摘要：文章基于比较优势理论，通过结合应用数量、质量优势指数，以河北省各市域的平均水平为参照，对河北省各市域太阳能专利进行划分，并识别优势及“卡脖子”技术领域，以实现针对各市域及细分领域的分类指导、精准施策，最终实现太阳能专利数量、质量的整体提升。

　　关键词：比较优势；太阳能；专利；创新

　　碳达峰、碳中和在2021年被首次写入政府“两会”工作报告中[1]。随着环境问题日益严峻及“双碳”目标的约束，各区域把新能源技术视为新一轮科技革命和产业革命的突破口，进而制定各种政策措施以抢占发展制高点。由于太阳能资源丰富、具有可再生性，因而成为各区域新能源发展的重要领域[2]。2021年，河北省在《河北省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》中也提出了大力发展太阳能、风电、氢能等新能源，明确了河北省未来新能源产业发展的重要方向。2023年，河北省制定了《关于加快推动清洁能源装备产业发展的实施方案》，提出清洁能源装备产业将成为推动河北省实现碳达峰、碳中和的关键力量[3]。太阳能是未来新能源行业发展的重要方向之一，其开发和利用均需要技术支撑。无疑，创新是实现新能源目标的重要抓手。然而，河北省新能源创新包含太阳能在内，并不具有绝对优势，各市域、各领域创新分布呈现不均衡性。因此，需要转换视角，基于比较优势理论支撑，从市域及各领域寻求产业创新“卡脖子”领域[4-6]，进而“靶向突破”，此类问题是产业创新发展亟待解决的问题。

　　专利的数量和质量从根本上决定了区域在产业价值链中的地位[1]。从专利视角，对太阳能的研究逐渐增加。目前，研究集中在以下几方面。第一，创新影响因素分析。具体包括国际专利流动、技术多样化、研发合作、政府补贴、经济发展基础、教育水平、工业化水平、用电需求、人力资本、科技投入、资源禀赋、环境规制。第二，创新政策研究。包括政策环保效应研究、政策溢出效应、政策力度测度。

　　综上，已有成果从不同视角对太阳能产业发展进行了广泛而深入的研究，涉及理论及实证研究，尺度包含全球、国家、产业及企业视角。相关研究普遍认可创新技术是实现“双碳”目标的必然路径。但基于河北省及市域视角，对太阳能专利“卡脖子”问题的研究较为缺乏。

　　一、研究对象

　　参照《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表（2021）（试行）》中新能源产业的太阳能光伏编号，从Incopat专利数据库中查询1985—2022年的河北省太阳能专利数据。

　　二、河北省太阳能专利申请现状分析

　　河北省太阳能专利申请时序分布如图1所示，河北省太阳能专利申请整体呈现三阶段发展态势。起步阶段，1985—2006年，河北省太阳能领域技术发展缓慢，期间，年专利申请不超过3项。第二阶段，2007—2013年，进入第一轮快速增长阶段，专利申请从2004年仅有的4项，到2008年达到了20项；2010年，河北省专利申请则快速增长至79项；2012年当年的专利申请超过1985—2009年之间的专利申请总和；2013年也达到了184项的较高值。第三阶段，2014—2022年，进入第二轮快速增长阶段，期间，专利申请从2014年的119项，到2018年增加至200项；2020年达到291项；2022年，增长至研究期内最高值，为329项。但是，河北省太阳能专利申请占全国的占比总体较低，1994—2008年，占比不足1%，2009年后，占比增长至1%~3%。

　　（二）河北省太阳能专利申请市域布局

　　太阳能专利产出受诸多因素影响，如各地的产业布局、技术力量、经济、政策等。因而，不同市域专利产出呈现较大的异质性。如图2所示，在河北省市域太阳能专利申请总量差异明显。保定专利申请数量最多，达到了994项，占河北省总体的35.74%。石家庄专利申请数量为522项，占河北省总体的18.77%。位列第三的秦皇岛，专利申请数量和占河北省总体的比例分别达到了360项、12.94%。廊坊市位列第四，专利申请数量为224项。邢台、唐山、邯郸三地专利申请数量接近，分别达到了169项、156项、114项。而沧州、衡水、张家口、承德四地专利申请数量均不足100项，四地专利申请之和占河北省总体的比例仅为8.7%。

　　三、河北省太阳能专利优势及“卡脖子”领域识别
　　（一）识别标准及分支领域分类

　　产业创新能力是区域科技、经济发展水平和产业核心竞争力的综合体现。从某种意义上讲，拥有专利的数量和质量与区域的资源配置能力、国际分工中的地位密切相关。基于比较优势理论，借鉴董坤、郭昕悦等的做法[7-8]，本文使用“优势及卡脖子”技术领域概念，以特定区域为判断基准，参照特定区域与区域平均水平间的技术差距展开，综合使用技术数量优势指数、技术质量优势指数。

