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17期 加氫技(jì)術(shù)篇

PART01 摘要

加氫站(zhàn)作(zuò)為(wèi)上(shàng)遊制(zhì)氫運氫與下遊燃料電(diàn)池應用的“鏈接”樞紐，對新能源（燃料電(diàn)池）産業的發展起到關鍵作(zuò)用。本文針對加氫站(zhàn)關鍵技(jì)術(shù)與國外仍存在較大(dà)差距的問題，從專利申請(qǐng)趨勢、專利區(qū)域分布、重點創新主體(tǐ)、主要技(jì)術(shù)構成、協同合作(zuò)創新等角度對加氫技(jì)術(shù)專利進行(xíng)分析，明(míng)晰加氫技(jì)術(shù)專利布局态勢、競争格局。在氫能尤其是加氫站(zhàn)行(xíng)業起到推動加快國産化加氫設備高(gāo)價值專利布局作(zuò)用。

PART02 背景

氫能是戰略性新興産業的重點方向，是構建綠色低(dī)碳産業體(tǐ)系、打造産業轉型升級的新增長點。作(zuò)為(wèi)氫能應用的先導領域，氫燃料電(diàn)池汽車(chē)的運營離不開(kāi)加氫站(zhàn)，同燃油車(chē)與加油站(zhàn)的關系一樣，加氫站(zhàn)是氫能源産業上(shàng)遊制(zhì)氫運氫和(hé)燃料電(diàn)池應用的關鍵樞紐。加氫站(zhàn)的布局和(hé)建設是氫燃料電(diàn)池汽車(chē)商業化發展的突破口，在很(hěn)大(dà)程度上(shàng)決定了氫燃料電(diàn)池汽車(chē)的産業化進程。

當前，我國加氫站(zhàn)數(shù)量居世界前列，并且已經具備35MPa和(hé)70MPa等級氣态加氫站(zhàn)的集成設計(jì)能力，但(dàn)是在關鍵裝備和(hé)核心技(jì)術(shù)上(shàng)仍然面臨受制(zhì)于人(rén)的局面。因此，本期将以加氫技(jì)術(shù)專利數(shù)據作(zuò)為(wèi)分析對象，從專利申請(qǐng)趨勢、專利區(qū)域分布、重點創新主體(tǐ)等多(duō)個(gè)方向了解加氫技(jì)術(shù)專利動向，旨在助力氫能産業鏈企業加緊補鏈強鏈，推動氫能技(jì)術(shù)與産業發展。

PART03 加氫技(jì)術(shù)專利分析

（一）專利申請(qǐng)趨勢

近年全球加氫技(jì)術(shù)進入發展加速期，專利申請(qǐng)量和(hé)授權量保持快速增長。如圖1所示，全球加氫技(jì)術(shù)近20年的專利及發明(míng)專利的申請(qǐng)/授權均呈上(shàng)升趨勢，總體(tǐ)可(kě)分為(wèi)兩個(gè)階段，第一階段是2002-2016年，專利申請(qǐng)量總體(tǐ)趨勢平穩向上(shàng)；第二階段在2017年後，專利申請(qǐng)量快速增長，2021年達到最高(gāo)的455件，同年發明(míng)專利申請(qǐng)達到峰值。加氫作(zuò)為(wèi)燃料電(diàn)池産業鏈的關鍵環節，受到各國及國內(nèi)省市的關注，截至2021年12月，全球已建成687座加氫站(zhàn)1，其中我國加氫站(zhàn)保有(yǒu)量最高(gāo)，共建成234座加氫站(zhàn)，2021年新建成加氫站(zhàn)106座。日本、德國、韓國和(hé)美國緊随其後，分别為(wèi)155座、92座、70座和(hé)47座。我國加氫站(zhàn)建設進入快速發展階段，但(dàn)是加氫基礎設施依然面臨建設成本、運營成本雙高(gāo)問題，因此加氫技(jì)術(shù)仍存在産業化發展瓶頸，相關研究熱度較高(gāo)，預計(jì)加氫技(jì)術(shù)專利申請(qǐng)仍将保持高(gāo)速增長。

1儲能科學與技(jì)術(shù).我國加氫基礎設施關鍵技(jì)術(shù)及發展趨勢分析[EB/OL].(2022-10-24)/[2022-11-29].

https://news.bjx.com.cn/html/20221024/1263057.shtml.

