高通和华为技术创新战略研究

沈湘; 刘艳丽; 邹丽雪; 张迪

doi:10.15978/j.cnki.1673-5668.202106003

科学观察 ›› 2021, Vol. 16 ›› Issue (6) :44-52 DOI: 10.15978/j.cnki.1673-5668.202106003

研究论文

高通和华为技术创新战略研究

沈湘 ¹ ,
刘艳丽 ¹^,²^,^* ,
邹丽雪 ¹^,² ,
张迪 ¹^,²

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Techno-Innovation Strategy Study Between Qualcomm and Huawei

Shen Xiang ¹ ,
Liu Yanli ¹^,²^,^* ,
Zou Lixue ¹^,² ,
Zhang Di ¹^,²

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摘要

企业作为科技与经济发展紧密结合的载体,在科技创新体系中的主体地位不断凸显。提升企业技术创新能力是建设科技强国的重要内容,是当前局势下重塑我国竞争优势、推进“国际国内双循环”新发展格局的紧迫要求。20世纪末以来,信息通信技术成为世界各国抢占的战略发展高地。为了解中美信息通讯技术领域的高科技企业创新战略的区别和差异,该文选择信息通信技术领域的全球领军企业华为公司和高通公司,从研发投入、知识产权、企业并购和研发布局四个方面,对两个公司的研发现状及技术创新战略进行比较分析,并针对企业技术创新能力提升提出建议,为政府决策人员和企业管理人员制定发展战略和优化布局提供参考。

Abstract

As a close combination of science and technology and economic development, enterprises play an increasingly prominent role in the scientific and technological innovation system. Improving enterprises’ technological innovation ability is an important part of building a scientific and technological power. Since the end of the 20th century, information and communication technology has become a strategic development direction by all countries in the world. Herein, to understand the gap and difference of ICT high-tech enterprises between China and America at the microscopic level and improve the competitiveness of ICT high-tech enterprises, based on the patent-scientometric analysis and comparative approach, the development status of Huawei and Qualcomm is compared from four aspects, including R&D investment, patent application amount, merger activity and research strategy. This paper can provide some insights for government decision-makers and enterprise administers into managing high-tech enterprises, establishing development strategies and formulating anti-containment measures.

Graphical abstract

关键词

ICT / 企业技术创新 / 高通 / 华为

Key words

ICT / enterprises techno-innovation / Qualcomm / Huawei

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沈湘, 刘艳丽, 邹丽雪, 张迪. 高通和华为技术创新战略研究[J]. 科学观察, 2021, 16(6): 44-52 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202106003

Shen Xiang, Liu Yanli, Zou Lixue, Zhang Di. Techno-Innovation Strategy Study Between Qualcomm and Huawei[J]. Science Focus, 2021, 16(6): 44-52 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202106003

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信息通信技术（Information and Communication Technology,ICT）是信息技术与通信技术相融合的新兴技术领域,涵盖了电信服务、信息服务、IT服务及相关应用。20世纪末以来,ICT领域的发展给全球带来了新一轮技术增长和经济发展,被认为是第四次工业革命的主要驱动力,成为世界各国抢占的战略发展高地^[1]。自2018年中美贸易摩擦爆发以来,美国对中国实施各种技术管制。2020年9月15日,美国对华为的芯片禁令正式生效,此后凡是使用了美国技术的芯片公司如台积电、高通、三星、SK海力士、美光等主要元器件厂商,都不能继续跟华为有任何合作,不能再供应芯片给华为。虽然该禁令有缓和的趋势,高通等公司陆续获得向华为供应中低端芯片的出口许可证^[2],但是美国对中国高技术领域的管制和打压将是未来常态。因为美国对中国发起贸易战的根本原因在于美国深切感受到来自中国的威胁,并认为中国如此发展下去会“危及”其世界霸主地位,需要全力遏制中国的崛起。因此,掌握中国ICT高科技企业和美国ICT高科技企业之间的发展差异,对政府决策人员和企业管理人员制定发展战略、优化布局并实施反制非常重要。

本文基于专利计量法和文本挖掘技术,从研发投入、知识产权、企业并购和研究布局四个方面,比较分析了高通和华为两家ICT科技企业的技术创新差异,试图为比较中美ICT企业创新战略提供一种实证研究视角,并为我国ICT企业制定创新战略提供参考。

