中国明升m88国际 网讯,当前,在农业劳动力减量化、老龄化的背景下,小麦、玉米、水稻等谷物收割机对保障粮食安全意义重大。然而,国内收割机在可靠性、作业效率和智能化程度上与国际先进水平存在差距,比如国内水稻联合收割机平均无故障工作时间约为 50 小时,国外产品则能达到 200 小时以上;国外收割机清选装置已实现信息化,国内仍处于升级改装阶段,且国外拥有成熟的质量流产量测量技术实时测定谷物产量,国内尚未具备。这些差距使得国产收割机难以满足新型农业经营主体的使用需求,也限制了农产品国际竞争力的提升,同时让我国在收割机生产领域面临技术 “卡脖子” 的风险。为深入了解收割机技术发展现状,推动创新主体选对研发方向、增强技术竞争力,相关研究采用专利计量方法,结合 “质” 与 “量” 双重视角,从技术竞争热点、创新主体、竞争格局三个维度,对不同国家及微观创新主体在收割机领域的竞争态势展开分析,共检索到2022年12月10日前的专利 24921 件,其中核心专利 1729 件(被引频次≥3 次的专利)。以下是2025年收割机行业竞争分析。
收割机行业技术发展历程呈现明显的阶段性特征。在相关专利数据库中,2012 年及以前,收割机领域专利族数量在 100 项以下,总体呈逐年缓慢上升态势;2013-2015 年,专利族数量大幅增长,其中 2014-2015 年猛增 1560 件,出现爆发式增长;2015 年后增长速度放缓,3 年内年均增长数量不足 100 件,2019 年更是呈现断崖式下跌,2020 和 2021 年因临近检索日期,专利族数量有所减少。从整体阶段划分来看,1980 年以前相关技术处于萌芽期;2013 年后进入快速发展期,增速快、增幅大;2019 年后增长速度放缓,进入技术成熟期。值得注意的是,自收割机技术进入成熟期后,同族专利和专利总数的数量差距明显增大,这意味着同一专利在不同国家重复申请的次数大幅上升,体现了专利权人对专利优先权的充分利用,同时也反映出国际间对知识产权的保护力度不断加大。
依托国际专利分类(IPC)字段含有的技术功能信息,对收割机技术竞争热点展开时序分析,重点针对 2013 年技术快速发展期之后的数据进行研究。从 2013-2021 年收割机领域重点专利分类号数量时序变化来看,分类号 “A01D-034/12”(联合收割机的零件)、“A01F-011/06”(专用于玉米的脱粒设备,例如从穗轴上剥下籽粒的机械)、“A01D-045/02”(专用于玉米的收获装置)和 “A01F-012/44”(谷物清选机;谷物分离机)受关注程度最高,且这些技术涉及的专利在技术发展期、成熟期数量分布较为均匀,是收割机领域的核心技术竞争热点,创新主体若想在该领域具备技术竞争力,需重视对这些技术的研发。
同时,部分技术类目的发展前景呈现分化趋势。其中,“A01F-029/09”(切割设备的零件)、“A01F-012/18”(脱粒装置)、“A01D-041/127”(专用于联合收割机的控制和测量装置)三类技术在技术发展期内未受到过多关注,但在技术成熟期内相关专利数量迅速上升,到 2021 年与关键技术数量的差异显著减小,展现出较好的技术发展前景,是领域内创新主体可重点关注的技术机会。与之相反,分类号 “A01D-041/02”(自走式联合收割机)表征的相关技术近年受关注程度有所下降,技术发展前景受限,创新主体可考虑运用新技术、新方法提升该类目下的竞争力,或转向其他技术类目研发,避免在缺乏前景的领域过度投入。
《2025-2030年全球及中国收割机行业市场现状调研及发展前景分析报告》从国家层面来看,申请专利数量最多的前 4 个国家分别是中国、日本、美国和德国,共占专利总数的 87%,收割机相关专利主要集中在这几个头部国家。其中,中国专利申请总数占头部国家总数的近 70%,在专利数量上具有明显优势。但从表征技术水平的指标来看,中国虽核心专利数仍处于较高水平,但因专利基数大,优势被大幅稀释。通过 H 指数衡量各国技术水平,结果显示美国技术优势水平超过中国,德国、日本与中国的技术优势水平差距缩小,中国收割机技术优势水平显著降低,专利基数大带来的优势被极大削弱。
