中國報告大廳網(wǎng)訊，當(dāng)前，農(nóng)業(yè)機械化已成為推動農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、提升農(nóng)村生產(chǎn)力的關(guān)鍵支撐，而谷物聯(lián)合收割機作為農(nóng)業(yè)機械化的核心裝備，其技術(shù)發(fā)展水平直接反映了全球農(nóng)機行業(yè)的整體實力。全球范圍內(nèi)，谷物聯(lián)合收割機技術(shù)正處于新一輪創(chuàng)新活躍期，不同國家在專利布局、技術(shù)研發(fā)重點及企業(yè)競爭力方面呈現(xiàn)出差異化特征，同時也面臨著專利封鎖、高價值專利短缺等諸多挑戰(zhàn)。通過對專利數(shù)據(jù)的深入分析，能夠清晰揭示全球收割機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)布局、研究熱點與競爭態(tài)勢，為特定國家在收割機技術(shù)挖掘與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面提供重要參考。以下是2025年收割機產(chǎn)業(yè)布局分析。
本次針對全球谷物聯(lián)合收割機行業(yè)的專利研究，數(shù)據(jù)來源于專業(yè)專利索引數(shù)據(jù)庫，通過關(guān)鍵詞與 IPC 分類號相結(jié)合的方式開展專利檢索與數(shù)據(jù)采集工作，并綜合運用專利分析模塊、Microsoft Excel 2016 等工具進行數(shù)據(jù)清洗、統(tǒng)計分析與可視化處理。檢索時間范圍設(shè)定為 2000-2022 年，檢索式涵蓋 “combine harvester”“玉米收割機”“水稻收割機” 等多種相關(guān)關(guān)鍵詞，且限定了申請時間與專利類型，初始獲得全球谷物聯(lián)合收割機相關(guān)專利 5.59 萬條檢索結(jié)果。經(jīng)過 IPC 分類號和關(guān)鍵詞限定以及人工標(biāo)引，剔除不相關(guān)專利并進行申請?zhí)柡喜⒑?，最終有效專利數(shù)量為 29438 件。研究從專利申請時間、技術(shù)來源與流向、公開國家與地區(qū)、申請機構(gòu)、技術(shù)分析、高價值專利申請等多個維度展開深入剖析，旨在全面呈現(xiàn)國內(nèi)外谷物聯(lián)合收割機領(lǐng)域的研發(fā)布局及發(fā)展趨勢。
《2025-2030年全球及中國收割機行業(yè)市場現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報告》指出，2000-2022 年期間，全球范圍內(nèi)谷物聯(lián)合收割機專利申請量呈現(xiàn)波動上升的態(tài)勢，2018 年專利申請量突破 2000 件，達(dá)到近年來的峰值。從重點國家發(fā)展情況來看，不同國家的收割機專利申請趨勢存在明顯差異：德國在收割機技術(shù)領(lǐng)域的專利申請量相對穩(wěn)定;日本的專利申請量呈先波動緩慢下降的趨勢;美國則呈現(xiàn)先緩慢上升后波動增長的趨勢。美國和日本憑借早期技術(shù)積累，在收割機專利申請量上長期具有絕對優(yōu)勢。
中國在收割機產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000 年時收割機專利申請量僅為 13 件，僅占當(dāng)年全球?qū)＠暾埧偭康?1.22%。但從 2007 年開始，中國谷物聯(lián)合收割機技術(shù)相關(guān)專利申請開啟快速增長模式，得益于國家農(nóng)業(yè)機械發(fā)展戰(zhàn)略和補貼政策的支持，中國收割機技術(shù)研發(fā)水平不斷提升。近 5 年中國谷物聯(lián)合收割機專利申請數(shù)量累計占全球?qū)＠偭康?42%，年均專利申請量穩(wěn)定在 440 件左右，進入穩(wěn)定發(fā)展時期。在專利申請量排名上，中國收割機專利申請量分別在 2009 年和 2013 年超過德國和美國，又在 2015 年趕超日本，實現(xiàn)了從跟跑到部分領(lǐng)跑的轉(zhuǎn)變。需要注意的是，發(fā)明專利從申請到公開需要至少 18 個月，因此 2021 年以后的部分?jǐn)?shù)據(jù)尚未公開，僅供參考。
