報告簡介

新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航系列研究報告是基于深圳市标準技(jì)術(shù)研究院、廣州恒咨信息科技有限公司共同開(kāi)展的新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航項目研究成果，圍繞新能源燃料電(diàn)池産業發展概況、深圳市區(qū)域特色開(kāi)展專利導航研究等主題內(nèi)容，系統梳理(lǐ)了制(zhì)約深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展的瓶頸問題和(hé)關鍵技(jì)術(shù)，為(wèi)深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展路徑提供導航建議。深圳市氫能與燃料電(diàn)池協會(huì)作(zuò)為(wèi)新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航項目成果信息的重點應用實施單位，将在本平台進行(xíng)該專題的系列推送，歡迎關注。

第14期 發展态勢綜合篇

PART01 背景

深圳市新能源（燃料電(diàn)池）産業正處于高(gāo)速發展階段，近年來(lái)衆多(duō)的企業、高(gāo)校(xiào)和(hé)科研機構投入到新能源燃料電(diàn)池産業的研發和(hé)應用中，專利規模快速擴大(dà)。本期在往期推送的專利布局篇、競争格局篇、結構調整篇等內(nèi)容基礎上(shàng)，全面梳理(lǐ)研究了新能源燃料電(diàn)池産業的相關發展現狀及趨勢，為(wèi)市場(chǎng)主體(tǐ)因地制(zhì)宜調整市場(chǎng)布局、産品經營等策略提供專利情報信息支撐。

PART02 産業發展态勢

（一）産業專利現狀

當前，美國、歐洲、日本、韓國、澳大(dà)利亞、印度、沙特等地區(qū)/國家(jiā)均已加碼以氫能作(zuò)為(wèi)基礎燃料的新能源燃料電(diàn)池産業。其中，中美日韓歐是本産業最大(dà)的專利來(lái)源國、目标國，中日美韓歐的專利總量占産業專利總量的75.49%，同時(shí)該五個(gè)國家(jiā)/地區(qū)也是本産業最受關注的目标市場(chǎng)和(hé)最大(dà)的專利産出地。可(kě)以說，中日美韓歐為(wèi)主導的産業格局基本成熟。

近年來(lái)我國關于涉氫的國家(jiā)及地方政策、指導意見、行(xíng)業标準等密集出台，超過一半以上(shàng)的央企布局氫能，産業發展整體(tǐ)呈現出利好的态勢。從中國新能源燃料電(diàn)池産業發展的專利優勢五大(dà)城市1（以下簡稱“五大(dà)城市”）來(lái)看，圍繞産業鏈，深圳市創新主體(tǐ)已經申請(qǐng)了3669件專利，2014-2019年深圳成為(wèi)對标城市中本産業專利申請(qǐng)增速最快的城市，平均年增長率達到了51.21%（同期北京23.36%、上(shàng)海24.05%、廣州32.02%、蘇州25.19%）。近年深圳市陸續發布了相關規劃，對本市行(xíng)業發展起到了引導和(hé)激勵的作(zuò)用，因此深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展總體(tǐ)形勢良好，戰略地位突出，是拉動深圳市經濟社會(huì)發展的強大(dà)後備引擎。

2011年後，本産業首次出現創新主體(tǐ)數(shù)量下滑的情況。但(dàn)2013-2021年，本産業進入穩定階段，基本保持在6500個(gè)創新主體(tǐ)左右，同時(shí)專利申請(qǐng)規模持續減少(shǎo)，說明(míng)現階段随着産業資源不斷整合，目前産業創新主體(tǐ)規模從全球來(lái)看基本趨于穩定且創新産出整體(tǐ)放緩。

1中國新能源燃料電(diàn)池産業發展的專利優勢五大(dà)城市是指北京（12267件）、上(shàng)海（10479件）、蘇州（3869件）、深圳（3669件）、廣州（3429件），這五座城市的新能源燃料電(diàn)池産業專利申請(qǐng)量在全國範圍內(nèi)排名前五。數(shù)據來(lái)源《新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航系列第11期：創新團隊及專利運營篇》。

