩创新能力强，对中国的技术输出规模大。二是中国在日韩持有的专利少于在美国，即中国人更多去美国申请专利，这反映了美国市场规模大于日韩，对中国的吸引力更大。同样的专利技术，在美国获得保护带来的收益更大。

跨国申请专利成本高，只有获得的收益足够覆盖成本，发明人才乐意跨国申请专利保护。欧洲介于日韩和美国之间，技术创新能力与美国相当，但市场吸引力弱于美国，对中国技术净输出的作用比美国更强。

从单个国家看，日本是对中国技术净输入最大的国家。1997年以来，日本历年在华获得的专利数都多于美国（见图3），在差距最大的2006年-2009年，日本每年在华专利授权数约是美国的2.5倍。在2016年峰值年份，日本在华获得3.8万件专利，美国为2.9万件。1980年-2018年，日本、美国分别累计获得39万件、25万件中国专利，日本是美国的1.6倍（见图4）。

图3：1997年以来，日本历年在华专利授权数都高于美国

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

韩国对华技术输出也比较突出，但逊于日本。1980年-2018年，韩国累计获得8.1万件中国专利，仅约为日本的1/5（见图4）。日韩两个亚洲国家中，韩国对华技术输出小于日本、德国，但强于英国、法国等欧洲国家。

图4：日本、美国等1980年-2018年累计获得的中国专利授权数

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

考虑专利双向互持后，日本对华技术净输出贡献更大。中日专利互持差额是中美专利互持差额的2倍-3倍（见图5）。日本在华专利远远高于中国在日本持有专利数量。1993年-2018年，日本累计在中国持有专利39万件，而中国累计在日本仅持有专利1.5万件，前者是后者的26倍。

图5：中日与中美：专利互持差额

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

中日专利互持差额远远高于中美，除因日本人更积极来华申请专利之外，中国人去日本申请专利少也是重要原因。日本国内市场规模小于美国，且日本市场相对封闭，外国企业进入难。

对比来看，2009年以来，中国在美国、日本获得的专利数量都在增长，但在美国增长更快（见图6）。中国人在日本申请专利的绝对数量很少，相差一个量级。2009年-2018年，日本在华获得专利数量每年在3万件左右，而同期中国在日本获得专利数量从187件增至3201件。即使按2018年最新数据来看，二者也相差10倍。

图6：中国获得的美国、日本专利授权数

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

欧洲国家中，德国对华技术输出规模最大，法国、英国作用相对较小。2001年以来，德国在华专利授权数持续增长，2008年后增速加快，2016年峰值年份达到1.3万件（见图7）。2016年，法国、英国在华专利授权数分别为4000件、1800件，分别仅约德国的1/3、1/7，对华技术输出规模远小于德国。

图7：德国、法国、英国历年在华专利授权数

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

考虑专利双向互持后，德国对华专利互持差额也远高于法国、英国。2016年，中德专利互持差额为1.3万件，中法、中英分别为4000件、1800件（见图8）。中国在英法德获得的专利授权量极少，大多年份不足百件（见图9）。而中国2018年在美国、日本、韩国获得的专利授权数量分别为1.3万件、3200件、1800件，相差一到二个量级，这反映了中国开拓欧洲国家市场仍有较大潜力。

图8：中德、中法、中英对比：专利互持差额

图9：中国获得的德国、法国、英国专利授权数

资料来源：世界知识产权组织（WIPO）

日德对美国产业技术的替代性

科技创新是高度全球化的活动，在美对华科技打压和脱钩加剧形势下，应积极加强与日德等国的技术合作。本节从产业层面分析中国与美、日、德的产业技术关联度，重点回答以下问题：中国高度依赖美国技术的产业中，哪些产业可以通过与日本德国合作实现替代，哪些难以替代？哪些产业技术中国更加依赖日本德国、而对美依赖度不高？回答上述问题，有助于明确与日本德国合作创新的重点方向。

首先，本节从产业层面分别测算中日、中德、中美的技术关联度，这是识别中国与美日德产业技术联系的基础。

根据世界知识产权组织标准，发明专利可分为35个产业技术门类。这35个产业技术门类规模差异很大，以日本在华专利为例，累计获得的电机类专利4.4万件，而生物材料专利仅1033件，相差超过40倍。为构造跨产业可比指标，我们定义以下公式，衡量中日产业技术关联度：

日本优势综合指数=[50%×日本优势倍数/max（日本优势倍数）+50%×日本优势差额/max（日本优势差额）]×100。

其中：

日本优势倍数=日本累计获得的中国专利授权数量÷中国累计获得的日本专利授权数量。

日本优势差额=日本累计获得的中国专利授权数量-中国累计获得的日本专利授权数量。

日本优势综合指数反映了日本与中国的产业技术关联度，它综合考虑了两国技术的相对差距和绝对差距两方面因素，二者权重各占50%。“日本优势倍数”是日本与中国的互持专利数量比，体现了两国相对技术差距，它不受不同产业规模差异的影响。“日本优势差额”是日中两国互持专利数量之差，体现了绝对技术差距，考虑了不同产业的规模差異。上述公式经过了标准化处理，实现了跨行业可比，取值范围是0-100，取值越高，表明中国对日技术依赖度越高。