按照專利申請人所屬國家標(biāo)引專利技術(shù)來源國，并將大型跨國公司在全球子公司的專利進行歸并后發(fā)現(xiàn)，日本、美國、中國、德國四個國家在收割機專利申請方面占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。四國共申請收割機專利 2.56 萬件，占全球聯(lián)合收割機專利申請量的 86.95%，是全球收割機技術(shù)專利的主要申請國家，也是該領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的主力軍。其中，日本聯(lián)合收割機專利數(shù)量接近萬件，位居全球第一，占全球總量的 31.27%;美國以 7955 件專利申請量位居第二，占全球的 27.02%;中國和德國分別以相應(yīng)專利數(shù)量位居第三和第四位。
從全球收割機專利申請量排名前十的機構(gòu)來看，不同國家機構(gòu)的表現(xiàn)差異顯著。日本有井關(guān)農(nóng)機株式會社、久保田株式會社、洋馬株式會社、三菱農(nóng)機株式會社 4 家公司入選，4 家公司專利申請量共計 8622 件，占全球收割機 Top10 專利總量的 49.8%，在全球谷物聯(lián)合收割機技術(shù)領(lǐng)域擁有明顯的集團優(yōu)勢，技術(shù)熱點主要集中在傳感器、高度檢測、螺旋傳送器等方向。美國有迪爾公司、CNH 全球有限公司、愛科集團、Blue leaf 4 家企業(yè)入選，技術(shù)熱點多涉及高度檢測、谷物損失傳感器、監(jiān)測裝置、遠(yuǎn)程用戶、驅(qū)動裝置等主題。德國僅有克拉斯農(nóng)機公司 1 家機構(gòu)入選，排名第六，技術(shù)重點包括切碎滾筒、傾斜輸送機、驅(qū)動系統(tǒng)等。中國僅江蘇大學(xué) 1 家機構(gòu)進入 Top10，以 317 件專利申請量排名第十，技術(shù)熱點集中在同步控制、超聲懸浮、質(zhì)量流量傳感器等方面。
在華專利申請量排名前 5 的外國機構(gòu)分別是久保田株式會社、洋馬株式會社、CNH 全球有限公司、迪爾公司、井關(guān)農(nóng)機株式會社，其中久保田株式會社在華聯(lián)合收割機專利申請量達(dá)到 373 件，超過國內(nèi)排名第一的江蘇大學(xué)(317 件)。域外申請人在華進行收割機專利布局，主要目的是占領(lǐng)中國市場和限制競爭對手，這使得中國聯(lián)合收割機在專利布局方面面臨全球跨國公司的圍堵，未來在知識產(chǎn)權(quán)保護方面將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和復(fù)雜的專利糾紛。
專利申請人作為創(chuàng)新主體，通?？煞譃槠髽I(yè)、科研機構(gòu)、高校、個人等類型。對比主要國家收割機專利申請機構(gòu)類型發(fā)現(xiàn)，美國、日本和德國的專利申請機構(gòu)中，企業(yè)專利申請量占比均超過 90%，其中美國 84.93% 的谷物聯(lián)合收割機專利集中在迪爾公司、CNH 全球有限公司和愛科集團這 3 個大型國際農(nóng)機公司，呈現(xiàn)出以企業(yè)為絕對主導(dǎo)的創(chuàng)新主體特征，且專利集中度較高。
相比之下，中國聯(lián)合收割機技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新主體類型特點顯著，高校、科研機構(gòu)以及個人的專利申請數(shù)量占比超過 50%，與發(fā)達(dá)國家以企業(yè)為主的創(chuàng)新主體構(gòu)成形成鮮明對比。同時，中國在谷物聯(lián)合收割機技術(shù)領(lǐng)域的專利集中度較低，中國谷物聯(lián)合收割機 Top10 專利申請機構(gòu)的平均專利申請量僅為 118.70 件;而日本、美國和德國 Top10 機構(gòu)平均專利申請量分別為 886.80 件、665.10 件和 233.80 件。日本的洋馬株式會社、久保田株式會社、井關(guān)農(nóng)機株式會社的專利申請量均超過 2200 件，單個公司的專利申請量與同時期中國所有企業(yè)的專利申請總量相當(dāng)。中國在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新主體中，除江蘇大學(xué)外，僅有少數(shù)幾家企業(yè)專利數(shù)量在 100 件以上，缺乏與國際跨國公司抗衡的領(lǐng)軍型創(chuàng)新企業(yè)，且專利分散的現(xiàn)狀不利于技術(shù)保護。
