【国际资讯】洁净氢燃料电池技术的专利申请件数大幅增长
2025-04-23
日前世界智慧财产权组织 (World Intellectual Property Organization, WIPO) 发布应用于运输的氢燃料电池 (Hydrogen fuel cells in transportation) 报告,该趋势报告提供对专利活动的观察,并涵盖网络新闻、新闻稿和运输氢燃料电池领域企业财报的讯息。以下摘录该报告的主要发现:
应用于运输的燃料电池专利家族申请案共52433个,占燃料电池相关专利申请总量的1/4。52433个专利家族申请案中,32018个专利家族包含至少一件核准专利。
应用于运输的燃料电池相关专利申请案高度集中于5个国家,96%的专利家族至少包含一件向日本、美国、中国大陆、韩国、德国、欧洲专利局或WIPO 提交的专利申请案。整体而言,62%的专利家族仅在一个专利局提出申请,其中日本和中国大陆各占1/5。以发明人国籍而言,中国大陆、日本、美国和德国居多,占该领域所有专利的89%。
自2016年以来,应用于运输的氢燃料电池技术开始蓬勃发展,中国大陆、日本和德国是该技术领域专利申请的主要来源国。2016年至2020年,氢燃料电池领域的专利申请案件数增长23.4%,2020年以中国大陆申请人提交7261件为首,占69%,其次为日本1186件(占11.3%)、德国646件(占6.2%)、韩国583件(占5.6%)和美国403件(占3.8%)。中国大陆目前是运输氢燃料电池相关专利申请案的最大来源国,在过去2到3年里,中国大陆受理的专利申请案件数非常庞大,无论是本国人提交的专利申请案,还是来自日本、美国、韩国和德国的专利申请。虽然中国大陆的发明人占据很大比例,但很少有中国大陆企业在整体专利组合方面名列前茅,申请量最多的企业大多来自日本、韩国、德国和美国,但如果中国大陆企业继续大量地申请专利,这种情况可能迅速改变。
该报告显示,全球将近1/4的直接二氧化碳排放由交通运输产生,但近期电动汽车迅速普及,综合其他指标,显示消费者已经准备好接受技术进步以对抗气候变迁。
排名前30的申请人占运输的燃料电池专利申请总量的40%,前30申请人中只有中国科学院一家研究机构上榜。然而,来自大学和研究机构的专利申请件数在过去几年间有所增长,中国大陆的大学在该领域非常活跃,美国、韩国、日本和欧洲的大学也有相关专利申请活动。除专利申请外,一些大学和研究机构也积极合作,除了与产业界合作之外,也和其他学术机构伙伴合作。
据分析,氢气和燃料电池在交通运输的主要申请案集中在道路运输,相较之下,海运、空运和特殊车辆仅占一小部分。然而,特殊车辆如工程车辆、堆高机和机场拖车等小众市场也在快速发展中。
专利数据显示氢燃料电池车辆技术相当活跃,企业在减碳方面投入大量资金。由于电池驱动车辆具有很高的能源效率,企业聚焦于将电池驱动的电动汽车打入市场,以加速实现缓和气候变迁的目标。尽管如此,根据专利数据,重型车辆是氢燃料电池的潜在市场,由于重型车辆所需的有效负载,氢的高能量密度比一般电池更具优势。
氢能源预计在未来20年将航空业转型为零碳排产业方面扮演重要角色,Airbus于2022年发布的新闻稿中表示,氢燃料电池是最有前景的技术之一,Airbus是航空领域燃料电池的主要飞机制造商,自2019年以来专利申请量增加。
由于企业对其供应链和物流链的二氧化碳排放难辞其咎,企业承诺2040年将实现零碳海运,以推动污染严重的海运产业加速减碳,全球大约90%贸易通过海运进行,海运占全球排放量的3%。燃料电池在海运方面的应用增长步调缓慢,与航空领域相当。鉴于船舶的平均使用寿命较长,且近期才将液化天然气技术用于船舶燃料,预计燃料电池在该领域的发展将受到限制。
与电池驱动火车相比,氢动力火车有几个优势,可以比电动火车更快更换燃料,而且可以行驶得更远,目前德国、日本和英国都可以看到氢动力火车了。2018年Siemens Mobility引进德国第一辆氢动力火车,2022年3月东日本铁道也开始测试氢动力火车。
资讯来源:台一国际智慧财产事务所
2022年6月