2022年5月17日，世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)發(fā)布《運(yùn)輸領(lǐng)域氫燃料電池專利態(tài)勢報(bào)告》(Patent Landscape Report - Hydrogen fuel cells in transportation)畅买，提供了對該領(lǐng)域?qū)＠顒?dòng)的早期觀察并闲，結(jié)合新聞、企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)告等補(bǔ)充信息皮获，以獲得對未來氫燃料電池領(lǐng)域更深入的了解焙蚓。

報(bào)告顯示，2016年以來裸岁，與運(yùn)輸相關(guān)的氫燃料電池技術(shù)的創(chuàng)新蓬勃發(fā)展，中國锹肾、日本和德國是該技術(shù)專利申請的主要來源國郊啄。

第三次專利申請浪潮勢頭強(qiáng)勁

2016年以來，無論是在燃料電池方面奥泛，還是在運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用寄菲，專利申請量都出現(xiàn)了強(qiáng)勁增長。運(yùn)輸領(lǐng)域燃料電池共檢索獲得52,433項(xiàng)專利申請虫弓，占燃料電池相關(guān)專利申請的四分之一起胡。2016至2020年間，氫燃料電池行業(yè)的專利申請?jiān)黾恿私姆种?23.4%)抛伏。2020年息沐，中國創(chuàng)新者申請量最高(7,261件)，占總量的69%鳍泥，其次是日本(1,186件盛惩，11.3%)、德國(646件鹃唯，6.2%)爱榕、韓國(583件，5.6%)和美國(403件坡慌，3.8%)黔酥。

專利申請活動(dòng)集中在五大司法管轄區(qū)，也是最大的發(fā)明人所在地

運(yùn)輸領(lǐng)域燃料電池相關(guān)專利申請分布在88個(gè)司法管轄區(qū)洪橘，96%的專利家族至少包括了一項(xiàng)來自日本跪者、美國、中國梨树、韓國坑夯、德國的專利申請岖寞。62%的專利家族僅在一個(gè)司法管轄區(qū)申請專利保護(hù)，日本和中國各占一個(gè)司法管轄區(qū)申請專利的五分之一柜蜈。相比之下仗谆，電動(dòng)車領(lǐng)域單一國家申請占總量的比例更大(69%)。雖然專利申請的發(fā)明人來自85個(gè)司法管轄區(qū)淑履，但大多數(shù)申請活動(dòng)集中在中國恤络、日本、美國蹂曾、韓國和德國雁韵，占該領(lǐng)域所有專利的89%，這些地區(qū)同時(shí)也是發(fā)明人的五大來源地蕴嘹。

大公司對專利布局做出了重大貢獻(xiàn)

運(yùn)輸領(lǐng)域燃料電池的Top 30申請人(21,152項(xiàng)專利家族)占專利申請總量(52,433項(xiàng))的40%颊嫁。其中豐田、現(xiàn)代闹只、大眾祈兼、通用、戴姆勒羡逃、博世痒跌、本田和日產(chǎn)幾乎活躍在每個(gè)子領(lǐng)域，涵蓋終端產(chǎn)品和核心部件的制造硬白。

由于高額金融投資牍猫，專利領(lǐng)域正在出現(xiàn)新的參與者

新的進(jìn)入者可能會(huì)對未來行業(yè)競爭帶來變化。其中一些是來自中國或規(guī)模較小的公司畴栖。但是随静，專利申請和活躍的專利組合主要由大型汽車公司主導(dǎo)。公路以外的其他運(yùn)輸應(yīng)用領(lǐng)域的頂尖企業(yè)在航空驶臊、造船和特種車輛領(lǐng)域較為活躍挪挤，而汽車和電池供應(yīng)商也在最主要的申請人之一。

人們對包括燃料電池回收等自動(dòng)化生產(chǎn)的興趣日益增長

除了直接運(yùn)輸專利申請份額較高外关翎，自動(dòng)化生產(chǎn)專利出現(xiàn)增長扛门，這表明了高度成熟技術(shù)的總體現(xiàn)狀，目前中國申請人對大規(guī)模生產(chǎn)特別關(guān)注纵寝。與此同時(shí)论寨，回收利用專利申請數(shù)量雖然較少，但也呈現(xiàn)增長趨勢爽茴，技術(shù)上的成熟度較高葬凳。

研究界在克服技術(shù)挑戰(zhàn)的專利申請中發(fā)揮重要作用

Top 30專利申請人中只有中國科學(xué)院一所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)上榜。在過去幾年中，大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的專利申請數(shù)量有所增加火焰。中國大學(xué)在這一領(lǐng)域非尘⒆埃活躍，美國塘憨、韓國卢女、日本和歐洲的大學(xué)也有相關(guān)專利活動(dòng)。除了專利活動(dòng)外士到，一些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)還表現(xiàn)出相當(dāng)高的合作活動(dòng)水平留绞。

燃料電池技術(shù)成熟度高辰诱，聚合物電解質(zhì)膜燃料專利申請量領(lǐng)先

目前燃料電池技術(shù)具有很高的成熟度哩啼，包括聚合物電解質(zhì)(或質(zhì)子交換)膜燃料電池(PEMFCs)等不同類型燃料電池專利數(shù)量較為集中、處于領(lǐng)先地位拱缆，具有較好的前景馒易。

中國是當(dāng)前運(yùn)輸領(lǐng)域氫燃料電池專利申請的第一來源國

過去兩到三年里，中國專利申請表現(xiàn)強(qiáng)勁谢奕，但就整體活躍投資組合實(shí)力而言致殉，很少有中國公司躋身頂級行列。申請專利的頂尖企業(yè)主要來自日本第勉、韓國、德國和美國锅锨。