在全球收割機產(chǎn)業(yè)競爭中，企業(yè)通常會在競爭對手的市場和生產(chǎn)國進行專利布局，以此作為遏制競爭對手的重要手段，且更重視在技術(shù)研發(fā)密集或市場開發(fā)潛力大的地域開展專利布局。從主要國家域外專利布局情況來看，美國和德國聯(lián)合收割機技術(shù)域外專利布局比例都在 2/3 以上，而中國的域外專利占比僅為 3.91%，專利布局主要集中在本土，未能實現(xiàn) “走出去”，與發(fā)達(dá)國家專利保護水平存在較大差距。
通過專利來源與流向分析能夠進一步揭示技術(shù)創(chuàng)新發(fā)源地的創(chuàng)新能力和活躍程度，以及專利主要布局區(qū)域分布，為區(qū)域間的技術(shù)合作與競爭提供有效的知識產(chǎn)權(quán)信息。具體來看，美國的域外專利主要布局在歐專局、巴西、德國、世界知識產(chǎn)權(quán)組織和中國，上述國家和地區(qū)占美國域外專利總量的 67.64%;日本域外專利主要布局在中國和韓國;德國域外專利主要布局在歐專局、美國和俄羅斯，合計占其域外專利總量的 72.44%。
高價值專利占比在一定程度上能夠反映各國的技術(shù)創(chuàng)新水平，本次研究采用的專利價值評估體系涵蓋技術(shù)穩(wěn)定性、技術(shù)先進性和保護范圍 3 個維度，包含專利類型、同族個數(shù)、被引證次數(shù)、權(quán)利要求個數(shù)、同族國家數(shù)量、涉及 IPC 大組個數(shù)、發(fā)明人個數(shù)、專利剩余有效期等 20 多個指標(biāo)，按價值度 10 級排序，分?jǐn)?shù)越高專利價值越高，其中價值度為 10 分的專利被認(rèn)定為高價值專利。
全球范圍內(nèi)，谷物聯(lián)合收割機技術(shù)高價值專利共 6191 件，占該領(lǐng)域全球?qū)＠偭康? 21.00%，主要分布在美國、日本、德國和加拿大等國。其中，美國高價值專利數(shù)量高達(dá) 3409 件，占據(jù)絕對優(yōu)勢;中國在該領(lǐng)域的高價值專利僅 123 件，僅占本國專利申請量的 2.24%，與全球平均水平存在較大差距。
從高價值專利聚類主題分布來看，聯(lián)合收割機高價值專利主要包括產(chǎn)量檢測器、飼料收割機、脫粒滾筒、螺旋推運器和清潔系統(tǒng) 5 個一級主題，收割頭、轉(zhuǎn)子軸線、脫粒系統(tǒng)、柔性切割器、脫粒滾筒、發(fā)動機室、驅(qū)動系統(tǒng)、清潔系統(tǒng)等則是重要的二級主題，這些主題分布從側(cè)面反映了谷物聯(lián)合收割機核心關(guān)鍵技術(shù)方向，為了解核心關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)方向提供了重要參考。
從全球聯(lián)合收割機 Top10 技術(shù)構(gòu)成(按 IPC 大組分類)來看，專利占比排名前十的技術(shù)領(lǐng)域分別為：A01D41(聯(lián)合收割機)，占比 26.02%;A01F12(脫粒設(shè)備的部件或零件)，占比 20.84%;A01D45(生長作物的收獲)，占比 11.71%;A01D69(收割機或割草機的驅(qū)動機構(gòu)或其部件)，占比 8.68%;A01D57(收割機或割草機的輸送裝置)，占比 7.15%;A01D67(專門適用于收割機或割草機的底盤或機架)，占比 6.86%;A01D43(在收割時與執(zhí)行附加操作的設(shè)備聯(lián)合的割草機)，占比 5.81%;A01D34(割草機)，占比 4.95%;A01D61(打捆機或聯(lián)合收獲機的升運器或輸送器)，占比 4.22%;A01D75(收割機或割草機的附件)，占比 3.76%。
