我国航空发动机产业基础创新现状及产业水平提升建议
——基于专利计量视角

2023-11-01 12:42刘琦楠刘佳音孔祥浩
科技管理研究 2023年17期
关键词:航发影响力专利

刘琦楠,刘佳音,孔祥浩

(1.南京航空航天大学人文与社会科学学院,江苏南京 211521;2.南京航空航天大学图书馆,江苏南京 210016;3.南京航空航天大学工业和信息化智库评价中心,江苏南京 210016;4.南京航空航天大学无锡研究院,江苏无锡 214100)

航空发动机(以下简称“航发”)技术是航空飞行器的核心技术之一,也被称为航空器的“心脏”,是促进航空事业发展的重要推动力。航发的研发经费投入大、研发周期长、研发技术难度高、经营风险高、带动产业面广,因此是否具备独立研发高性能航发的能力,已经成为衡量一个国家动力研发、制造水平,乃至综合竞争实力的重要标志。当前世界航空动力强国均将航发产业发展战略提升至国家高度,对外实行严格的技术封锁与垄断。相较之下中国航发研发起步较晚,产业基础薄弱,关键零部件、材料等核心基础能力距离航空强国仍有一定差距,随时存在被世界一流航发国家和企业“卡脖子”的风险。由于“卡脖子”技术分布在工业基础体系的各个环节,提升产业基础能力、促进产业基础体系迭代升级是突破“卡脖子”技术的首要发力点,其中产业技术创新能力是产业基础能力的重要组成部分[1],因此从产业基础入手提升中国航发产业技术创新能力刻不容缓。习近平总书记指出要“打好产业基础高级化、产业链现代化的攻坚战”,提出了“十四五”期间制造业的产业发展和升级方针[2]。这里的产业基础即“工业五基”,包括基础零部件/元器件、基础材料、基础工业软件、基础工艺与装备、产业技术基础[3]。而产业基础高级化由产业基础能力扩展到产业链的融合完善,指的是在一个完整的产业链的上下游关系中,处于上游的产业部门通过技术创新和管理强化,使其技术、产品、工艺和供给能力得到重大提升,可以为下游生产、加工、制造、装配的产业部门提供更高质量的产品和供应保证,从而在整体上实现国民经济高质量发展[4]。实现产业基础高级化应当以问题应用为导向,“补短板”“筑长板”[5]。

1 中国航发产业发展背景

中国航发产业受到工业发展起步晚、资源投入有限等不利因素影响,长期以来发展落后于其他航空强国。经过将近50 年的发展,2000 年初中国发动机研制生产体系趋于完善,具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等各类发动机的系列研制生产能力。然而彼时中国航发产业尚从属于航空整体配套,易被下游航空装备研制进程影响,对技术积累和人才培养不利。

2016 年5 月,航发及燃气轮机重大专项正式开始实施,7 月,《“十三五”国家科技创新规划》宣布开展航发的材料、制造工艺、试验测试等共性基础技术和交叉学科研究,并攻关自主设计等关键技术[6]。同年8 月中国航发集团正式挂牌成立,打破了“一厂一所一型号”的航空工业旧模式,发动机研发不再受制于整体飞机制造,实现了“飞发分离”。2017 年10 月工信部发布《高端智能再制造行动计划(2018—2020 年)》开展航发与燃气轮机压气机转子叶片等关键件技术产业化应用[7]。2019年10 月发改委发布《产业结构调整指导目录(2019年本)》鼓励航空航天类干线、支线、通用飞机及零部件开发制造和航发开发制造[8]。

在此背景之下,本文将现状的时间范围定义为2016 年至2022 年,相对于2016 年以前,区分为前后两个阶段,选取产业“五基”中对于当前我国航发产业发展创新较为重要的基础零部件、基础材料、基础工艺与装备这3 个基础类别,对全球各国创新热点、创新优势、市场现状进行对比分析,以便更准确把握当前航发产业发展趋势。

