中國報告大廳網訊，當前，在農業勞動力減量化、老齡化的背景下，小麥、玉米、水稻等穀物收割機對保障糧食安全意義重大。然而，國內收割機在可靠性、作業效率和智能化程度上與國際先進水平存在差距，比如國內水稻聯合收割機平均無故障工作時間約為 50 小時，國外產品則能達到 200 小時以上;國外收割機清選裝置已實現信息化，國內仍處於升級改裝階段，且國外擁有成熟的質量流產量測量技術實時測定穀物產量，國內尚未具備。這些差距使得國產收割機難以滿足新型農業經營主體的使用需求，也限制了農產品國際競爭力的提升，同時讓我國在收割機生產領域面臨技術 「卡脖子」 的風險。為深入了解收割機技術發展現狀，推動創新主體選對研發方向、增強技術競爭力，相關研究採用專利計量方法，結合 「質」 與 「量」 雙重視角，從技術競爭熱點、創新主體、競爭格局三個維度，對不同國家及微觀創新主體在收割機領域的競爭態勢展開分析，共檢索到2022年12月10日前的專利 24921 件，其中核心專利 1729 件(被引頻次≥3 次的專利)。以下是2025年收割機行業競爭分析。
收割機行業技術發展歷程呈現明顯的階段性特徵。在相關專利資料庫中，2012 年及以前，收割機領域專利族數量在 100 項以下，總體呈逐年緩慢上升態勢;2013-2015 年，專利族數量大幅增長，其中 2014-2015 年猛增 1560 件，出現爆發式增長;2015 年後增長速度放緩，3 年內年均增長數量不足 100 件，2019 年更是呈現斷崖式下跌，2020 和 2021 年因臨近檢索日期，專利族數量有所減少。從整體階段劃分來看，1980 年以前相關技術處於萌芽期;2013 年後進入快速發展期，增速快、增幅大;2019 年後增長速度放緩，進入技術成熟期。值得注意的是，自收割機技術進入成熟期後，同族專利和專利總數的數量差距明顯增大，這意味著同一專利在不同國家重複申請的次數大幅上升，體現了專利權人對專利優先權的充分利用，同時也反映出國際間對智慧財產權的保護力度不斷加大。
依託國際專利分類(IPC)欄位含有的技術功能信息，對收割機技術競爭熱點展開時序分析，重點針對 2013 年技術快速發展期之後的數據進行研究。從 2013-2021 年收割機領域重點專利分類號數量時序變化來看，分類號 「A01D-034/12」(聯合收割機的零件)、「A01F-011/06」(專用於玉米的脫粒設備，例如從穗軸上剝下籽粒的機械)、「A01D-045/02」(專用於玉米的收穫裝置)和 「A01F-012/44」(穀物清選機;穀物分離機)受關注程度最高，且這些技術涉及的專利在技術發展期、成熟期數量分布較為均勻，是收割機領域的核心技術競爭熱點，創新主體若想在該領域具備技術競爭力，需重視對這些技術的研發。
同時，部分技術類目的發展前景呈現分化趨勢。其中，「A01F-029/09」(切割設備的零件)、「A01F-012/18」(脫粒裝置)、「A01D-041/127」(專用於聯合收割機的控制和測量裝置)三類技術在技術發展期內未受到過多關注，但在技術成熟期內相關專利數量迅速上升，到 2021 年與關鍵技術數量的差異顯著減小，展現出較好的技術發展前景，是領域內創新主體可重點關注的技術機會。與之相反，分類號 「A01D-041/02」(自走式聯合收割機)表徵的相關技術近年受關注程度有所下降，技術發展前景受限，創新主體可考慮運用新技術、新方法提升該類目下的競爭力，或轉向其他技術類目研發，避免在缺乏前景的領域過度投入。
《2025-2030年全球及中國收割機行業市場現狀調研及發展前景分析報告》從國家層面來看，申請專利數量最多的前 4 個國家分別是中國、日本、美國和德國，共占專利總數的 87%，收割機相關專利主要集中在這幾個頭部國家。其中，中國專利申請總數占頭部國家總數的近 70%，在專利數量上具有明顯優勢。但從表徵技術水平的指標來看，中國雖核心專利數仍處於較高水平，但因專利基數大，優勢被大幅稀釋。通過 H 指數衡量各國技術水平，結果顯示美國技術優勢水平超過中國，德國、日本與中國的技術優勢水平差距縮小，中國收割機技術優勢水平顯著降低，專利基數大帶來的優勢被極大削弱。