通過國際專利分類(IPC)分析能夠清晰了解當(dāng)前谷物聯(lián)合收割機領(lǐng)域的技術(shù)研究重點和發(fā)展方向。從 IPC 大組統(tǒng)計結(jié)果來看，全球谷物聯(lián)合收割機的專利申請主要集中在整機(A01D41)、脫粒設(shè)備的部件或零部件(A01F12)、特定作物的收獲(A01D45)、驅(qū)動機構(gòu)(A01D69)、輸送裝置、底盤或機架(A01D57 與 A01D67)等領(lǐng)域。其中，脫粒設(shè)備的部件或零件(A01F12)是聯(lián)合收割機的特有結(jié)構(gòu)，主要用于實現(xiàn)收割和脫粒等功能，專利申請量占比排名第二，該領(lǐng)域發(fā)明專利對應(yīng)的技術(shù)主要集中在谷物的清選與分離裝置、谷物輸送和存儲裝置、非滾筒式脫粒裝置、禾稈分離和切碎裝置、釘齒式脫粒滾筒等方面。
從重點國家收割機技術(shù)研發(fā)重點來看，A01D41(與脫粒裝置聯(lián)合的收割機)是各國共同關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域之一，涉及的研發(fā)重點主要包括零部件、割臺以及自走式聯(lián)合收割機整機。日本在聯(lián)合收割機脫粒設(shè)備的部件或零件(A01F12)領(lǐng)域布局的專利數(shù)量最為集中，涉及的技術(shù)重點包括谷物清選、谷物輸送器以及糧箱;中國的研發(fā)重點則集中在 A01D45(作物的收獲)方面，涉及作物以玉米為主，水稻聯(lián)合收割機專利數(shù)量相對較少。
整體而言，美國、日本和德國在聯(lián)合收割機各技術(shù)方向的專利布局各有側(cè)重，且涉及技術(shù)范圍較廣，除整機外，還涵蓋收割機的底盤或機架(A01D67)、收割機的驅(qū)動機構(gòu)或其部件(A01D69)、收割機的輸送裝置(A01D57)、聯(lián)合收獲機的升運器或輸送器(A01D61)等領(lǐng)域。其中，美國在聯(lián)合收割機脫粒裝置(A01F7)的專利研發(fā)優(yōu)勢較為突出，國外聯(lián)合收割機脫粒裝置在脫凈率和低破碎方面競爭優(yōu)勢顯著，且正朝著智能化方向發(fā)展。相比之下，中國在聯(lián)合收割機的控制和測量裝置領(lǐng)域受到較大關(guān)注，但在谷物的分離、清選與運輸方面仍需進一步加強研發(fā)，以追趕世界先進水平。
中國聯(lián)合收割機行業(yè)從改革開放初期至今，先后經(jīng)歷了仿制、技術(shù)引進、自主研發(fā)和技術(shù)升級等多個階段，收割機技術(shù)和產(chǎn)品取得了巨大進步，為糧食生產(chǎn)全程機械化提供了必要且重要的裝備保障。在科技自立自強的背景下，中國聯(lián)合收割機技術(shù)發(fā)展面臨新的形勢，機遇與挑戰(zhàn)并存。隨著農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體的發(fā)展以及經(jīng)營規(guī)模的擴大，市場對聯(lián)合收割機在作業(yè)適應(yīng)性、順暢性、可靠性、智能化、節(jié)能等方面提出了更高要求，未來中國收割機產(chǎn)業(yè)將面臨較大的技術(shù)實力差距和愈演愈烈的市場競爭?；谝陨戏治?，對收割機產(chǎn)業(yè)發(fā)展得出以下結(jié)論與展望：
美國、日本和德國在收割機專利產(chǎn)出方面優(yōu)勢突出，技術(shù)相對成熟。中國在谷物聯(lián)合收割機領(lǐng)域?qū)＠邪l(fā)起步較晚，但通過持續(xù)鼓勵技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新，專利產(chǎn)出與美國、德國和日本等先進國家的差距正不斷縮小。隨著中國農(nóng)業(yè)發(fā)展對機械化需求的不斷加大，應(yīng)結(jié)合本國國情，在聯(lián)合收割機動力裝置、無人駕駛、在線測產(chǎn)等前沿技術(shù)領(lǐng)域盡早布局，實時關(guān)注美日德等國的收割機技術(shù)發(fā)展情況。同時，要有效利用專利信息，深入挖掘分析國外農(nóng)機巨頭已失效的專利，加強專利布局，努力實現(xiàn)彎道超車目標(biāo)，研發(fā)出更多符合中國國情的收割機技術(shù)和產(chǎn)品。