2 研究思路与数据来源

专利作为科技创新的重要载体,具有客观性、时效性等特点,且在全球范围内具有统一标准和规范,根据世界知识产权组织(WIPO)的实证统计,70%~80%发明创造只有专利文献一种公开渠道,专利涵盖全球90%以上的前沿科技情报[9],能够较高程度地体现产业创新的前沿技术和发展趋势。

基于相关文献我们看到,有部分学者通过对专利数据对产业技术创新进行研究。在关键技术研究方面,赵璞等人[10]基于IPC 分类号提出利用关联规则挖掘和识别核心技术的方法;张栋等人[11]利用复合专利共现网络提出产业关键技术研究方法。在创新态势研究方面,许振亮等人[12]通过申请量、机构和IPC 分类号对比解读了对国际稀土产业中游专利的申请趋势、申请人合作网络及热点技术领域;高楠等[13]基于专利数量、IPC 分类号和德温特手工代码对比研究中美航空技术创新格局;张慧婧等人[14]通过专利数量、申请人等数据对湖北省智能制造装备产业发展现状进行了剖析。但现有研究主要关注专利数量、申请人、专利分类号等专利文献的外在特征,聚焦于重点创新主体分析和关键技术研究方法,较少采用聚类分析对产业技术方向进行分析,或结合专利被他引次数等指标对多个国家在某一领域的影响力、创新热点和优势进行宏观视角分析和深度挖掘,或提出产业提升的针对性策略。

因此,本研究拟从多维度分析国内外航发产业创新现状和发展趋势,挖掘我国产业创新中的关键性技术问题。研究选取incoPat 全球专利数据库为专利数据来源,该数据库目前已覆盖全球158 个国家和地区的1.7 亿余件专利信息,其聚类功能采用语义算法提取专利标题、摘要和权利要求中的关键词,并通过计算相关度得到不同类别主题,提炼专利布局热点,能够从宏观上把握世界各国在限定时间内的技术创新方向,从微观上剖析潜在的竞争领域。

同时,我们参考《航发结构设计分析》和有关知名研究机构报告[15],对航发的基础零部件、基础材料和基础工艺与装备环节分别在充分的文献调研基础上确定关键词表,确定检索策略。以2016 年为节点分为前后两个阶段进行检索,并通过国际专利分类号(IPC)、专利法律状态进行数据筛选和清洗,选取中国和能够独立研制高端军/民用航发的其它世界航空动力强国美国、俄罗斯、英国、法国的产业基础创新现状进行专利指标的统计和对比分析[16]。我们首先对检索航发产业基础各环节的授权专利进行同族合并,再通过聚类分析发掘各国两个时间阶段的创新热点和优势,以突显我国航发领域的创新优势及国际局势发展。根据以上分析结果以产业基础高级化的思路为分析框架,总结当前航发产业创新的长板和短板,从而提出我国航发产业基础创新能力提升的具体策略。

3 基于专利分析的国内外航发产业基础创新研究

3.1 全球产业基础创新积累量与影响力对比

专利的数量与高技术产业发展有正相关关系[17]。通过对比不同国家不同时期的专利数量在全球专利中的占比,能够体现各国在两个阶段拥有的创新积累情况。然而专利数量的多少不能完全衡量一个国家的创新竞争力,还需要结合该国创新影响力进行综合分析。专利被他引次数去除了被引次数中自引次数的因素,可以较为客观地展现在技术领域内的对外影响力。此外专利数量和被他引次数受时间段差距限制,对分析结果有较大影响。因此本文通过专利数量占比和专利被他引数占比综合分析各国在该领域两个阶段专利创新积累量和影响力的变化。

(1)基础零部件。将2000—2015 年与2016—2022 年的各国专利数量占比进行对比(如图1 所示),可以发现2016 年前中国航发基础零部件与其他航空强国相比创新态势较弱,数量上落后于美国、法国和俄罗斯,但同时专利被他引次数占比排名第二,仅次于占据绝对优势的美国,俄罗斯专利数量最多但影响力较弱。