表 1 全球新能源燃料電(diàn)池産業發展趨勢

目前制(zhì)約燃料電(diàn)池産業規模擴大(dà)的主要因素是氫能成本，尤其是氫能的供應成本，因此化石燃料制(zhì)氫仍是氫燃料供應的主要來(lái)源(超過60%)，其次是工業副産制(zhì)氫，市場(chǎng)占有(yǒu)率較大(dà)，兩項超過80%。從儲氫、輸氫來(lái)看，目前主流的儲氫及輸氫方式均為(wèi)氣态儲運，氣态儲氫與氣态輸氫的專利申請(qǐng)在産業鏈的比重不斷提高(gāo)，其中2018-2022年間(jiān)，它們的專利産出在儲氫和(hé)輸氫環節的專利比重高(gāo)達60%，并且與油氣制(zhì)儲運系統（包括商業模式）的嫁接也是當前燃料電(diàn)池産業鏈推廣使用的主要經營模式。

質子交換膜燃料電(diàn)池與制(zhì)氫是本産業的重中之重，專利産出最高(gāo)，2020年出貨量占燃料電(diàn)池出貨量約80%2，制(zhì)氫也是氫氣供應鏈的關鍵一環，其中廣州的制(zhì)氫專利比重最高(gāo)，為(wèi)50.16%，其次是深圳，達到了42.35%。

 2新思界網.質子交換膜燃料電(diàn)池（PEMFC）行(xíng)業發展前景廣闊 吸引衆多(duō)企業布局[EB/OL]

http://news.sohu.com/a/540199493_385826

（二）技(jì)術(shù)創新及專利布局情況

燃料電(diàn)池在研究初期大(dà)多(duō)關注電(diàn)池重點性能的提升，例如質子交換膜燃料電(diàn)池主要關注質子交換膜、電(diàn)堆等。近年來(lái)質子交換膜的專利比重與早期相比有(yǒu)所下降，而空(kōng)壓機、氫循環系統、加濕器(qì)、雙極闆等，基本實現了專利比重翻倍式的增長。同時(shí)燃料電(diàn)池系統集成技(jì)術(shù)、膜電(diàn)極集成技(jì)術(shù)等系統集成技(jì)術(shù)關注度不斷提高(gāo)。

深圳市高(gāo)度重視(shì)新能源燃料電(diàn)池産業的發展，近期相繼出台了多(duō)個(gè)戰略文件，為(wèi)深圳市新能源燃料電(diàn)池産業指明(míng)了方向。但(dàn)是，從本市創新主體(tǐ)的專利布局情況來(lái)看，深圳市政策強調重點發展的卡脖子環節的專利布局規模很(hěn)小(xiǎo)，例如燃料電(diàn)池的高(gāo)導電(diàn)導熱氣體(tǐ)擴散層、核反應堆高(gāo)溫熱化學循環制(zhì)氫以及固體(tǐ)氧化物燃料電(diàn)池的高(gāo)穩定性密封材料、高(gāo)導電(diàn)性連接體(tǐ)、高(gāo)擴散系數(shù)換熱器(qì)等，仍需政府和(hé)産業後續擴大(dà)研發和(hé)投入，争取盡早突破。

從五大(dà)城市來(lái)看，北京不僅新能源燃料電(diàn)池産業專利申請(qǐng)數(shù)量最多(duō)，而且該産業高(gāo)價值專利比重也最高(gāo)。深圳雖然近年的高(gāo)價值專利培育工作(zuò)已經初見成效，但(dàn)是仍有(yǒu)較大(dà)的上(shàng)升空(kōng)間(jiān)。北京市和(hé)上(shàng)海市的創新主體(tǐ)在本産業的海外專利布局上(shàng)具有(yǒu)數(shù)量優勢。深圳市的海外專利申請(qǐng)規模遠低(dī)于北京市、上(shàng)海市，但(dàn)其海外專利比重3為(wèi)五大(dà)城市中最高(gāo)，達到了6.49%，反映了深圳市創新主體(tǐ)的海外專利布局意識相對較強。