在微观创新主体(企业、高校、科研院所)层面,选取专利申请数量大于 100 件的主体进行分析,涵盖日本 3 家企业、美国 3 家企业、德国 1 家企业、中国 2 家企业、2 所高校及 1 家科研院所。从专利数量来看,中国企业在收割机技术研发上虽有一定积极性,但技术优势远低于国内部分高校及科研院所,高校及科研院所在收割机技术发展中的贡献更大。从核心专利占比和 H 指数评价主要微观创新主体技术水平,中国主要微观创新主体的核心专利数量优势明显较低;核心专利占比方面,国内某高校表现较好,核心专利占比达 5%,仅次于美国某公司;H 指数方面,中国主要微观创新主体整体水平最低,平均为 5.6,德国、美国、日本分别为 9、8、5.67,国内表现最优的高校 H 指数为 7,与国际头部企业存在差距。
从不同发展阶段专利总数排名变化来看,国家层面,中国在收割机技术发展的萌芽期、发展期、成熟期三个时段,专利总数均排名靠前;日本排名总体上升,巴西总体下降,可能受本国政策变动影响;白俄罗斯专利申请情况特殊,93.5% 的专利申请发生于领域萌芽期,后续研发薄弱。微观创新主体层面,中国主要微观创新主体技术水平低于具有先发优势的美国、日本等国家,其中国内某科研院所科研创新能力提升最快,某高校次之。值得注意的是,中国主要微观创新主体在技术发展萌芽期几乎未参与领域内技术研发,但国家总体层面在萌芽期却有较大数量优势,经分析,这一时期中国更多依赖广泛且普遍的技术研发力量,同时也受国外企业在华专利申请的影响(中国萌芽期 21 件专利中,国外某企业申请了 12 件,其较早在华进行专利布局)。
设置兼顾 “质” 与 “量” 的指标体系对主要创新主体进行评价,“量” 的层面通过专利数量计算研发活跃度,“质” 的层面依托专利信息中的国际范围、技术范围和影响力测度专利质量,并计算各创新主体 3 个质量相关指标的平均得分(3 个指标对专利质量整体衡量作用同等,平均得分为指标结果均值)。
国家层面,因专利基数大、需求多样,中国整体专利质量在组合指标中表现最好,得分为 0.8,其次是美国 0.74、德国 0.62、日本 0.39,中国在技术范围、影响力上的表现优于国外部分国家的市场开拓意识。但排除国外微观创新主体在华专利申请对中国专利 “量” 和 “质” 评分的影响后,中国整体专利质量得分小幅下降且低于美国。
微观创新主体层面,研发活跃度上,中国各主要微观创新主体的研发活跃度平均为 0.55,明显低于其他国家主要微观创新主体(日本为 1.97,美国 1.28,德国 1.16)。结合国家整体表现,中国收割机主要微观创新主体专利申请活动不活跃,研发更多依赖广泛、普遍且分散的研发力量,而其他头部国家专利申请集中度高,更多依赖其主要微观创新主体。专利质量相关指标方面,国外部分企业在技术范围、影响力、国际范围维度上整体表现优越,中国各主要创新主体整体表现较差,说明中国主要微观创新主体结合不同类型或来源技术知识进行创新的水平较低,研发活动局限于特定技术类目,且拓展国外市场意识不足,国际竞争力不强。
从综合评价结果来看,国际某头部企业综合水平表现最为优异,研发活跃度为 1.71,专利质量平均为 0.93;中国主要微观创新主体综合评价水平较差,“量” 和 “质” 整体水平较低,国内表现最优的高校,其研发活跃度和专利质量平均水平仅分别为上述国际头部企业的 25% 和 50% 左右。
依托专利体现的创新主体市场化行为及同族专利申请反映的国家市场关注情况,通过同族专利申请情况分析国家层面竞争格局。中国、日本、美国是其他国家布局收割机专利数最多的国家,各国在这三个国家布局专利,明显有占据市场优先权的倾向;各国收割机专利申请主要集中在本国,仅德国在美布局收割机专利数超过本国布局数量;相较于其他国家,德国、美国在各主要国家的专利布局十分积极且相对平均,充分利用了专利优先权,也在一定程度上反映出其所申请专利具有较大经济价值;中国专利国外布局数较少且主要集中在地理周边国家,这一方面可能是国内微观创新主体未充分认识到专利布局的优势,另一方面也可能是相关专利价值不高,在其他国家布局意义不大。