图1 各国航发产业基础零部件专利数量与影响力比较

2016 年两机专项启动后,中国的专利数量占比上升,占世界专利总数过半,短时间内大幅提高技术创新积累,专利被他引数占比也排名第一,然而与专利数量上相差甚远的美国相比,两者影响力未能拉开较大差距。

(2)基础材料。各国基础材料的专利数量占比和被他引数占比的比较如图2 所示。2016 年后中国在世界专利总数中占的比例上升超过30%,从2016年前仅次于俄罗斯的位置到2016 年后超过第二名俄罗斯34.56%的第一位。与此同时俄罗斯和美国所占比例均大幅缩小,法国和英国已几乎检索不到相关专利。从被他引数占比角度来看,2016 年前中国已具备较强的影响力,2016 年后在材料方面的优势更为显著。

图2 各国航发产业基础材料专利数量与影响力比较

(3)基础工艺与装备。如图3 所示,在2016年前中国航发基础工艺与装备创新态势仅次于俄罗斯,且与法国、美国的差距不超过5%。2016 年后中国专利数量迅速上升,占全球专利总数比例第二名的俄罗斯50%以上,而其他四国的专利占比均有减少。从被他引次数占比的视角看,2016 年后中国基础工艺与装备领域的创新影响力已上升至全球第一。

图3 各国航发产业基础工艺和装备专利数量与影响力比较

3.2 全球产业基础创新市场现状

通过筛选航发领域的有效授权专利,对重要申请主体和海外布局进行分析,可以了解各国航发产业基础的市场运营情况。

(1)各国重要创新主体。本文选取影响力和市场活跃度两项指标衡量创新主体的重要程度,影响力和市场活跃度越高,则创新主体在市场中重要程度越高。影响力由专利被他引次数表示,市场活跃度由专利转化次数表示,包括转让和许可两种情况。

1)影响力排名前十的主体。选取中国在2016年之后被他引次数前十的专利权人如表1 所示。由表可知中国航发集团旗下企业与科研院所在我国航发产业创新上影响力较强,在影响力前十中有6 所隶属于中国航发集团。工信部所属高校北京航空航天大学、南京航空航天大学和西北工业大学对航发产业创新贡献度较高。中国科学院工程热物理研究所在航发基础研究和关键技术研发也具有优秀的影响力。

表1 中国航发领域被他引次数排名前十的专利情况

结合专利数量和被他引次数进行分析发现,中国航发沈阳黎明航发有限责任公司和中国科学院工程热物理研究所的影响力表现优于积累量,表明其持有专利潜在价值较高。

选取2016 年之后海外国家被他引次数前十的专利权人,如表2 所示。由表可知,美国、法国和英国在航发基础领域影响力较大。其中排名前十的主体中有6 家企业总部在美国,且前两名均来自美国,说明美国在航发基础领域仍然占据较强优势。美国通用电气公司(General Electric Company)虽然专利数量较少,但被他引次数位居第一,说明持有专利具备较高潜在价值。其次是法国,2 家均为大型跨国集团兼国防合约商。其中赛峰集团(Safran Aircraft Engines)的重要股东是法国政府,其专利数量第一,但影响力表现并不突出。而法国空客公司(Airbus Operations Sas)则由欧洲宇航防务集团公司(EADS)持有,其专利影响力表现同样弱于积累量。英国罗尔斯·罗伊斯公司(Rolls-Royce Plc)成立于1906 年,是欧洲最大的航发企业,专利被他引次数排名第三,影响力不容小觑。

表2 国外航发领域被他引次数排名前十的专利情况

2)市场活跃度排名前十的主体。国际市场中专利转化次数排名前十的权利人如表3 所示,可见美国、英国、法国、加拿大的企业转化活跃度较高。其中美国雷神公司(Raytheon Technologies Corporation)专利转化次数最多,均为受让人。转让人中,美国联合技术公司(United Technologies Corporation)最多,该公司的下属部门包括美国普惠公司、中国商用飞机有限责任公司的C919 喷气客机与中国航空工业集团公司涡桨客机项目的主系统供应商——联合技术航空系统。中国尚无主体进入转化次数排名前十的。