我们用同样方法，计算了德国优势综合指数、美国优势综合指数，以衡量中国与美日德各自的产业技术关联度。

中日、中德、中美的产业技术关联度存在明显差异。图10、11、12分别展示了中日、中德、中美35类产业技术的关联度，按从高到低排序。

图10：日本相对中国的技术优势：综合指数

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

图11：德国相对中国的技术优势：综合指数

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

图12：美国相对中国的技术优势：综合指数

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

对比可见，中美技术关联度高的10个产业可以分为三类。一是中美、中德、中日技术关联度都高的产业，共有4个产业，这些产业有望通过与日德加强合作，弥补美技术封锁的不利影响。二是中美技术关联度高、但中德和中日关联度中等的产业，包括5个产业，与日德合作可部分弥补美国技术封锁的损失。三是有1个产业是中美技术关联度高、但中德和中日关联度同时较低的产业，即食品化学，与日德合作难以弥补美国技术封锁影响，但其战略性相对不高。

那么，日本、德国哪些产业技术能替代美国？

根据关联紧密程度，我们把35个产业技术分为高中低三大类别。以中美为例，中美优势综合指数最高的10个产业为对美依赖度高的产业，中美优势综合指数最低的10个产业为对美依赖度低的产业，中间15个产业为对美依赖度中等产业。表1列出了35类产业的对美依赖程度，同时列出了同一产业对日、对德的依赖程度。

表1：日本、德国对美国产业技术的可替代性

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

对比可见，3个对美高依赖度的产业，对日、对德依赖度也高，包括发动机、泵、涡轮机，纺织机械和造纸机械，运输技术。1个对美高依赖度的产业（基础材料化学）对德依赖度高，对日依赖度中等。在这4个产业中，日本、德国可成为替代美国的重要技术合作方。

接下来回答日本、德国哪些产业技术不能替代美国？

本节从两个维度将35个产业划分为九类，以分别梳理日本、德国对美国技术的可替代性。表2按对美依赖度高中低、对日依赖度高中低，区分九类情况，并在每个方格中列出相应产业。表3将日本替换为德国，分析德国对美技术的可替代性。

表2：产业分类：对日和对美技术依赖度三维分类

資料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

对比可见，食品化学产业中国对日、对德技术依赖度都低，日德难以替代美国。药品制造产业中国对德存在中等依赖，可部分替代美国作用。在计算机技术、医疗技术、高分子化学、专用机械领域，中国对日本、德国都存在中等依赖，也可以部分替代美国作用，但难以完全替代。

最后，哪些产业技术不依赖美国、但依赖日本德国？

各国产业技术创新能力各有侧重，美国也并非在各领域全都具备创新优势。实际上，日本、德国在不少技术领域的创新能力强于美国，即使不考虑中美科技脱钩的情况，中国也应积极加强与日德的创新合作。表2和表3的第三列都是我国对美依赖度低的产业，其中，光学、视听技术两个领域我国对日本依赖度高;热处理和设备领域我国对德国依赖度高;此外，在控制、基础通信、电信三大领域，虽然我国对美技术依赖度低，但对日本、德国存在中等程度的依赖。

表3：产业分类：对德和对美技术依赖度三维分类

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

2016年9月，松下公司日本宇都宫工厂内的一处4K电视装配车间。图/法新

政策建议

第一，抓住有利时机，加强与日本、德国科技合作。

从中、美、日三角看，中国对美技术高度依赖的十大产业中，3个产业对日本也存在高度技术依赖，5个产业对日本存在中度技术依赖。从中、美、德三角看，中国对美技术高度依赖的十大产业中，4个产业对德国也存在高度技术依赖，5个产业对日本存在中度技术依赖。

中国应积极在交叉重叠领域，加强与日德合作。这既能加快中国技术进步速度，也能减少美国关键技术“断供”的威慑作用。

第二，围绕重点产业，有针对性地加强与日本、德国技术合作。

日本具备创新优势的领域中，中国对其技术依赖度高的包括发动机涡轮机、运输技术、纺织和造纸机械;对其技术依赖度中等的包括基础材料、医疗技术、高分子化学、计算机、专用机器。德国具备创新优势的领域中，中国对其技术依赖度高的包括发动机涡轮机、基础材料化学、纺织和造纸机械、运输技术;对其技术依赖度中等的包括医疗、高分子化学、计算机技术、药品、其他专用机械。中国应以上述领域为重点，积极鼓励相关国内企业和科研机构，加强与日本、德国企业和科研机构的交流合作。

第三，充分认识日本、德国的创新优势，坚定维护和推动全球化。

日本、德国虽然经济体量远逊于美国，但在很多细分领域创新能力不亚于美国。更重要的是，从专利互持角度看，日本持有的在华专利数量远高于美国，德国也接近美国的一半（见附录对比的图13、14、15），这远高于其经济体量占美国的比重。

图13：日本在华累计专利授权数及优势差额

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

图14：德国在华累计专利授权数及优势差额

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

图15：美国在华累计专利授权数及优势差额

资料来源：作者根据世界知识产权组织（WIPO）数据计算

日本如此积极地在华申请专利，这背后反映了日本企业、個人希望分享中国市场和产业红利的强烈愿望，跨国专利为其分享中国增长红利提供了重要渠道。实际上，从日本、德国角度看，其企业也试图积极利用中美博弈的大格局，争取新的发展机遇，中国应顺势而为，进一步推动开放创新。

第四，即使不考虑中美科技竞争因素，日本、德国的技术创新能力对华也有巨大价值。

日本、德国都在发动机、运输技术、材料化学方面有创新优势，这些是当前中国突出的产业短板。建议研究放宽相关产业投资限制，鼓励日德企业来华投资，降低对美单一技术依赖的不利影响。

此外，在光学、视听技术、热处理设备等领域，日本、德国创新能力明显强于美国，这是日德的独特优势。中国应积极利用美日德三大经济体之间技术优势的差异，取长补短，在多国框架下适时适度广泛合作，降低美国推动技术脱钩带来的负面影响。

编辑：马克