在微觀創新主體(企業、高校、科研院所)層面，選取專利申請數量大於 100 件的主體進行分析，涵蓋日本 3 家企業、美國 3 家企業、德國 1 家企業、中國 2 家企業、2 所高校及 1 家科研院所。從專利數量來看，中國企業在收割機技術研發上雖有一定積極性，但技術優勢遠低於國內部分高校及科研院所，高校及科研院所在收割機技術發展中的貢獻更大。從核心專利占比和 H 指數評價主要微觀創新主體技術水平，中國主要微觀創新主體的核心專利數量優勢明顯較低;核心專利占比方面，國內某高校表現較好，核心專利占比達 5%，僅次於美國某公司;H 指數方面，中國主要微觀創新主體整體水平最低，平均為 5.6，德國、美國、日本分別為 9、8、5.67，國內表現最優的高校 H 指數為 7，與國際頭部企業存在差距。
從不同發展階段專利總數排名變化來看，國家層面，中國在收割機技術發展的萌芽期、發展期、成熟期三個時段，專利總數均排名靠前;日本排名總體上升，巴西總體下降，可能受本國政策變動影響;白俄羅斯專利申請情況特殊，93.5% 的專利申請發生於領域萌芽期，後續研發薄弱。微觀創新主體層面，中國主要微觀創新主體技術水平低於具有先發優勢的美國、日本等國家，其中國內某科研院所科研創新能力提升最快，某高校次之。值得注意的是，中國主要微觀創新主體在技術發展萌芽期幾乎未參與領域內技術研發，但國家總體層面在萌芽期卻有較大數量優勢，經分析，這一時期中國更多依賴廣泛且普遍的技術研發力量，同時也受國外企業在華專利申請的影響(中國萌芽期 21 件專利中，國外某企業申請了 12 件，其較早在華進行專利布局)。
設置兼顧 「質」 與 「量」 的指標體系對主要創新主體進行評價，「量」 的層面通過專利數量計算研發活躍度，「質」 的層面依託專利信息中的國際範圍、技術範圍和影響力測度專利質量，並計算各創新主體 3 個質量相關指標的平均得分(3 個指標對專利質量整體衡量作用同等，平均得分為指標結果均值)。
國家層面，因專利基數大、需求多樣，中國整體專利質量在組合指標中表現最好，得分為 0.8，其次是美國 0.74、德國 0.62、日本 0.39，中國在技術範圍、影響力上的表現優於國外部分國家的市場開拓意識。但排除國外微觀創新主體在華專利申請對中國專利 「量」 和 「質」 評分的影響後，中國整體專利質量得分小幅下降且低於美國。
微觀創新主體層面，研發活躍度上，中國各主要微觀創新主體的研發活躍度平均為 0.55，明顯低於其他國家主要微觀創新主體(日本為 1.97，美國 1.28，德國 1.16)。結合國家整體表現，中國收割機主要微觀創新主體專利申請活動不活躍，研發更多依賴廣泛、普遍且分散的研發力量，而其他頭部國家專利申請集中度高，更多依賴其主要微觀創新主體。專利質量相關指標方面，國外部分企業在技術範圍、影響力、國際範圍維度上整體表現優越，中國各主要創新主體整體表現較差，說明中國主要微觀創新主體結合不同類型或來源技術知識進行創新的水平較低，研發活動局限於特定技術類目，且拓展國外市場意識不足，國際競爭力不強。
從綜合評價結果來看，國際某頭部企業綜合水平表現最為優異，研發活躍度為 1.71，專利質量平均為 0.93;中國主要微觀創新主體綜合評價水平較差，「量」 和 「質」 整體水平較低，國內表現最優的高校，其研發活躍度和專利質量平均水平僅分別為上述國際頭部企業的 25% 和 50% 左右。
依託專利體現的創新主體市場化行為及同族專利申請反映的國家市場關注情況，通過同族專利申請情況分析國家層面競爭格局。中國、日本、美國是其他國家布局收割機專利數最多的國家，各國在這三個國家布局專利，明顯有占據市場優先權的傾向;各國收割機專利申請主要集中在本國，僅德國在美布局收割機專利數超過本國布局數量;相較於其他國家，德國、美國在各主要國家的專利布局十分積極且相對平均，充分利用了專利優先權，也在一定程度上反映出其所申請專利具有較大經濟價值;中國專利國外布局數較少且主要集中在地理周邊國家，這一方面可能是國內微觀創新主體未充分認識到專利布局的優勢，另一方面也可能是相關專利價值不高，在其他國家布局意義不大。
此外，相關微觀創新主體在華申請專利後，更多選擇將專利布局於日本，共涉及專利 218 件，經審查，這些專利主要來自日本兩家企業，共占 209 件，說明此類專利並非由中國本土微觀創新主體布局，凸顯出中國微觀創新主體海外布局空間狹窄的問題。