1 研发投入

创新是企业发展的持久动力,研发投入是企业创新的直接保障。企业通过研发投入提高创新能力,可以获得区别于其他竞争者的优势,从而进一步提高企业绩效。在外延式增长放缓的背景下,研发费用和研发强度是衡量高科技企业研发投入的重要指标^[3]。以研发费用占营业收入的比例衡量研发强度,2008年以来高通和华为的研发投入对比情况如图1所示。

高通自2008年以来研发费用逐年增长,2016年起因为业务增长量受到影响导致研发费用出现一些波动,维持在55亿美元上下浮动^[4,5]。高通的研发费用和研发强度均在2018年达到最高值,研发费用为56.25万美元,研发强度为24.88%。因为高通只研发技术和专利,基本不做面向最终消费者的产品,导致高通的研发强度比较高。

华为的研发投入理念是每年把不少于10%的公司营业收入作为研发费用^[6]。华为的研发费用从2008年以来逐年大幅增长,并在2010年超过高通公司,2016年突破100亿美元,2019年突破200亿美元。2019年华为的研发费用是高通的5.36倍。华为在2010年之前的研发强度约为10%,从2011年开始,华为公司的研发强度明显增长,2019年达到15.33%。

根据2021年1月1日欧盟委员会发布的《2020年欧盟产业研发投入记分牌排名》报告显示^[7],2019年华为的研发费用排名全球第三,仅次于ALPHABET（原谷歌）公司和微软公司。根据2020年9月28日中国企业联合会发布的《2020中国500强企业发展报告》显示^[8],2019年华为以1 316.59亿人民币（约188.52亿美元）的研发经费位居榜首,是国内研发经费排名第二的阿里巴巴集团的3倍。

除了高研发投入外,华为的研发人员占比也很高。2019年华为研发人员约9.6万名,占公司总人数的49%;2020年华为研发人员约10.5万名,占公司总人数的53%^[6]。高通目前约有4.1万名员工^[9],由工程师、业务战略家组成,技术研发人员占比70%以上^[10]。

2 知识产权

2.1 专利储备

专利申请是与新技术密切相关的创新产出指标,在研究技术进步、创新活动、知识流动和技术趋势上发挥着重要的作用^[11]。PCT国际申请在一定程度上反映了申请专利所含技术的重要性和申请人向国外申请发明专利继而抢占国际市场的意愿。三方专利是指向美国专利和商标局、欧洲专利局和日本特许厅均提出申请的同一项发明,通常三方专利被认为具有较高的科技含量和经济价值^[12]。

基于Incopat专利分析平台^[13,14],对比分析了高通和华为的专利申请情况（表1）。截至2020年5月26日,高通共申请243 039件专利,104 858项专利家族,其中有效专利168 222件,占比69.22%;华为共申请220 899件专利,112 259项专利家族,有效专利174 530件,占比79.01%。从专利总量看,高通比华为的专利储备量大;但从近三年（2019–2021年）专利占比看,华为为13.00%,高通为6.84%,前者明显高于后者,表明近年来华为的专利活动活跃度更高。

与外观设计和实用新型相比,发明专利的创新含金量更高,高通和华为的专利都以发明专利为主,占比分别为98.56%和95.58%,表明高通和华为都比较重视核心技术的创新（表2）。

在PCT专利方面,高通共有30 663项专利向世界知识产权组织（WIPO）提出了PCT专利申请,占比29.24%;华为有46 876项提出了PCT申请,占比为41.76%（表3）。

在三方专利方面,高通的三方专利数量为7 202项,占比为6.87%;华为的三方专利数量为3 896项,占比为3.47%（表3）。

可见,华为的PCT专利申请量和占比均高于高通,但三方专利申请量和占比均低于高通,表明华为在美国、欧洲和日本的专利竞争力低于高通。

2.2 专利价值度分析

Incopat根据专利的技术价值、法律价值和经济价值通过数据挖掘等方式构建了一套专利价值度评估体系,该体系将专利的价值从低到高分为10个等级,价值度越高的专利其潜在转化收益越大。

高通和华为的专利价值度分析如图2所示。其中,高通专利价值度达10的专利占比达40.52%,大幅超过华为（24.10%）;在专利价值度在9以上的专利占比上,高通（55.55%）也明显领先华为（44.99%）;专利价值度在8以上的专利占比,高通为65.60%,华为是58.92%。总体而言,高通的高价值专利占比更高。

2.3 专利技术分布

从专利技术分类的角度进行分析,发现高通和华为的专利技术分布类似（表4）,主要分布在H04（电通信技术）、G06（计算、推算、计数）、H03（基本电子电路）和H01（基本电气元件）等相关专利分类上。不同的是,高通更多地储备了G01（测量;测试）、G09（教育;密码术;显示;广告;印鉴）等相关专利技术,华为则更多储备了H02（发电、变电或配电）等专利技术。表4分别列出了高通与华为的TOP10专利分类代码及含义。