公路運(yùn)輸相關(guān)專利申請是目前最大的技術(shù)類別

燃料電池和氫氣在運(yùn)輸運(yùn)輸中的主要應(yīng)用是公路車輛叽赊。相比之下，與航運(yùn)必搞、航空必指、鐵路和特種車輛(即汽車、叉車恕洲、機(jī)場拖船塔橡、拖拉機(jī)和挖泥船等)相關(guān)專利申請僅占運(yùn)輸領(lǐng)域燃料電池的一小部分。

越來越多地關(guān)注電池供電相關(guān)的電動(dòng)汽車領(lǐng)域

氫燃料電池汽車技術(shù)的活躍度很高霜第，企業(yè)為該領(lǐng)域脫碳投入了大量資金葛家，專注于電池供電的電動(dòng)汽車滲透市場;重型汽車和公共汽車是氫燃料電池的潛在市場，例如通過使用氫燃料電池來延長車輛的航程泌类。

氫燃料電池有望成為航空業(yè)實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)的可行解決方案

預(yù)計(jì)氫能將在未來二十年內(nèi)幫助航空業(yè)實(shí)現(xiàn)零碳中發(fā)揮關(guān)鍵作用的能源載體癞谒。據(jù)悉，空中客車公司將氫燃料電池視為目前最有前途的技術(shù)之一刃榨，也是航空燃料電池領(lǐng)域主要的飛機(jī)制造商弹砚，自2019年以來，其專利申請活動(dòng)不斷增加。

供應(yīng)鏈和物流脫碳的政策虫棚、企業(yè)承諾正在推動(dòng)航運(yùn)專利申請活動(dòng)

由于企業(yè)對其供應(yīng)鏈和物流鏈中的CO2排放負(fù)有責(zé)任辽画，承諾在2040年前實(shí)現(xiàn)零碳航運(yùn)，以推動(dòng)污染嚴(yán)重的航運(yùn)業(yè)更快地實(shí)現(xiàn)脫碳黔琢。由于世界上大約90%的貿(mào)易是通過海運(yùn)進(jìn)行的阀恳，航運(yùn)運(yùn)輸占全球總排放量的3%。航運(yùn)業(yè)應(yīng)用燃料電池的專利領(lǐng)域在規(guī)模上與航空業(yè)的專利領(lǐng)域相當(dāng)坯公，而且增長同樣緩慢韵披。考慮到船舶的平均使用壽命較長酷匹，以及最近引入液態(tài)天然氣(LNG)技術(shù)為船舶提供燃料镇锣，預(yù)計(jì)該領(lǐng)域的增長將繼續(xù)受到限制，這與特種車輛的燃料電池等不同硼琢。值得注意的是一宁，大宇等航運(yùn)公司在特種車輛的燃料電池領(lǐng)域積極申請專利，特別是在港口環(huán)境中的應(yīng)用瞄邪。

氫燃料電池作為柴油混合動(dòng)力的替代距痪，用于實(shí)現(xiàn)鐵路脫碳

與電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)列車相比，氫能列車具有優(yōu)勢简软，特別是可以比電動(dòng)列車更快加油蛮拔、行駛更遠(yuǎn)。因此痹升，德國建炫、日本和英國已經(jīng)開始部署將氫能列車視為其國家鐵路網(wǎng)絡(luò)脫碳計(jì)劃的核心。2018年疼蛾，德國鐵路與西門子移動(dòng)合作推出了第一輛氫能列車(由Alstrom公司生產(chǎn))肛跌，東日本鐵路公司計(jì)劃于2022年3月開始在日本測試氫能列車。

氫燃料電池技術(shù)的推廣取決于系統(tǒng)性驅(qū)動(dòng)因素察郁，如基礎(chǔ)設(shè)施衍慎、可再生能源的可用性和電池技術(shù)的進(jìn)步

雖然氫氣可以從任何能源中生產(chǎn)，但在低碳時(shí)代皮钠，需要的是“綠色”氫氣作為運(yùn)輸燃料稳捆。因此，可再生能源的可用性預(yù)計(jì)將在氫氣生產(chǎn)中發(fā)揮關(guān)鍵作用鳞芙，在滿足整個(gè)價(jià)值鏈的需求方面存在若干挑戰(zhàn)眷柔。此外，運(yùn)輸和儲(chǔ)氫的基礎(chǔ)設(shè)施防弧，以及汽車允纬、飛機(jī)或船舶的燃料铜部，需要在未來幾年內(nèi)擴(kuò)大和加強(qiáng)，以確保氫燃料電池的運(yùn)輸應(yīng)用擴(kuò)散到市場氯也。

替代電氣化技術(shù)的進(jìn)步猾晨，例如未來的固態(tài)電池，可以使駕駛里程增加一倍饮估，并縮小這些技術(shù)與氫燃料電池之間的差距肃径，氫燃料電池的優(yōu)勢是通過更高的容量實(shí)現(xiàn)高能量密度。對比燃料電池領(lǐng)域和固態(tài)電池領(lǐng)域的專利活動(dòng)墙目，發(fā)現(xiàn)燃料電池的專利數(shù)量量要大得多精者，固態(tài)電池的專利增長正在加快，這表明胰绢，雖然從技術(shù)上燃料電池的成熟度很高杰笛，但為公路運(yùn)輸電氣化提供動(dòng)力的下一代電池已經(jīng)顯現(xiàn)。