船舶建造技术专利分析（一）

一、全球专利申请量回落，中韩引领近年增长

截止到2016年12月，全球关于船舶建造的专利申请累计36423件，涉及23458个专利族。其中，近二十年以来，随着造船模式向设计制造一体化转变，新技术不断出现，专利申请量达到17651件，涉及11586个专利族，接近全部专利量的一半。

                           

图1近二十年全球造船技术专利申请趋势

从2013年以来的专利申请数据看，随着全球船舶市场的持续不景气，船舶建造相关专利申请已经开始回落。船舶建造专利申请量在世界范围内的缓慢增长趋势一方面说明由于受到全球产能过剩的影响，导致造船市场对于研发和专利投入降低，另一方面说明随着船舶建造技术向现代造船模式转变，船厂更加注重专利质量导致申请量有所下降。

结合船舶建造技术的发展来看，近二十年来，随着电子计算机技术在造船CAD和CAM方面的应用不断扩大和深入，造船精度控制技术和船舶工程管理技术日臻完善，从而使得造船的社会技术“集成”机制充分发挥作用，正向着“空间分道、时间有序”的壳舾涂一体化（IHOP）状态，即造船业的CIMS方向发展，进而成为“信息密集型”产业，即现代化造船模式。

近二十年来，全球造船技术主要集中在中日韩三国。其中，日本每年的专利申请量保持在近百件左右，随着全球专利申请量的增加，其占比明显下降。韩国自2006年开始，专利申请量增长迅速，2012年达到1536件，占当年总申请量的百分之七十。我国在近十年的专利平均增长率达到23%，据不完全统计，2014年的专利申请量已经达到559件。

图2近二十年全球造船技术专利主要国家

如上图所示，韩国和中国由于近年来重点发展高技术船舶和海洋工程装备产业，技术研发活跃，专利申请量增长明显，且上升势头强劲；相比之下，日本在这一领域的专利申请比例明显降低。

二、欧洲技术流出明显，日韩强化在华布局

随着国际船市进入新一轮调整周期，全球造船业竞争格局更加激烈。全球船舶建造技术的专利申请大量集中在日本、韩国、中国和美国。此外，德国、英国、俄罗斯、法国等欧洲国家也占有较大比例。世界知识产权组织和欧洲专利局已经成为跨国企业寻求全球和地区性知识产权保护的重要途径。

图3全球专利申请目标国分析

值得关注的是，近二十年中，我国已超越日本和美国，跻身全球造船技术的第二大专利申请目标国。一方面充分说明我国的造船产业规模和市场潜力巨大，另一方面也预示着今后我国造船企业面临的知识产权挑战和风险将进一步加剧。

表1全球专利申请专利流向分析

在此基础上，聚焦近二十年的专利，将主要国家本土发明人的专利量（专利来源国）与本国专利申请受理量（专利目标国）进行对比发现，造船大国中日韩三国的专利申请以流入为主，法国、英国和荷兰等国的专利申请呈现出流出为主的显著特征。此外，美国、俄罗斯和德国等也都属于专利流入国。

图4中国专利申请来源国分析

我国近二十年的专利申请中，除本国申请人提交的2879件专利以外，国外申请人主要来自韩国、日本、美国、法国和德国。其中，韩国申请人主要是三星重工和现代重工；日本的申请人包括日立造船、雅马哈公司和三菱重工等；法国代表企业是GTT公司；德国代表企业是西门子公司。

三、韩企注重本国申请，日企推行国际化布局

在船舶建造领域，专利申请量排名前三的公司是韩国三星重工（1440件）、现代重工（1151件）和日本三菱重工（860件）。在排名前十五的申请人中，韩国占据四家，日本占据七席。

图5全球专利主要申请人分析

以三星重工为首的韩国企业在船舶建造领域的专利主要集中在近5~10年，是本领域快速发展的新势力。通过分析其近十年的专利申请国家可知，除三星重工有较多比例的日本申请外，现代重工和大宇造船国际化布局仍未大规模开展，目前专利申请绝大部分仍布局在国内。

图6韩国主要船企专利布局分析

以三菱重工、石川岛播磨为代表的日本企业，虽然专利申请量比韩国企业少，但专利申请呈现多元化格局，除本国申请外，每年都有一定数量的PCT申请和美国、韩国等其他国家申请，海外市场的专利布局比例高于韩国企业。

图7日本主要船企专利布局分析

四、专利技术彰显船舶建造技术发展途径

目前，全球造船技术正朝着设计智能化、产品智能化、管理精细化和信息集成化等方向发展，日韩造船强国正在瞄准构建智能船厂的目标迈进。

对近二十年全球船舶建造专利按照技术类别进行分析，专利主要集中在船只设计、建造、保养、改装、重新装配、修理或测定性能的方法和船体结构，以及焊接设备或工艺、船体或水翼的流体动力学特征或流体静力学特征、电弧焊接或电弧切割、载荷处理装置以其为特征的船只、适合于专门用途的船舶或类似的浮动结构和直接作用在水上的推进部件在船上的配置等分支。

值得注意的是，有近百件专利涉及船坞或码头修建方法，船坞或码头施工用具或其他建筑辅助设备或其应用；以及分段结构等材料的现场堆放处理。

表2船舶建造专利IPC分类

在此基础上，对船舶建造专利进行去重获得的11575个专利族进行文本聚类可知，大量的专利集中在船体分段（hull/block/shipbody）的受力分析（longitudinal direction/longitudinal axis），以及双层船体结构（double hull）设计；钢板（steel plate）的不锈钢（stainless steel）切割、对焊（butt welding）技术以及焊枪（welding gun）；建造（ship building）中的总段（complete cross section）技术；自动焊（automatic welding）技术；传动装置（drive shaft）的安装（installation height）技术、反向旋转（reverse rotation）技术和滑块（sliding block）。

图8全球船舶建造专利聚类分析