從專利地域及渠道(dào)分布來(lái)看，五大(dà)城市的創新主體(tǐ)均以WIPO作(zuò)為(wèi)主要海外專利申請(qǐng)途徑，其次是歐洲專利局；美國是這五大(dà)城市最主要的海外專利目标國，同時(shí)，加拿(ná)大(dà)也為(wèi)五大(dà)城市共同專利目标市場(chǎng)，說明(míng)北美市場(chǎng)受到充分關注。日本和(hé)韓國是燃料電(diàn)池領域主要的專利來(lái)源國，掌握着全球半數(shù)以上(shàng)的本領域專利，北京、上(shàng)海、深圳、廣州均有(yǒu)在兩國申請(qǐng)專利，同時(shí)新成為(wèi)全球人(rén)口第一大(dà)國的印度成為(wèi)新關注點，北京、上(shàng)海、深圳、蘇州均有(yǒu)創新主體(tǐ)進行(xíng)布局。

表 2 各城市海外專利申請(qǐng)情況

3海外專利比重，是指其海外專利申請(qǐng)量占其總專利申請(qǐng)量的比重。

（三）創新主體(tǐ)專利态勢

新能源燃料電(diàn)池産業的前十的重點創新主體(tǐ)中車(chē)企占據6位，包括日本豐田、日本本田、日産汽車(chē)、現代汽車(chē)、通(tōng)用汽車(chē)、戴姆勒等，排名第八的博世公司雖不是車(chē)企，卻是全球第一大(dà)汽車(chē)系統技(jì)術(shù)供應商，可(kě)見燃料電(diàn)池汽車(chē)仍是最重要及規模最大(dà)的應用領域。具體(tǐ)如圖1中所示。

在燃料電(diàn)池的氫能供應環節，除了車(chē)企，還(hái)有(yǒu)石化/氣體(tǐ)企業參與到該領域的專利角逐中，法國液化空(kōng)氣集團在制(zhì)氫、儲氫、輸氫、加氫等領域均為(wèi)專利優勢創新主體(tǐ)，中國僅有(yǒu)中石化在加氫領域進行(xíng)了一定規模的專利申請(qǐng)，具體(tǐ)如表3中所示。當前各國都在培養燃料電(diàn)池市場(chǎng)，而國內(nèi)相關企業尤其是大(dà)型車(chē)企在燃料電(diàn)池領域的專利布局表現平平，僅有(yǒu)少(shǎo)數(shù)車(chē)企在本産業的專利申請(qǐng)量較為(wèi)可(kě)觀，例如東風汽車(chē)、中國第一汽車(chē)、比亞迪等。

圖 1 國內(nèi)知名車(chē)企的專利申請(qǐng)量（單位：件）

表 3 在制(zhì)、儲、輸、加氫領域優勢申請(qǐng)人(rén)

top15中的石化/氣體(tǐ)企業

當前，新能源燃料電(diàn)池産業的創新合作(zuò)類型主要為(wèi)企業與企業的合作(zuò)，企業開(kāi)展産學研活動的專利産出規模不足企業間(jiān)合作(zuò)的五分之一。由于我國專利頭部創新主體(tǐ)以高(gāo)校(xiào)、科研院所為(wèi)主，例如中國科學院大(dà)連化學物理(lǐ)研究所、清華大(dà)學、浙江大(dà)學、華南理(lǐ)工大(dà)學、天津大(dà)學等，均為(wèi)國內(nèi)本産業排名前10的創新主體(tǐ)，加強産學研合作(zuò)可(kě)進一步盤活高(gāo)校(xiào)創新資源，提高(gāo)科技(jì)成果轉化率。

