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WIPO专利分析报告 | 交通运输领域中的氢燃料电池技术

日期:2022-08-16    来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客

国际氢能网

2022
08/16
11:56
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关键词: 氢燃料电池技术 交通运输领域 质子交换膜

近期,WIPO发布了关于交通运输领域氢燃料电池技术的专利分析报告(报告链接:https://www.wipo.int/edocs/pubdocs/en/wipo-pub-1076-en-patent-landscape-report-hydrogen-fuel-cells-in-transportation.pdf)。该报告的主要结论如下:

第三波专利申请正在蓄势待发

自2016年起,燃料电池技术以及交通运输应用中的燃料电池技术的相关专利申请数量强势增长。专利申请的第一次浪潮发生在19世纪80年代中期,第二次浪潮发生在2005年左右,第三次浪潮始于2016年。

经过检索,获得了涉及交通运输领域燃料电池技术的专利申请52433项,占所有涉及燃料电池技术专利申请总量的1/4。其中,61%(32018项)的专利族中,至少有一件同族专利获得了授权。截止2022年3月本报告进行分析时,其中一半的专利(26449项发明专利,包括实用新型)处于有效状态。有一大部分涉及燃料电池的专利在其说明书中描述了所述燃料电池在交通运输中的具体应用,并且这一类专利的数量还在明显增长,这表明燃料电池在交通运输这一特定应用领域的重要性日益增加。

专利申请活动主要集中在五个国家,这五个国家也是主要的发明人所在地

涉及交通运输中燃料电池技术的发明在全球88个专利局均提交了专利申请以寻求专利保护,其中在80个司法管辖区中拥有有效专利。尽管这反映了该技术在全球的广泛传播,但专利申请却主要集中在五个司法管辖区。我们发现该领域的专利族中,96%的专利族都至少有一件同族专利申请向日本、美国、中国、韩国、德国的专利局、或欧洲专利局(EPO)、或WIPO(申请PCT)提交。这表明创新主体正努力在上述五大地区建立自己的市场地位,并将其市场从本地逐渐扩展至全球。这一广泛的专利申请活动似乎也表明,在交通运输领域的燃料电池技术的获取相对来说较为容易。

总体而言,62%的专利族只向一个专利局提交了申请。在所有的只向一个司法管辖区提交申请的专利族中,主要来自日本和中国的申请各占1/5。相较而言,在电动车领域,只向一个专利局提交申请的专利族数量占该领域所有专利族数量的69%,该比例更大。相反,在癌症研究领域,这一比例则更低,为47%。

尽管该领域的专利申请来自于85个司法管辖区,但是受理专利申请最集中的五个司法管辖区也是最主要的五个发明人的来源国,它们是中国、日本、美国、韩国和德国。来自这五个国家的申请量占该领域所有专利申请量的89%。

行业内的大企业为该领域贡献了大量专利

在应用于交通运输的燃料电池技术领域,申请量排名前30的申请人申请的专利数量(21,152项)占到了该领域所有专利数量(52,433项)的40%。这一较高的技术集中度与电动车领域的技术集中度相近(申请量排名前30的申请人的专利申请数量占该领域所有专利申请量的43%),这一指标反映了该领域市场主体的投资水平。


实际上,在应用于交通运输的燃料电池技术领域中的部分企业,包括丰田、现代汽车、大众汽车、通用汽车、戴姆勒、博世、本田、日产汽车,也几乎在交通运输行业的每一个细分领域中都很活跃。这表示出这些企业不仅参与特定终端产品的制造,还参与到核心部件的制造。

由于大量投资资金的引入,新的参与者正在涌现

近年来,该领域的新兴企业已经有能力与顶级企业竞争,这可能会使得未来该领域的主要企业名单带来变化。与电动汽车领域的情况不同的是,在交通运输中燃料电池技术领域专利申请量靠前的企业中,有一部分企业并没有建立起其市场(这一类企业大部分在中国),或者企业规模较小,特别涉及特殊车辆的高度专业化应用领域。但总的来说,该领域的专利申请量和有效专利量主要还是由大企业主导。

在交通运输应用燃料电池领域中的其他参与者,除了涉及公路领域之外,还涉及航空、造船和特种车辆。此外,汽车和电池供应商也跻身于主要专利申请人的行列。

从专利态势中可以看出,自动化技术和燃料电池回收技术正越来越受到关注

该报告通过专利分析除了证实用于交通运输行业的燃料电池技术整体上属于较为成熟的技术,发现了在燃料电池领域有较大比例的专利都直接公开其应用于交通运输领域,还看到在该行业中对涉及自动化生产技术的专利数量也在不断增长。自动化的大规模生产只在近期才被频繁地提及,且来自中国的企业对其十分关注。与此同时,燃料电池的回收技术的相关专利申请量也开始增长,尽管目前其数量仍然较少。上述两个技术分支专利申请态势表明它们的技术成熟度较高。

科研机构为解决技术挑战起到了重要作用

在该领域专利申请量排名前30的申请人中,大学和科研机构均来自中国。但是,高校和科研机构的专利申请在过去的几年中在不断增长。中国的大学在这一领域的专利申请活动非常引人注目,与此同时美国、韩国、日本和欧洲的大学在该领域也有专利申请。

除了专利申请活动之外,一些大学和科研机构还与产业界、或其他科研机构开展了很多技术合作,例如法国替代能源和原子能委员会(French Alternative Energies and Atomic Energy Commission,CEA)。

燃料电池技术成熟度高,聚合物电解质膜燃料电池相关专利申请量领先

燃料电池技术众所周知是一个具有较高技术成熟度的技术。燃料电池又包含多种不同的类型,其中聚合物电解质膜燃料电池(或质子交换膜燃料电池)的相关专利申请量是最大的,预示着该技术具有较好的前景。


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