6G技术断崖式专利差!美国占了35.2%,日本占了9.9%,中国是多少

6G被视为下一代颠覆性的通信技术,围绕它的竞争早已在全球主要科技强国之间展开。国内大规模推进5G及5G-A建设的这几年里,美国和日本也没有停下脚步:美国持续加码“星链计划”,日本则公布了6G无线设备的阶段性突破。

专利层面的数据同样引人关注,2021年日本调查机构对6G相关专利申请的一项统计显示,美国占到35.2%,日本占9.9%,分布呈现出明显的断崖式差距。

日本这项技术究竟有多强?曾在5G时代站在前列的中国,在6G专利上又占到多少?把这几组信息放在一起看,才能看清这场竞争的真实格局。

东瀛百米突破难解覆盖之困

日本2024年4月公布的成果,来自NTT都科摩、NTT、NEC和富士通的联合研发。按照官方披露的信息,这款6G无线设备的数据传输速率达到100Gbps,约为公告所列5G最高下行速率4.9Gbps的20倍。此次试验实现了100米距离的传输,即便如此,它依然是通信技术向前迈出的实打实的一步。

问题出在商业化上。

此次验证的传输距离为100米,进一步拓展覆盖仍需研究;高频信号还容易被墙壁、雨水等因素削弱,在真实城市环境里的表现会打折扣。实验室里能跑出漂亮的数字,和在街道、楼宇、郊野之间稳定运行,是两回事。

6G网络设定的目标,是在全球范围内实现空天地一体化的无缝覆盖。

如果只依赖短距离高频设备铺网,成本会高到难以承受,至于海洋、沙漠这类地方,根本就不具备建站条件。单从覆盖能力去衡量,日本这项成果距离大规模商用还有相当长的一段路。

话说回来,这项研究的价值也不能抹杀。它让6G从论文和理论推演走到了可以实测的样机阶段,意味着太赫兹频段这类曾经停留在纸面上的设想,开始有了工程化的抓手。

这一点,是评价日本成果时绕不过去的。

星链万颗布局暗藏主权之忧

日本拿出阶段性成果的同时,美国走的是另一条路。SpaceX曾提出扩展至约4.2万颗卫星的规划,在全球范围内提供卫星宽带服务,在轨卫星数量随着发射和退役持续变化。

美国在这项2021年的相关专利申请统计中占35.2%,并不是凭空得来的,背后是政府与科技巨头长期紧密协作、持续投入的结果。

从2020年由美国电信行业解决方案联盟牵头成立的“Next G联盟”,到联邦层面对频谱和下一代网络的政策引导,再到SpaceX这类企业在低轨卫星上的大规模部署,美国是把地面技术研发和太空基础设施当作一盘棋来下的。

这盘棋带来的隐忧值得认真对待。一旦星链计划全面完成,全球相当一部分信息传输都可能绕不开美国的通信设施,信息流经由谁的网络、受谁的管辖,就会成为现实问题,对其他国家在经济、科技乃至安全领域的发展形成牵制。

低轨轨道和频率资源需要履行国际申报、协调和部署等程序,率先大规模占位的一方,优势会被不断放大。正因为如此,通信基础设施的自主可控,已经不只是技术路线的选择,而是关乎长远发展的底线问题。

华夏专利领跑仍需标准之功

把目光转回国内。

5G时代,我国是公认的技术引领者之一。在全球5G技术专利中,华为等企业积累了大量相关专利,在全球5G标准必要专利中所占份额长期居于前列。这样的积累,是我国在6G赛道上起步的底气所在。

互联网在日常生活和产业运行中的分量越来越重,而通信核心技术正是其中的命门所在。

核心技术一旦受制于人,就会成为最大的隐患,这一点从过去几年部分企业遭遇的外部限制中,已经看得相当清楚。

也正是出于这样的考量,我国在2018年前后就着手布局6G。2019年,在工信部指导下成立了IMT-2030(6G)推进组;同年11月,科技部会同发改委、教育部、工信部、中科院、自然科学基金委成立国家6G技术研发推进工作组和总体专家组,从顶层设计上把这项工作统筹起来。

技术研发方面也有拿得出手的成果。2022年初,江苏紫金山实验室公布了太赫兹无线通信实时传输速率206.25Gbps的成果,创下当时世界太赫兹无线通信最高实时传输纪录。该成果采用光子太赫兹技术和双波长传输,为我国6G发展打下了扎实的基础。

在关键技术攻关之外,原型样机的开发和在轨试验也在同步推进。

我国2020年11月成功发射的“电子科技大学号”试验卫星,被称为全球首颗6G卫星,用于验证星地融合通信相关技术。

再加上中国移动等运营商发射的6G架构验证星,我国在“天”这一侧的布局已经从规划落到了实处,这对巩固我国在全球通信技术领域的领先地位意义不小。

回到标题里的问题,答案其实很清楚。

2021年日本调查机构对全球约2万件6G相关专利申请所做的统计显示,在这项早期相关专利申请统计中,我国以40.3%的占比位居第一,比美国的35.2%高出约5个百分点,日本为9.9%。

所谓断崖式的专利差,指的正是中美两国合计占到七成以上、其余国家明显落后的格局,而站在最前面的,是中国。

不过,专利数量领先和规则主导权并不能直接画等号。专利统计衡量的是申请规模,真正决定话语权的,是这些专利能有多少写进国际标准、转化为标准必要专利。

这正是接下来几年竞争的焦点所在。

在标准进程上,国际电信联盟已经发布了IMT-2030的框架建议书,3GPP也在2025年正式启动6G的研究工作,Release 21计划于2028年底完成功能冻结,并于2029年推进后续冻结。

我国早先提出过在2025年前后完成6G标准化相关前期工作的目标,从实际进展看,眼下正处于技术方案比拼、各方提案博弈最密集的阶段,国内企业和研究机构在其中的提案数量和参与深度都相当靠前。

按照规划,我国计划在2030年前后实现6G商用。

到那时,卫星通信将与地面通信网络深度结合,逐步向全球空天地融合覆盖的目标推进。这一路径恰好回应了前面提到的两个难题:地面高频基站覆盖距离短、建设成本高,可以由卫星网络补足海洋、沙漠等难以建站的区域;而自主建设的星座体系,又能让信息传输不必依赖他国的通信设施。

“网络无所不达、算力无所不在、智能无所不及”,这句写进6G愿景的目标,说到底就是要把技术优势、基础设施和标准话语权连成一体。

从这项早期统计中40.3%的申请占比来看,我国在6G赛道上开了一个好头。但日本在高频器件上的工程积累、美国在低轨卫星上的先发规模,都是不能轻视的变量。专利领先能不能转化为标准主导和商用优势,要看未来几年在标准制定、星座建设和产业落地上的实际表现,这场竞争离分出胜负还早。

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更新时间:2026-11-14

标签:科技   断崖   日本   美国   中国   专利   技术   我国   标准   专利申请   成果   通信   全球

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