2.4 专利保护地域布局

对企业申请专利保护的地域布局进行分析,可以有效揭示公司的技术保护区域和产业发展区域。图3给出了高通与华为专利布局的国家发布。除了本土布局及WIPO布局之外,高通主要在中国、欧洲、日本、印度、韩国、巴西、中国台湾等国家/地区进行专利布局,将东亚、南亚和欧洲作为主要市场。华为主要在美国、欧洲、印度、日本、韩国等国布局,除将美国作为主要国家布局外,华为的专利布局和高通类似,也关注东亚、南亚和欧洲市场。

2.5 专利受让

企业除了通过自主研发的方式进行技术创新,还可以通过并购、投资、合作等市场行为获得知识产权,进行技术补充、加强和集成。因此,通过分析企业的专利受让来源,可以在一定程度上了解企业的并购、投资和合作行为。

（1）高通

高通的受让专利主要来自并购/投资/合作公司的专利转让和个人转让,受让专利来源TOP10如图4所示。其中,高通通过惠普（Hewlett-Packard）公司购买了1 524件专利,通过收购Palm公司和Epcos公司获得了其专利技术。另外,高通有大量专利来自个人授权。

（2）华为

华为的受让专利主要来自华为技术公司、华为终端公司、华为软件公司等子公司的专利转让,一部分受让专利来源于广州高航、深圳尚格等知识产权运营公司的专利转让。其受让专利来源TOP10如图5所示。

3 企业并购

企业并购是指企业间的兼并及收购,并购企业在双方平等自愿、等价有偿的基础上,获取被并购企业产权的行为,是目前企业扩张、资源整合、实现技术发展和业务增长的重要途径^[15]。

3.1 高通

高通投资并购的领域主要包括5G、人工智能（AI）、汽车、物联网、医疗等领域。具体地,2021年1月,宣布以14亿美元收购芯片设计公司Nuvia,计划在其移动 Snapdragon 系统芯片生产线上使用 Nuvia 技术,改进 CPU 性能和能效,以满足5G计算需求。2020年10月,向印度最大电信运营商——Reliance Industries旗下的科技公司Jio Platforms投资73亿卢比（约合9 710万美元）购买0.15%的股权,合作开发5G虚拟化无线接入网架构和开发接口,并在印度发展其5G基础设施和服务。2019年9月,以31亿美元收购RF360 Holdings的全部股权,该公司是高通与日本TDK公司2017年2月成立的合资企业,此次并购的目的是提供从调制解调器到天线的完整端到端的5G解决方案。2017年8月,收购荷兰机器学习初创企业Scyfer,布局制造业、医疗保健以及金融领域的AI技术。2015年8月,以24亿美元收购英国半导体公司CSR的间接全资子公司剑桥硅无线电有限公司,提升物联网和汽车领域端到端半导体和软件解决方案。2015年9月14日,收购胶囊科技公司,整合其医疗设备与庞大的医疗临床数据管理解决方案的优势,进一步布局医疗物联网。2015年8月,以4 700万美元收购提供运营商局端和家庭网关解决方案的高性能宽带网络半导体与软件供应商Ikanos Communication公司,提升家庭用户连接体验至关重要的高性能宽带接入和调制解调器技术。

3.2 华为

近几年华为的投资和并购主要集中在AI、物联网和汽车芯片等领域,通过以自研为主、并购为辅的模式构建国内半导体产业链。2019年4月,华为成立哈勃科技投资有限公司,主要从事创业投资业务,目前共投资了国内半导体企业30余项业务,投资领域围绕华为的核心产品和微电子产业链。另外,2018年8月,华为子公司华为技术投资与Global Marine Systems Limited签署合资协议,获得了对华为海洋的控制权,实现海缆通信网络领域市场。由于国外技术管制的原因,华为的海外并购受到较大影响,在2019年6月以约5 000万美元收购了俄罗斯智能视频监控系统开发制造公司Vocord,获得该公司在智能人脸识别系统方面的技术专利与研发力量。2016年12月,以约1.5亿美元收购以色列IT和电信公司Toga Networks,拓展云存储系统和数据中心应用领域。2015年7月,荷兰华为公司收购了Aspiegel公司100%的股权,加强软件定义网络技术布局。