在我國專利優勢五大(dà)城市中，深圳、蘇州具有(yǒu)較高(gāo)的相似度，兩個(gè)城市的專利規模相當，且創新主體(tǐ)均以企業為(wèi)主。相比之下，北京、上(shàng)海與廣州的大(dà)專院校(xiào)專利比重均較高(gāo)，頭部專利優勢申請(qǐng)人(rén)以高(gāo)校(xiào)和(hé)科研院所為(wèi)主，這與該三個(gè)城市教育資源相對集中是相關的。

深圳市重點企業已初步覆蓋整個(gè)産業鏈，例如中集安瑞科投資控股(深圳)有(yǒu)限公司在儲氫、輸氫、加氫等領域；深圳市凱豪達氫能源有(yǒu)限公司在電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫、儲氫（氣态儲氫、液态儲氫）、加氫（加氫機）；中國廣核集團在各産業鏈環節均有(yǒu)專利布局，其中優勢領域包括儲氫、加氫、固體(tǐ)氧化物燃料電(diàn)池應用；深圳市世椿智能裝備股份有(yǒu)限公司和(hé)深圳市信宇人(rén)科技(jì)股份有(yǒu)限公司在氫燃料電(diàn)池相關設備制(zhì)造、産線等領域有(yǒu)較強基礎和(hé)優勢；同時(shí)，深圳市重點企業在多(duō)個(gè)質子交換膜燃料電(diàn)池的關鍵技(jì)術(shù)分支均有(yǒu)進行(xíng)專利布局，例如比亞迪股份有(yǒu)限公司在質子交換膜、催化劑、雙極闆、氣體(tǐ)擴散層、加濕器(qì)等領域，深圳國氫新能源科技(jì)有(yǒu)限公司在電(diàn)堆、燃料電(diàn)池系統集成技(jì)術(shù)、空(kōng)壓機、氫循環系統、加濕器(qì)等領域，深圳市雄韬電(diàn)源科技(jì)股份有(yǒu)限公司在電(diàn)堆、密封層、燃料電(diàn)池系統集成技(jì)術(shù)等領域。值得(de)關注的是，深圳市優勢創新主體(tǐ)暫無進入新能源燃料電(diàn)池産業及一級技(jì)術(shù)分支的全國創新主體(tǐ)專利排名前10，說明(míng)本市的創新主體(tǐ)的專利規模仍有(yǒu)待提高(gāo)。同時(shí)，該情況與深圳市本産業集中度不高(gāo)，創新資源較為(wèi)分散是相關的。

（四）重點發明(míng)人(rén)分布情況

由于創新資源的聚合性，重點發明(míng)人(rén)與優勢創新主體(tǐ)呈現高(gāo)相關性，即重點發明(míng)人(rén)的所屬單位大(dà)多(duō)出現在優勢創新主體(tǐ)榜單上(shàng)。

在中國重點發明(míng)人(rén)排名中，中國科學院大(dà)連化學物理(lǐ)研究所作(zuò)為(wèi)專利申請(qǐng)量國內(nèi)排名第一的單位，培育了一批專利産出較高(gāo)的重點發明(míng)人(rén)團隊，包括張華民、孫公權、邵志(zhì)剛、李先鋒、衣寶廉等5位發明(míng)人(rén)均進入重點發明(míng)人(rén)top10。高(gāo)價值專利培育大(dà)戶的中國優質發明(míng)人(rén)包括中國東方電(diàn)氣集團有(yǒu)限公司的湯浩、殷聰、謝光有(yǒu)，該團隊是本産業專利規模最大(dà)、優質發明(míng)人(rén)數(shù)量最多(duō)的創新團隊。

從專利申請(qǐng)量來(lái)看，深圳排名前十的重點發明(míng)人(rén)全部集中在企業。其中，50%重點發明(míng)人(rén)分布在深圳國氫新能源科技(jì)有(yǒu)限公司（3名）和(hé)深圳市雄韬電(diàn)源科技(jì)股份有(yǒu)限公司（2名），其他則分布在南方科技(jì)大(dà)學1名（李輝教授）、深圳市南科燃料電(diàn)池有(yǒu)限公司1名（王海江院士）、深圳伊騰迪新能源有(yǒu)限公司1名（文兆輝）、比亞迪1名（董俊卿）、深圳市中氫科技(jì)有(yǒu)限公司1名（劉洪新）。