表3 专利转化次数排名前十的当前权利人

从主体角度来看,2016 年后同时进入全球专利数量、被他引次数和转化次数Top10 的主体有美国雷神公司和通用电气公司、英国罗尔斯-罗伊斯公司和法国赛峰集团,说明国际航发产业市场中仅有少部分主体能够同时维持较大技术保护范围、强影响力和高专利价值,存在垄断现象。此外,中国与其他国家在航发产业基础创新上的活跃主体类型差异明显,中国重要创新主体类型涵盖国有企业、高校和科研院所,而海外国家以企业类型为主,政府通过参股或指定为国防合约商进行合作和控制。

虽然中国创新储备和影响力进入世界前列的主体较多,但在转化方面活跃度有待提高,说明专利价值未能得到充分转化并反哺研发创新,对产学研结合造成技术和资金上的流通不畅,一定程度上阻碍了中国在航发领域扩张技术保护的版图。

(2)各国海外布局。通过分析2016 年以来各国航发产业基础专利的海外布局我们发现,中国和俄罗斯的专利主要在本国布局,而美国、法国和英国都对欧洲市场关注度较高。美国和法国持有的本国专利超过其所有专利的50%,而海外市场布局有所不同。法国主体在全球多个国家申请了专利,在美持有专利占到本国的近50%,此外在欧洲专利局、英国、中国和俄罗斯也都有专利布局,这依赖于其航发巨头赛峰集团的跨国业务。美国主体在欧洲专利局持有数量仅次于本国的专利,对加拿大、中国和俄罗斯持有专利数量不多。英国主体在欧洲专利局和美国申请的专利数量超过国内。除俄罗斯外,美国、法国和英国均在中国有有效授权专利,法国数量最多。

3.3 我国航发产业基础创新热点与优势

专利的关键词能够体现产业的特定技术方向。在检索结果中以公开国为筛选条件,对中、美、俄、法、英等国专利的关键词分别进行聚类,在各产业基础领域中,数量较多的聚类关键词可作为创新热点,如表4 所示。将检索结果分产业基础领域直接聚类,相较之下专利数量较多的技术关键词可作为该国的优势技术方向,如表5 所示。

表4 各国航发产业基础创新热点分布

在基础零部件方面,2016 年后中国专利数量已在世界前列,但影响力仍未能与美国拉开距离。研究热点中零部件类别从叶片更多转向了转子、机匣、轮盘等,零部件制造工艺和装备从数控线切割机和工艺凸台等转向了测量工装、夹具、零部件概率寿命预测和精密制造等,尤其测量工装和夹具是中国持有授权专利较多的领域,在数量上已具备一定的优势。但美国和俄罗斯共同关注的轴承是中国的技术空白领域。

在基础材料方面,中国一直以来在数量和影响力上均具有较强的竞争力。与其他国家相比,中国更关注高温合金,尤其是镍基高温合金,但对马氏体时效钢的关注度弱于美国和俄罗斯。在复合材料领域,中国先后关注过用于防冰涂层的丙烯酸酯和提高耐磨性的纳米碳酸锶,并在纤维复合材料方面具备一定优势,但对于用于热喷涂的固体润滑剂、用于减振的复合材料及碳基复合材料专利创新较少。

在基础工艺与装备方面,中国一直以来与排名第一的美国保持较小的差距,技术方向上更关注真空感应熔炼、测量工装、激光冲击强化和夹具并具备一定优势,但在聚能装药方面尚无相关专利。

4 中国航发产业基础创新“长板”和“短板”