4 研发布局

为了解高通和华为的前沿研究和战略布局,利用Incopat专利检索和分析平台对近三年高通和华为申请的高质量有效专利进行主题聚类分析。

4.1 高通

高通进行重点战略布局的五大领域如图8所示,分为：（1）无线通信网络技术,具体研究内容包括无线接入技术、功率控制、唤醒信号、智能中继器和毫米波频率等;（2）物联网资源管理,具体研究内容包括参考信号及传输、随机接入信道、信道状态信号及参考信号等;（3）数据智能处理,具体研究内容包括智能自适应、低频振动源、片上系统、媒体数据和音频数据等,如虚拟（增强）现实音频数据和图像数据的智能处理;（4）数据存储器,具体研究内容包括随机存取存储器、静态随机存取存储器、时钟数据恢复电路、异质结双极晶体管和天线系统等;（5）视频信号解码编码,具体研究内容包括照明补偿、奇偶校验、参考图像、运动矢量预测和二进制算术编码等。

4.2 华为

华为进行重点战略布局的五大领域如图9所示,分为：（1）无线通信网络技术,具体研究内容包括网络认证方法、网络片、会话管理方法、信息传输方法和数据存储方法等;（2）物联网资源管理,具体研究内容包括资源调度方法、信息发送方法、控制信息传输方法、功率控制方法和信道编码方法等;（3）自动驾驶,具体研究内容包括折叠屏、路径规划方法、物体检测方法、神经网络和帧间预测等;（4）电气元件组件制造,具体研究内容包括智能眼镜、镜头模组、电动汽车、微带环形器和连接器等;（5）电源转换,具体研究内容包括信号发送方法、逆变器、天线系统、无线充电接收电路和激光雷达等,如无线充电和激光雷达供电。

5 结论

通过对高通和华为进行研发投入、知识产权、企业并购及研发布局的对比分析,可以得出以下结论。

在研发投入方面,2012年以来,华为的研发经费绝对值高于高通,并且每年都在大幅增加,而高通的研发经费增幅较小,二者的研发经费差距越发悬殊。通过投资并购来获取人才和技术,广义上也属于研发投入范畴。2019年华为成立哈勃科技投资有限公司专门从事创业投资,而高通也在为企业发展战略探索投资和并购方案。

在知识产权方面,高通的专利总量高于华为,但近三年华为的专利申请活跃度高于高通。在专利总量、有效专利总量、发明专利总量、三方专利总量和高价值专利占比方面,高通的表现均优于华为,尤其是在三方专利方面,高通具有较明显优势,华为在美国、欧洲和日本市场的专利技术布局较弱。但华为近三年的专利数量和PCT专利数量均高于高通。

在企业并购方面,高通和华为的并购业务范围均覆盖了AI、物联网和云存储。不同的是,高通的并购还涉及5G业务;华为因为受到技术管制的影响,高端芯片代工和使用受限,主要采取自主研发为主的路线,为了完善国内生产、测试、封装等半导体产业链,目前大力投资并购的重点领域包括汽车电子研发生产和AI机器人等领域。

在研究布局方面,高通和华为均大力布局AI、5G等无线通信网络技术和物联网,但是高通和华为的具体研究路线存在差异,因为华为和高通的业务范围不完全重合。高通在数据存储器和视频信号解码编码技术上有更多布局,华为则在电气元件组件制造和电源转换技术投入更多。

ICT领域是中美科技竞争的制高点。华为作为中国ICT领域的领头羊企业,通过加大研发投入、加强自主研发和专利技术储备等战略,前瞻布局关键核心技术方向,与美国高通等ICT巨头在5G等领域形成博弈。在美国的技术制裁和技术封锁下,华为一方面补齐自身技术短板,完善半导体和芯片供应链;另一方面紧跟科技前沿,在ICT基础设施和智能终端领域融合5G、AI、云、IoT等新型数字技术,将ICT产业延伸至智能汽车领域,创新企业商业模式。而高通作为全球ICT领域的技术创新者和推动者,目前在5G等领域被华为挑战的情况下,大举布局“Next G（如6G）”、AI、自动驾驶、物联网等领域,以继续保持绝对的技术优势、霸占全球市场。

总体而言,随着中美竞争日趋白热化,因为技术的后发劣势,我国科技强国之路任重道远,ICT企业在积极努力和国际合作共赢、促进供应链外循环的同时,还需要谨遵习近平总书记“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”指示^[16],大力提升自主创新能力,加强自主研发,提高创新链整体效能,加快形成“国际国内双循环”新发展格局。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

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