1月10日,國家能源署(IEA)發布《未來清潔能源的氫專利:氫能價值鏈創新的全球趨勢分析》報告(簡稱《報告》),通過全球專利數據對氫能技術創新進行了全面、最新的分析,為氫能高質量發展提供指導借鑒。
《報告》結合國際能源署和歐洲專利局(EPO)專業知識能力,通過國際專利族(International Patent Families,IPFs)數據,研究了世界主要國家及氫能制儲輸運用全產業鏈2001-2020年氫能專利分布及演變情況,旨在通過對氫能價值鏈專利的全面分析,為世界各地政策制定者和決策者提供指導,評估氫能價值鏈不同階段的比較優勢,挖掘可持續增長的創新公司及機構,集中資源高效促進技術進步和產業高質量發展。
全國主要國家專利方面。《報告》數據顯示,2011-2020年期間,全球氫能專利主要由歐洲和日本主導,分別占IPFs總量的28%、24%,且日本專利增長速度更快(復合增長率6.2%);美國占IPFs總量的20%,但整體專利數量呈下降趨勢;中國和韓國專利總體占比不高,但增長趨勢明顯(復合增長率分別15.2%、12.2%)。此外,約一半專利與氫能生產有關。
制氫專利方面。《報告》數據顯示,過去20年制氫技術專利從高碳逐漸向低碳轉變;2001年以來,制氫技術專利增長由電解領域的快速增長推動,化石燃料制氫專利在2007年達到峰值后在2011-2020年間持續下降;在電解制氫領域,日本、歐盟和美國分別占IPFs總量的28%、24%(德國占歐盟10%)、13%;質子交換膜(PEM)電解和固體氧化物電解技術專利增長較快,2011-2020年間,復合增長率分別為12.5%、13.5%。
氫儲運方面。《報告》數據顯示,過去20年,氣態、液態、管道氫儲運及氫加注領域專利呈持續增長趨勢,其中2011-2022年間,液態儲運和氫能車輛加注領域專利復合增長率均高達13%,固態吸附氫儲運專利呈下降趨勢;2011-2022年間,歐盟、美國和日本在氫儲運領域專利占主導地位,且歐盟在各類型氫儲運技術領域專利數量均占比最高,其中氣態、液態、管道、氫基儲運(包括有機液態、合成氨)、氫加注分別占38%、50%、32%、31%、39%。
終端應用方面。《報告》數據顯示,交通領域(汽車、航空、航運、鐵路)專利數量持續增長,尤其汽車領域增長明顯,過去十年復合增長率達7%,主要由日本主導推動;甲醇和氨領域專利持續增長,主要由歐盟主導(分別占IPFs總量48%、34%);建筑、電力生產專利在過去十年間整體呈下降趨勢;鋼鐵冶金專利數量在2014年達到峰值開始下降,從2017開始恢復增長,主要由歐盟和日本主導。
《報告》從初創公司數量和專利數量關系方面進行了分析,研究表明,過去20年,氫能領域初創公司專利數量整體呈持續增長趨勢,68.5%的初創公司擁有專利;在初創公司后期融資階段,超過80%以上投資投向已提交專利申請的公司,當處于IPO階段時,該比例將上升至95%。
《報告》提出,盡管氫能專利的增長表明產業呈現積極發展態勢,但各國家地區專利數量并不平衡,氫能產業鏈各環節專利發展趨勢也存在差別,可能導致產業鏈出現不均衡發展;政府應盡快制定政策并采取相應措施,引導企業向低碳技術途徑(如化石能源制氫轉向水電解制氫)發展的同時,鼓勵促進相對弱勢環節(氫基燃料、發電等)并支持鋼鐵、航空等新興領域的發展,推動全產業鏈成本降低,推進氫能全面發展。