4.1 长板

(1)优势技术。优势技术方向可作为中国航发基础创新的“长板”之一。从专利创新优势可知,中国在基础零部件的制造检测与基础材料的制备工艺装备方面均具备优势技术方向。基础零部件包括定子叶片、转子叶片制造和检测过程中的测量工装、夹持机械手、刀具、概率寿命预测等。基础材料中合金方面的优势主要是镍基、钴基高温合金、钛合金等的制备工艺,如电渣重熔、真空感应熔炼,以及超耐热合金的沉淀硬化和用于涡轮盘制造的钛合金棒材制备,复合材料方面主要是黏合剂和纤维复合材料。

(2)科研创新力。中国航发在多个技术领域的专利数量已赶超其它航空强国,位列世界前列。其中非合作专利各类申请人专利数量占比如图4所示,其中企业占半数以上,高校与科研院所持平。将各类型申请专利的数量与被他引次数进行对比,发现尽管高校与科研院所合计的专利数量占比低于企业,但高影响力专利数量是企业的2 倍,企业申请专利的影响力表现欠佳。因此,高校与科研院所申请专利可能具备更高的影响力,能够在中国航发基础领域创新中发挥前瞻性更强的重要作用。

图4 中国非合作专利各类申请人专利数量与影响力

在合作专利申请人的类型中,企业与高校合作申请专利数量最多,其次是高校与科研院所。而企业与高校合作申请专利影响力更大。

国内部分机构近年来在专利申请数量上具有较为明显的增长,这源于多方面的创新激励机制。例如,我国《专利法实施细则》中规定,在专利申请成功之后,被授予专利权的企业应该给发明人以奖励;“专精特新”企业的申报和认定有创新性方面的专项条件和要求,企业纷纷出台相关激励措施,鼓励员工申报专利;高校会定期举办研究生创新实验竞赛、“奇思妙想”科技创新大赛,鼓励学生开展科研创新活动,积极参与专利申报。

4.2 短板

(1)核心技术环节。在制造业的一些重点领域,国内存在一定数量的非核心技术环节的专利,高质量专利未受到市场足够重视。航发产业核心环节的相关发明专利在科研创新、计算方面难度较大;工艺类专利创新难度较小,重要性不高,对于我国大飞机工程的实现、改进意义有限。由于一些单位将科研创新数量与年终考核挂钩,过度追求科研成果数量,忽视创新的质量,导致创新成果的科技进步性、先进性未能充分体现。专利的申请和转化过多集中于中低端研究并不利于我国“制造强国”战略目标和高质量发展任务的实现。

从基础零部件2016 年后各国研发热点来看,美国和俄罗斯共同关注轴承相关技术,如推力轴承和转子轴承等,然而中国与轴承相关的专利仅有9 项,占全球相关专利的2%,是值得注意的潜在卡脖子技术。这体现了中国当前航发轴承的短板,即设计和材料,此外在轴承制造、试验和检测环节距离航发强国也有一定距离[18]。

从基础材料的聚类中可以看出,美国和俄罗斯对于低碳马氏体钢和马氏体时效钢的关注度较高,但中国2016 年后关于超高强度马氏体钢的相关专利仅有2 件。马氏体时效钢是一类特殊的超高强度钢,以无碳或者超低碳的铁镍马氏体为基,通过时效处理,在板条马氏体基体中析出细小弥散的金属间化合物来实现超高强度[19],具有强度高、塑韧性好、热处理简单、焊接及冷热加工性优异等特点[20],最开始应用于发动机壳体[21],也已广泛应用在高强度齿轮、轴承、紧固件、弹簧以及挤压模和冷冲模中[22]。

(2)专利转化。专利转化情况能够反映主体在该领域的专利运营和价值实现能力[23]。虽然中国在3 个基础领域的专利数量和影响力都领先于其他国家,但是专利转化占比不足全球的10%,而美、法、英、加的航发巨头企业转化次数占到80%以上,主要是作为受让人的转让行为。值得注意的是,近年来持有专利中转化次数最多的美国军工企业雷神公司仅申请了一个专利,其他持有专利均为收购。而中国申请并持有有效授权专利较多的多个机构的转让和许可行为次数非常少,说明当前中国航发创新市场活跃度较低,尽管在研发层面,企业、科研院所和高校能够紧密合作,但专利被授权有效后,其市场价值转化实现程度不高。