　　技术数量优势指数含义见公式1。技术数量优势指数是基于专利数量计算所得的指标，其中i表示专利分支领域所属地域（省、市），j表示专利所属分支领域，Pij表示地域i在分支领域j的专利数量，ΣPi表示地域i在所有技术领域的专利数量之和，ΣPj表示所有地域在技术领域j的专利之和。该指标可衡量特定地域相对所有地域在专利特定领域的技术数量比较优势。其取值范围为大于等于0，等于0，表明对应地域在专利特定领域专利数量为0，无创新；等于1，表明与地域平均水平均衡；大于1，表明该地域在相关领域具有技术数量优势。

　　技术质量优势指数含义见公式2。本文中，技术质量优势指数用IncoPat专利价值度计算所得。该指标将专利的价值度分为1~10分，分值从高到低对应专利价值的高低。公式中，i表示专利领域归属地域（省、市），j表示专利领域，Qij表示地域i在技术领域j中的专利价值度均值，ΣQi表示地域i在所有技术领域的专利价值度均值，ΣQj表示所有地域在技术领域j的专利价值度均值，ΣQij表示所有地域在太阳能所有技术领域的专利价值度均值。质量优势指数的取值区间同样为[0，+∞),取值越大，表明相关地域对应领域的专利质量优势越高。

　　基于上述两个指标，以对应值1为判断基准，如果相关指数值大于1，则列为具有比较优势；小于1，为不具有比较优势。综合考虑数量优势和质量优势，将领域可视化展示在矩阵图中，并以（1，1）为新的矩阵原点，将矩阵划分为四个象限，对应技术领域分成五类，各技术类型划分如表1所示。太阳能专利细分领域为10个，具体分类方法见《战略性新兴产业分类与国际专利分类参照关系表（2021）（试行）》。

　　（二）市域优势及“卡脖子”领域识别结果

　　各市域在不同领域的优势及卡脖子技术分布不尽相同。领域1中，河北省及各市均无专利申请，为各市共同的严重“卡脖子”技术领域。领域2中，在11个市域中，唐山、张家口、石家庄、邢台四地为数量质量双优势地域；保定在领域2中，为数量卡脖子地域；廊坊、秦皇岛两地为数量质量双卡脖子地域；承德、衡水、邯郸、沧州四地为质量卡脖子地域。领域3中，邯郸、石家庄属于数量质量双优势地域；邢台、保定两地为质量优势地域，相对而言，数量对两地创新构成“卡脖子”；廊坊、秦皇岛两地为数量质量均对创新构成“卡脖子”；五个市域，承德、唐山、衡水、沧州、张家口为数量占据优势，但质量对地域创新构成“卡脖子”。领域4中，衡水属于数量质量双优势地域；廊坊、秦皇岛两地为质量优势地域，相对而言，数量对地域创新构成“卡脖子”；邢台、保定两地为数量质量均对地域创新构成“卡脖子”；六个市域，包括承德、唐山、张家口、石家庄、沧州、邯郸为数量占据优势，但质量对地域创新构成“卡脖子”。领域5中，四地，包括承德、邯郸、邢台、廊坊属于数量质量双优势地域；保定、秦皇岛两地为质量优势地域，相对而言，该领域专利数量不具备优势，数量对地域创新构成“卡脖子”；石家庄为数量质量均对地域创新构成“卡脖子”；衡水、唐山两地该领域无专利申请，属于重度卡脖子地域；两市域，张家口、沧州为数量占据优势，但质量对地域创新构成“卡脖子”。领域6中，三地，包括秦皇岛、石家庄、廊坊数量质量双优势地域；保定、沧州为质量优势地域，相对而言，该领域专利数量不具备优势，数量对地域创新构成“卡脖子”；承德、衡水、邢台、张家口四地在该领域无专利申请，属于重度卡脖子地域；邯郸、唐山两地为数量占据优势，但质量对地域创新构成“卡脖子”。领域7中，两地，包括保定、廊坊数量质量双优势地域；沧州、衡水、邢台、张家口四地该领域无专利申请，属于重度卡脖子地域；秦皇岛、承德、邯郸三地为数量与质量均不具有优势地域，在数量和质量上均卡脖子；石家庄、唐山在数量上有优势，但质量缺乏优势。领域8中，沧州、承德、衡水、邢台、张家口五地无专利申请，为重度卡脖子市域；廊坊处于数量质量双优势地域；保定位于质量具有优势，但数量不具有优势地域；唐山、石家庄、邯郸三地为数量、质量均不具有优势地域；秦皇岛位于数量具有优势，但质量不具有优势地域。领域9中，秦皇岛、廊坊处于数量质量双优势地域；五地，即承德、唐山、保定、邢台、石家庄为质量具有优势，但数量缺乏优势地域；三地，邯郸、张家口、沧州为数量、质量均缺乏优势地域；衡水为质量不具有优势地域。领域10中，张家口、秦皇岛为数量、质量双优势地域；邯郸、承德为质量具有优势地域，但数量优势欠缺；衡水在该领域无专利申请，为重度卡脖子地域；石家庄、唐山、邢台、保定、沧州五地为数量、质量均优势欠缺地域；廊坊为数量具有优势，但质量优势不足。