從全球收割機專利申請機構(gòu)的主要創(chuàng)新主體及其技術(shù)布局重點來看，日本的井關(guān)農(nóng)機株式會社、久保田株式會社、洋馬株式會社、三菱農(nóng)機株式會社等機構(gòu)，聚焦傳感器、高度檢測、螺旋傳送器等技術(shù)方向;美國的迪爾公司、CNH 全球有限公司、愛科集團和德國的克拉斯農(nóng)機公司在技術(shù)研發(fā)實力方面占據(jù)絕對競爭優(yōu)勢。中國僅江蘇大學(xué)入選專利產(chǎn)出 Top10，且與國際大型跨國公司相比，技術(shù)創(chuàng)新競爭力優(yōu)勢不足。此外，日本的久保田株式會社、洋馬株式會社和美國的愛科集團等國際農(nóng)機巨頭在中國布局了相當(dāng)數(shù)量的專利，中國缺乏與國際跨國公司抗衡的領(lǐng)軍型創(chuàng)新企業(yè)，未來中國聯(lián)合收割機企業(yè)在專利布局和知識產(chǎn)權(quán)保護方面將面臨更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和復(fù)雜的專利糾紛。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)合理制定技術(shù)研發(fā)戰(zhàn)略，在專利申請過程中，充分分析國際農(nóng)機巨頭在華專利布局并做好防備，有效利用無效專利掃除專利壁壘，加強專利保護意識，避免出現(xiàn)侵權(quán)或重復(fù)性研究等問題。
從收割機專利申請機構(gòu)類型特征分析來看，美國、日本和德國的技術(shù)創(chuàng)新主體以企業(yè)為主，且專利集中度高;相比之下，中國高校與科研機構(gòu)貢獻了 50% 的專利產(chǎn)出，且在該領(lǐng)域的專利集中度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于先進國家。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)與高校和科研院所圍繞收割機核心技術(shù)開展深入合作，通過合作研發(fā)、許可或轉(zhuǎn)讓等多種方式，將高校與科研機構(gòu)的研究成果快速轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)應(yīng)用中，推動中國谷物聯(lián)合收割機技術(shù)的發(fā)展。同時，聯(lián)合收割機企業(yè)應(yīng)加強技術(shù)儲備，在技術(shù)難度不斷加大的背景下，嘗試通過公司并購等手段，提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭優(yōu)勢，并積極拓展海外市場。
從重點國家收割機行業(yè)域外專利布局情況來看，美國的域外專利主要布局在歐盟、巴西、德國和中國，日本域外專利主要布局在中國和韓國，德國則更看重歐盟和美國市場。從全球及重點國家研發(fā)重點分析可知，美國、日本和德國在聯(lián)合收割機技術(shù)領(lǐng)域的專利布局涵蓋整機、底盤或機架、驅(qū)動裝置、輸送裝置、升運器或輸送器等多個方面，涉及技術(shù)范圍較廣，其中美國在聯(lián)合收割機脫粒裝置的專利研發(fā)優(yōu)勢較為突出。中國的研發(fā)重點以玉米收獲機械為主，水稻聯(lián)合收割機專利較少。全球谷物聯(lián)合收割機技術(shù)高價值專利技術(shù)主題集中在飼料收割機、脫粒分離裝置、驅(qū)動裝置、控制和測量裝置以及運輸車輛等領(lǐng)域，美國高價值專利數(shù)量占據(jù)絕對優(yōu)勢，中國高價值專利數(shù)量較少。
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