(3)海外布局。中国当前在海外布局的专利极少,绝大多数在国内市场,相较于美、法、英等国对他国及欧洲市场的开拓和大量布局,中国的海外专利版图仅有美国,这对于中国扩大专利创新影响力、加强知识产权保护、占领国际市场的创新制高点较为不利。

5 产业基础高级化背景下航发产业创新力提升建议

5.1 锻长板

(1)增强优势技术影响力。中国已在一些技术方向具备专利数量上的优势,且一些重要零部件和材料已实现国产化,但影响力尚有提升空间。专利引用是衡量其覆盖技术范围的重要程度和对后续技术的贡献程度的重要指标[24]。分别选取中国在基础零部件与基础材料两个领域专利数量前三的优势技术方向为例进行对比(如表6 所示),可见基础零部件的“测量工装、转子、夹持机械手”“转子叶片、定子叶片、涡轮盘”两个领域的专利数量虽然较多,但被他引次数均大幅低于专利数量,且高被引专利数量较少,在影响力上的表现远低于基础材料的“电渣重熔、镍基粉末高温合金、真空感应熔炼”领域。建议关注中国具有绝对数量优势的技术方向专利被引频次趋势,拓展专利技术范围,以产业实际需求为导向,开展跨学科和融合产业链的创新工程,提升创新成果的影响力和贡献度。

表6 中国航发产业合作专利各类申请人专利数量与影响力

(2)加强产学研协同创新。在中国航发基础领域的创新中,产学研各类主体都较为活跃,发挥了各自在研发中的优势。然而相对而言,合作创新成果较少,占比仅有3%。这说明中国航发产业仍未摆脱“单打独斗”的科研模式,未能充分实现各类主体在关键技术方向上优势互补的合作。

共同申请并持有专利是产学研协同创新模式之一,能在微观层面展示各类主体的融合程度。企业、高校和科研院所是联合攻关关键技术的主体,企业向高校和科研院所提供市场需求,高校通过科研项目集聚教师和学生等优质科研人才和资源,促进自身科研成果转化,科研院所以其独有的科研资源参与项目,发掘科研力量。然而中国目前三类主体共同参与的协调程度仍在较低水平,企业与高校合作是相对常见的模式,科研院所参与合作的专利比重极低,这有可能导致科研院所的高价值专利得不到转化,减缓资金回流,进而影响研发进程。反观航发强国美国的产学研合作,科研院所与企业的资源互换能够大幅提高科研成果转化率。欧美智库不仅能为政府和企业提供智力支持,还具有为政府和企业培养和输送人才的功能。我国航发产业和企业也可借助国内航空领域和工信部下属高校相关智库的专家团队和科研力量,助力协同创新。由政府牵头打造各方充分交流的平台,从宏观层面促使产业链中生产系统、人才系统、资源系统深度融合,采取问题导向的机制,建立完善的制度流程,保证优质人才与科研资源的配置能够面向产业现实需求,最大化产学研协同创新的效益,加快赶超欧美强国的步伐。

(3)完善以高质量发展为导向的科技创新评价体系。科技创新评价体系对产出结果有直接的影响和指导作用。政府层面通过科学评估,制定有效的评价体系,设置合理的评价指标权重,能够促使高校、科研机构和企业跟进调整激励举措,推动创新进一步向高质量成果倾斜。例如结合发动机结构的重要性进行加权,增加对涡轮、轮盘、机匣、转子等核心领域的关注,对技术热点中研发难度不高的专利关注热度适当降低,对航发市场研发和生产进行方向性的引导,形成良性的创新态势。