此外,相关微观创新主体在华申请专利后,更多选择将专利布局于日本,共涉及专利 218 件,经审查,这些专利主要来自日本两家企业,共占 209 件,说明此类专利并非由中国本土微观创新主体布局,凸显出中国微观创新主体海外布局空间狭窄的问题。
从技术重点布局情况来看,依据国际分类号的技术功能信息分析不同微观创新主体技术重点分布,除国内两家企业外,其他主要微观创新主体对联合收割机零件、专用于联合收割机的控制和测量装置的技术研发偏好较强;部分国际企业及国内某高校注重割草台的研发;日本两家企业相较其他微观创新主体,特别注重专门适用于收割机或割草机的底盘或机架、自走式联合收割机、脱粒装置、带收割作物切碎装置的割草机、收割机或割草机的传动装置的技术研发。整体而言,中国主要微观创新主体对各技术环节关注程度不同、投入数量较少,在技术布局上不处于优势地位。
从核心专利分布来看,各技术环节的优势微观创新主体明显减少且区分明显,部分国际头部企业在前述关键核心技术环节仍具有明显优势,而专利总量最多的某日本企业总体表现有所变差。值得注意的是,中国主要微观创新主体在关键技术环节核心专利极少,与头部专利权人差距更为明显。
从技术关联情况来看,根据各微观创新主体在分类号上的数量分布构建向量,通过相似矩阵可视化分析展示技术相似程度。结果显示,日本三家企业彼此相似程度高,但与他国微观创新主体相似程度低,结合技术分布情况可知,这三家企业均较为关注联合收割机及玉米脱粒设备的研发;国内某高校因在各技术类目上专利数量较少且分散,与其他微观创新主体技术联系微弱;其他微观创新主体之间(包括国内部分企业与国际企业)存在极广泛的技术联系。
综合以上分析,当前收割机相关技术处于成熟期,美国作为技术优势国家,其主要微观创新主体在专利数量和质量上表现最优,中国主要微观创新主体相对技术优势国家表现较差,处于技术追赶阶段。在技术方向选择上,联合收割机和脱粒设备研发需引入新技术、新方法促进发展,但研发成本较高且中国当前在该技术类目专利布局较少、积累不足,相关技术需求方可通过技术购买、专利转让获取技术,降低研发成本;适用于切割干草、禾秆或类似物的切割设备发展前景较好,也符合中国 “绿色农业” 发展环境,适合加大研发投入;联合收割机的零件、专用于玉米的收获(脱粒、收割)装置和谷物清选、分离装置是收割机技术竞争热点,中国在这些技术上已有一定积累,需保持竞争优势,持续投入研发成本,维持技术竞争力。
创新格局方面,相较于其他国家以企业为中心的创新格局,中国研发力量较分散且高校和科研机构贡献更大。中国创新主体申请专利总数远超其他国家,但因主要创新主体专利活动不积极,导致研发活动分散、专利质量欠缺。竞争格局上,中国作为其他专利申请国的重点布局区域,自身对外布局专利数极少,除提升专利质量外,还需积极探索国外市场专利布局,提升技术影响力、获取经济效益。同时,各微观创新主体在技术重点布局上呈现集中趋势,且存在广泛技术联系,积极促进国内外微观创新主体技术交流,有助于提升中国收割机技术整体竞争力。
基于上述结论,提出以下对策建议:一是高校、科研院所及农机企业不应再将专利数量作为奖励指标,而应重视专利质量,在各个层面对具有竞争力的专利给予奖励;二是关注专利数量上升较快的切割设备的零件、脱粒装备、专用于联合收割机的控制和测量装置三个关键技术类目的发展,提升中国在相关技术类目上的竞争力;三是推动以企业为中心的创新格局构建,促进技术应用水平提升;四是注重扩大研发专利的国际影响力,加快收割机专利国际布局步伐,避免因优先权丧失产生机会成本;五是国内农机企业应与国际上具有较强技术关联的创新主体开展交流并进行技术跟踪,以快速提升研发制造水准。
综上所述,当前中国收割机行业在专利数量上具有一定优势,但在技术质量、创新主体格局及国际布局方面仍存在明显短板。通过聚焦核心技术研发、强化企业创新主体地位、提升专利质量与国际影响力,中国收割机行业有望缩小与国际先进水平的差距,突破技术 “卡脖子” 困境,更好地满足农业生产需求,提升农产品国际竞争力,为保障国家粮食安全提供更有力的技术支撑。未来,随着创新体系的不断完善和技术投入的持续加大,中国收割机行业或将在国际竞争中逐步实现从 “跟跑” 到 “并跑” 乃至 “领跑” 的转变。