　　综合各市域及领域，8个市域在24个领域中均在数量上有优势。9个市域在21个领域中，数量、质量均有优势。同样，也有9个市域在21个领域中，数量、质量均无优势。8个市域在17个领域专利质量拥有优势。所有市域在领域1均无专利申请。此外，6个市域在16个领域中，无专利申请，属于严重卡脖子。

　　四、结论

　　河北省太阳能专利申请目前依然处于快速增长时期。综合使用数量、质量优势指数，以市域平均水平为参照，各市域10个领域卡脖子划分结果呈现差异。无专利布局领域为严重卡脖子领域。全省各市在领域1严重卡脖子。除此之外，衡水在5个领域无专利布局，严重卡脖子，涉及领域包括5、6、7、8、10。邢台、张家口分别在3个领域严重卡脖子，无专利布局，对应领域均为6、7、8。承德、沧州分别在2个领域无专利布局，承德为6、8，沧州为7、8。唐山在领域5无专利布局。5个市域，包括石家庄、邯郸、秦皇岛、保定、廊坊在内除领域1外的其他领域，均有专利布局。

　　相较于全省市域的平均水平，专利申请数量、质量均高于平均水平的领域为双高领域，廊坊对应此类领域数量最多，达到5个；秦皇岛、石家庄对应领域分别有3个；四个市域，唐山、承德、衡水、保定对应双高领域分别有1个；沧州在所有领域，均不存在数量、质量均具优势领域。双低领域则对应专利领域数量、质量均无优势，邯郸、秦皇岛、保定对应领域分别有3个；唐山、石家庄、邢台、沧州、廊坊五个市域对应的领域均为2个；张家口、承德两个市域对应的领域均为1个。数量有优势、质量无优势领域则为专利数量高于平均水平，但质量低于平均水平的领域，唐山、沧州对应领域数量最多，分别有4个；张家口、衡水、承德、邯郸对应领域均有3个。质量有优势，数量无优势领域则为专利质量高于平均水平、数量低于平均水平的领域，保定对应领域最多，有5个；秦皇岛、石家庄、承德、邢台对应领域分别有2个；沧州、唐山、邯郸、廊坊对应领域分别有1个。

　　五、建议

　　各地应针对太阳能细分领域，采取差异化的专利提升策略。在数量优势型领域，提升专利价值，把握高质量发展机遇。在质量优势型领域，稳步提升专利数量的同时，保证专利质量水平。而在专利数量、质量均无优势的领域，平衡专利数量、质量均增长。

　　以本文中分析结论形成靶向图，精准寻求各市域太阳能细分领域中的关键创新主体，重点支持，精准谋划，形成领头人带动的创新提升主体队伍，从市域到省域，逐层推进，既要提升太阳能专利的数量，同时也要提升相应质量水平。

　　参考文献：

　　［1］谢聪，王强.中国新能源产业技术创新能力时空格局演变及影响因素分析［J］.地理研究，2022，41（1）：130-148.

　　［2］滕飞，刘志高，刘毅，等.中国太阳能产业技术创新能力与竞争态势——基于专利信息分析的视角［J］.经济问题探索，2013，2023（11）：84-90.

　　［3］关于加快推动清洁能源装备产业发展的实施方案［J］.中小企业管理与科技，2023（10）：9-13.

　　［4］陈旭，江瑶，熊焰，等.“卡脖子”技术甄别模型构建及应用:以工业软件为例[J/OL］.情报杂志：1-9.［2024-02-18］.

　　［5］曹琨，吴新年，白光祖，等.基于专利文献的“卡脖子”技术识别研究——以数控机床领域为例［J］.图书情报工作，2023，67（19）：80-91.

　　［6］龚红，常梦月，董姗.突破“卡脖子”技术技术重组与跨界搜索对企业关键核心技术创新的影响［J］.珞珈管理评论，2023（5）：24-45.

　　［7］董坤，白如江，许海云.省域视角下产业潜在“卡脖子”技术识别与分析研究——以山东省区块链产业为例［J］.情报理论与实践，2021，44（11）：197-203.

　　［8］郭昕悦.基于专利的河北省板栗产业技术创新研究［D］.秦皇岛：河北科技师范学院，2022.