當前，深圳市本産業的創新人(rén)才規模達到了4377人(rén)，低(dī)于北上(shàng)廣，但(dàn)深圳市創新人(rén)才平均專利量為(wèi)0.85，高(gāo)于北京和(hé)廣州，這說明(míng)深圳市創新人(rén)才平均專利産出相對較高(gāo)。

（五）專利運營與服務情況

本領域當前專利風險類型主要為(wèi)專利無效，集中于制(zhì)氫、儲氫領域，質子交換膜燃料電(diàn)池領域主要為(wèi)質子交換膜、催化劑、交通(tōng)運輸等，固體(tǐ)氧化物燃料電(diàn)池則主要為(wèi)電(diàn)解質；涉訴及涉海關備案的專利相對較少(shǎo)，專利訴訟的收益較低(dī)，且本領域專利巨頭豐田2015年宣布開(kāi)放燃料電(diàn)池技(jì)術(shù)專利的使用權（共涉及專利5680件，具體(tǐ)包括1970件涉及燃料電(diàn)池堆技(jì)術(shù)，290件涉及高(gāo)壓氫罐技(jì)術(shù)，3350件燃油系統軟件技(jì)術(shù)專利以及70件氫氣生(shēng)成和(hé)供應技(jì)術(shù)4），進一步減弱了發生(shēng)專利糾紛的可(kě)能性。整體(tǐ)來(lái)看，擁有(yǒu)專利最多(duō)的日本企業多(duō)數(shù)在專利使用上(shàng)持有(yǒu)條件開(kāi)放的态度。

新能源燃料電(diàn)池産業各技(jì)術(shù)分支的專利運營比重基本集中于5-10%，專利運營類型均以轉讓為(wèi)主，其中質子交換膜燃料電(diàn)池和(hé)制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利運營規模最大(dà)。在專利轉讓方面，質子交換膜燃料電(diàn)池領域的發生(shēng)轉讓的專利量最多(duō)，其次是制(zhì)氫技(jì)術(shù)；在專利許可(kě)方面，質子交換膜燃料電(diàn)池和(hé)制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利許可(kě)規模基本相當；在專利質押融資方面，制(zhì)氫技(jì)術(shù)表現較為(wèi)突出。

在國內(nèi)專利優勢五大(dà)城市的專利運營對比中，上(shàng)海在本産業的專利運營數(shù)量與專利運營比重均為(wèi)五大(dà)城市中居首，其次是蘇州，深圳位列第三，各城市均以專利轉讓作(zuò)為(wèi)主要運營手段。值得(de)關注的是深圳專利許可(kě)與質押比重僅遠低(dī)于北京、上(shàng)海，說明(míng)深圳市對本産業的專利運營活動的支持力度仍有(yǒu)待提高(gāo)。

深圳市本産業的創新主體(tǐ)優選了具有(yǒu)本土區(qū)位優勢的專利代理(lǐ)機構，例如廣州三環專利商标代理(lǐ)有(yǒu)限公司、深圳市君勝知識産權代理(lǐ)事務所(普通(tōng)合夥)等。相對于全國的本産業優勢專利代理(lǐ)機構，深圳市本土代理(lǐ)機構目前已承擔的本産業專利代理(lǐ)量相對較小(xiǎo)，同時(shí)高(gāo)價值專利比重相對較低(dī)，多(duō)數(shù)不超過10%；由于代理(lǐ)機構對專利質量的影(yǐng)響較大(dà)，因此深圳創新主體(tǐ)應重視(shì)專利代理(lǐ)機構的專業性，争取與實力較強的機構合作(zuò)。

4專汽家(jiā)園,中國燃料電(diàn)池路線進退兩難[EB/OL].http://www.hc39.com/qiche/524-24372.html.