5.2 补短板

(1)着力突破重要核心技术。1)关键零件设计制造。轴承是航发核心零部件之一,尤其是保证高低压转子稳定运转的主轴轴承,与发动机的转速、耐温能力和可靠性紧密相关[25]。轴承的设计和制造是制约中国实现军民用航发制造完全自主可控的重要因素。2022 年中国解决了关键结构和材料的疲劳失效问题,在轴承的寿命上取得了巨大突破,但尚未大量应用在行业生产中,民用航发轴承仍然依赖进口。美国、法国等国家具备领先几十年的轴承设计经验,在信息化的当下,智能化、仿真化设计使得轴承设计如虎添翼,各个巨头企业将基础研究成果,如轴承的动态性能、热效应、功率损耗等用于内部专用的轴承设计软件,而中国在轴承设计上依然依赖国外的工业基础设计软件和理论,单元化、集成化的轴承设计方法未能形成系统,这与中国科研体系中的“数据孤岛”“体系孤岛”有一定关系。为解决以上问题建议:首先,聚焦于产业链协同创新,统一技术标准和管理标准,建立航发设计、制造、供应商、集成、总装之间协同互联的数据平台,以及体系化的管理要求、管理工具和评估办法,促使各级企业供应链建设协同发展;其次,促进借力各地的研发主体集群;再次,设立国家层面关键技术攻关的部门,着力于组织和规划各类关键技术攻关所需的项目和协调所需主体和资源;最后,需关注仿真、智能制造和智能轴承技术,利用飞速发展的智能化技术实现轴承从设计、制造到检测的“弯道超车”。2)关注超高强度钢。超高强度钢在发动机不同部件中具备优异的综合性能,起落架用材具备高强度、高韧性特点,发动机轴用材抗疲劳和蠕变,因此超高强度钢一直是航发材料科研前沿热点。美国在1952 年研制出的一种低合金超高强度钢被称为超高强度300 M 钢,强度在1 860 MPa 左右,中国于2017 年实现国产化,然而质量与进口钢相比仍有差距。截至2022 年,国外广泛使用的超高强度钢高比强度已在2 200 MPa~2 400 MPa 之间。然而中国仍欠缺2 000 MPa 级以上高比强度超高强度钢在航发上的工程应用基础,亟需开展基础研究和相关技术储备[26]。建议持续推进材料产业战略性研究,强调知识产权在基础材料领域创新项目中的地位,推动产业链零部件、材料和装备环节协同创新以解决材料服役和性能问题,此外,可依托工业互联网体系,顺应材料产业数字化转型趋势,设计建设一套强大健全的钢铁材料创新技术设施,利用数字孪生技术实现创新链和生产线向绿色、智能、自主、精准的方向优化。

(2)提高国内市场活跃度。中国航发专利转化量较少,特别是一些有深度研发能力的高校及科研院所申请的专利,这在一定程度上影响了创新成果的产业化市场化。中国航发下属企业和研究机构持有大量专利成果,但由于业务竞争关系和相关保密要求,其技术和成果难以向国内有生产能力的企业转移。建议中国航发龙头企业在国内市场进一步发挥产业链纵横向的领军作用,将高校、科研院所和企业联合为创新共同体,以关键技术攻关与前沿技术产业化为核心组织项目并监督专利成果的转化率,推动具有前瞻性且能够落地生产的技术加速航发产业链升级和产业基础高级化,且回流资金能够反哺高校和科研院所技术创新。

(3)重视海外专利布局。虽然中国航发3 个基础领域的专利数量和影响力都位居世界前列,但范围仅覆盖国内市场,对于亚洲、欧洲、北美等重要市场的知识产权意识不够。积极布局海外专利版图能够扩张本国的创新影响力、保护本国科研成果、加深与海外国家的技术前沿交流密度,为中国航发提升国际影响力作知识产权层面的铺垫。建议制定国家层面竞争性和前瞻性的全球范围专利战略,政府出台扶持政策和具体措施,鼓励企业等创新主体以技术垄断和占据市场有利地位为目的,结合地缘战略向海外国家布局航发基础领域的专利,方式包括跨国企业在海外国家申请自主创新专利保护、并购他国专利或企业、吸收海外国家专利创新人才资源等。

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