從技術重點布局情況來看，依據國際分類號的技術功能信息分析不同微觀創新主體技術重點分布，除國內兩家企業外，其他主要微觀創新主體對聯合收割機零件、專用於聯合收割機的控制和測量裝置的技術研發偏好較強;部分國際企業及國內某高校注重割草台的研發;日本兩家企業相較其他微觀創新主體，特別注重專門適用於收割機或割草機的底盤或機架、自走式聯合收割機、脫粒裝置、帶收割作物切碎裝置的割草機、收割機或割草機的傳動裝置的技術研發。整體而言，中國主要微觀創新主體對各技術環節關注程度不同、投入數量較少，在技術布局上不處於優勢地位。
從核心專利分布來看，各技術環節的優勢微觀創新主體明顯減少且區分明顯，部分國際頭部企業在前述關鍵核心技術環節仍具有明顯優勢，而專利總量最多的某日本企業總體表現有所變差。值得注意的是，中國主要微觀創新主體在關鍵技術環節核心專利極少，與頭部專利權人差距更為明顯。
從技術關聯情況來看，根據各微觀創新主體在分類號上的數量分布構建向量，通過相似矩陣可視化分析展示技術相似程度。結果顯示，日本三家企業彼此相似程度高，但與他國微觀創新主體相似程度低，結合技術分布情況可知，這三家企業均較為關注聯合收割機及玉米脫粒設備的研發;國內某高校因在各技術類目上專利數量較少且分散，與其他微觀創新主體技術聯繫微弱;其他微觀創新主體之間(包括國內部分企業與國際企業)存在極廣泛的技術聯繫。
綜合以上分析，當前收割機相關技術處於成熟期，美國作為技術優勢國家，其主要微觀創新主體在專利數量和質量上表現最優，中國主要微觀創新主體相對技術優勢國家表現較差，處於技術追趕階段。在技術方向選擇上，聯合收割機和脫粒設備研發需引入新技術、新方法促進發展，但研發成本較高且中國當前在該技術類目專利布局較少、積累不足，相關技術需求方可通過技術購買、專利轉讓獲取技術，降低研發成本;適用於切割乾草、禾稈或類似物的切割設備發展前景較好，也符合中國 「綠色農業」 發展環境，適合加大研發投入;聯合收割機的零件、專用於玉米的收穫(脫粒、收割)裝置和穀物清選、分離裝置是收割機技術競爭熱點，中國在這些技術上已有一定積累，需保持競爭優勢，持續投入研發成本，維持技術競爭力。
創新格局方面，相較於其他國家以企業為中心的創新格局，中國研發力量較分散且高校和科研機構貢獻更大。中國創新主體申請專利總數遠超其他國家，但因主要創新主體專利活動不積極，導致研發活動分散、專利質量欠缺。競爭格局上，中國作為其他專利申請國的重點布局區域，自身對外布局專利數極少，除提升專利質量外，還需積極探索國外市場專利布局，提升技術影響力、獲取經濟效益。同時，各微觀創新主體在技術重點布局上呈現集中趨勢，且存在廣泛技術聯繫，積極促進國內外微觀創新主體技術交流，有助於提升中國收割機技術整體競爭力。
基於上述結論，提出以下對策建議：一是高校、科研院所及農機企業不應再將專利數量作為獎勵指標，而應重視專利質量，在各個層面對具有競爭力的專利給予獎勵;二是關注專利數量上升較快的切割設備的零件、脫粒裝備、專用於聯合收割機的控制和測量裝置三個關鍵技術類目的發展，提升中國在相關技術類目上的競爭力;三是推動以企業為中心的創新格局構建，促進技術應用水平提升;四是注重擴大研發專利的國際影響力，加快收割機專利國際布局步伐，避免因優先權喪失產生機會成本;五是國內農機企業應與國際上具有較強技術關聯的創新主體開展交流並進行技術跟蹤，以快速提升研發製造水準。
綜上所述，當前中國收割機行業在專利數量上具有一定優勢，但在技術質量、創新主體格局及國際布局方面仍存在明顯短板。通過聚焦核心技術研發、強化企業創新主體地位、提升專利質量與國際影響力，中國收割機行業有望縮小與國際先進水平的差距，突破技術 「卡脖子」 困境，更好地滿足農業生產需求，提升農產品國際競爭力，為保障國家糧食安全提供更有力的技術支撐。未來，隨著創新體系的不斷完善和技術投入的持續加大，中國收割機行業或將在國際競爭中逐步實現從 「跟跑」 到 「並跑」 乃至 「領跑」 的轉變。
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