PART03 總結

新能源燃料電(diàn)池産業整體(tǐ)利好。當前，産業創新産出雖然放緩，但(dàn)技(jì)術(shù)叠代仍在進行(xíng)，産業整合進一步加劇(jù)，中日美韓歐為(wèi)主導的産業格局基本成熟，産業堵點集中于中上(shàng)遊的成本居高(gāo)不下。從技(jì)術(shù)領域來(lái)看，燃料電(diàn)池研究由重點轉向全面，系統集成技(jì)術(shù)受到最多(duō)關注。從創新主體(tǐ)來(lái)看，汽車(chē)及石化等行(xíng)業跨國公司重磅入局，産業創新合作(zuò)以企業為(wèi)主，産學研創新産出比重相對較低(dī)。在新能源燃料電(diàn)池産業發展的五大(dà)城市中，深圳、蘇州的創新主體(tǐ)以企業為(wèi)主，北京、上(shàng)海、廣州更偏重于高(gāo)校(xiào)、科研院所。

目前來(lái)看，雖然深圳市創新支持政策規劃已出台，提出了海水(shuǐ)制(zhì)氫、核能制(zhì)氫、光伏制(zhì)氫、生(shēng)物質制(zhì)氫等多(duō)種重點發展制(zhì)氫方式，以天然氣管道(dào)摻氫、混合建站(zhàn)等在現有(yǒu)油氣管道(dào)系統中引入氫能系統，以此來(lái)進一步擴大(dà)深圳的産業優勢。但(dàn)在某些(xiē)規劃重點支持方向領域，專利布局有(yǒu)待加強；高(gāo)價值專利培育工作(zuò)初見成效，海外布局在國內(nèi)居于領先地位；産業內(nèi)重點/優質創新團隊多(duō)來(lái)自企業，産業創新人(rén)才産出較高(gāo)；産業專利運營整體(tǐ)活躍程度較高(gāo)，但(dàn)以轉讓為(wèi)主。

新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航項目簡介

深圳氫能産業已初步形成較為(wèi)完善的産業鏈，從上(shàng)遊的氫氣制(zhì)備、儲運、加注、加氫站(zhàn)基礎設施建設和(hé)運營，到中遊燃料電(diàn)池核心材料、電(diàn)堆、系統及關鍵零部，以及下遊終端交通(tōng)、儲能、發電(diàn)、船(chuán)舶、無人(rén)機等新型應用，都有(yǒu)全國行(xíng)業領先的企業在布局開(kāi)拓，并形成了以深圳為(wèi)研發、技(jì)術(shù)突破高(gāo)地，輻射廣東省乃至全國市場(chǎng)的發展格局。

在此背景下，深圳市标準技(jì)術(shù)研究院聯合廣州恒咨信息科技有限公司開(kāi)展了新能源（燃料電(diàn)池）産業專利導航項目，圍繞深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展概況及區(qū)域特色開(kāi)展專利導航研究，以專利信息資源利用和(hé)專利分析為(wèi)基礎，從産業專利布局、産業競争格局、産業結構調整方向、技(jì)術(shù)研發重點及熱點方向等，把握産業鏈中關鍵領域的核心專利分布，以全球視(shì)野明(míng)晰産業競争格局，梳理(lǐ)制(zhì)約深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展的瓶頸問題和(hé)關鍵技(jì)術(shù)，進而緊扣産業創新發展需求，提出深圳市新能源燃料電(diàn)池産業發展路徑導航建議，指導市場(chǎng)主體(tǐ)根據分析結果調整市場(chǎng)布局、産品經營策略，實現圍繞關鍵核心技(jì)術(shù)攻關的有(yǒu)效專利布局。

以上(shàng)為(wèi)新能源（燃料電(diàn)池）專利導航系列第14期全部內(nèi)容，此專題系列将陸續發布，歡迎關注。如對文章內(nèi)容有(yǒu)疑問或建議，歡迎與協會(huì)秘書(shū)處聯系。

文章及數(shù)據來(lái)源：深圳市氫能與燃料電(diàn)池協會(huì)