圖 1 全球加氫技(jì)術(shù)專利申請(qǐng)/授權及發明(míng)專利申請(qǐng)/授權趨勢（單位：件）

（二）專利區(qū)域分布

1.中日韓美是加氫技(jì)術(shù)主要專利布局目标國，日本更重視(shì)海外專利布局。如圖2可(kě)知，近20年加氫技(jì)術(shù)領域專利主要布局在中國、日本、韓國、美國等國家(jiā)，該四國的專利總量占全球的85.70%，其中中國的專利申請(qǐng)量最大(dà)，占全球比重最高(gāo)，達到了63.43%。該反映了中國、日本、韓國、美國等四國已成為(wèi)全球加氫領域創新主體(tǐ)最關注的目标市場(chǎng)。

從技(jì)術(shù)來(lái)源國來(lái)看，前三名依然是中國、日本、韓國。中國位居第一，專利申請(qǐng)占比高(gāo)達61.63%。值得(de)關注的是，日本向國外申請(qǐng)專利規模較大(dà)，達到了日本創新主體(tǐ)布局總量的約50%。這表明(míng)，日本創新主體(tǐ)在加氫技(jì)術(shù)領域的海外專利布局意識非常強。

圖 2 全球加氫技(jì)術(shù)專利布局分析（單位：件）

2.國內(nèi)創新主體(tǐ)已形成專利規模優勢，北京、上(shàng)海、江蘇是我國主要的加氫技(jì)術(shù)創新集中地。如圖3所示，中國本土的加氫技(jì)術(shù)專利比重達到了95.30%，國外來(lái)華專利比重僅為(wèi)4.70%，說明(míng)國內(nèi)本領域創新主體(tǐ)在專利規模上(shàng)占據優勢。其中，上(shàng)海、北京、江蘇的專利申請(qǐng)量最高(gāo)，大(dà)幅領先于其他省市。來(lái)華專利中以日本來(lái)華專利為(wèi)主，日本來(lái)華申請(qǐng)人(rén)數(shù)量超過10位，其中在華申請(qǐng)數(shù)量最多(duō)的是日本神戶制(zhì)鋼與日本多(duō)甯股份有(yǒu)限公司。

圖 3 中國加氫技(jì)術(shù)專利布局情況（單位：件）

（三）重點創新主體(tǐ)

全球加氫技(jì)術(shù)領域排名前十的創新主體(tǐ)集中于中國。如圖4可(kě)知，全球加氫技(jì)術(shù)領域優勢專利創新主體(tǐ)集中于中國，top10中有(yǒu)7位是中國創新主體(tǐ)，外國企業中僅有(yǒu)日本第三大(dà)鋼鐵(tiě)聯合企業神戶制(zhì)鋼、日本煉油和(hé)能源巨頭JX控股公司以及全球最大(dà)工業氣體(tǐ)制(zhì)造商德國林德集團上(shàng)榜。我們進一步分析看，各創新主體(tǐ)均有(yǒu)研發側重點或優勢技(jì)術(shù)方向。例如上(shàng)海氫楓能源技(jì)術(shù)有(yǒu)限公司、日本神戶制(zhì)鋼、德國林德集團、蚌埠艾普壓縮機制(zhì)造有(yǒu)限公司、日本JX控股公司均将主要專利資源均投入了加氫站(zhàn)領域；江蘇國富氫能技(jì)術(shù)裝備股份有(yǒu)限公司、張家(jiā)港氫雲新能源研究院有(yǒu)限公司等以氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)作(zuò)為(wèi)技(jì)術(shù)研發創新重點方向；上(shàng)海舜華新能源系統有(yǒu)限公司、江陰市富仁高(gāo)科股份有(yǒu)限公司相對于其他上(shàng)榜主體(tǐ)在兩個(gè)技(jì)術(shù)分支的專利布局較為(wèi)均衡。

圖 4 全球加氫技(jì)術(shù)top10專利權人(rén)專利技(jì)術(shù)構成（單位：件）

（四）主要技(jì)術(shù)構成

加氫站(zhàn)、氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)創新及專利産出齊頭并進。如圖5所示，加氫站(zhàn)、氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)是加氫領域的重點技(jì)術(shù)分支，其專利規模相當，專利申請(qǐng)趨勢也基本一緻，均以2016年為(wèi)分界點從平穩發展期過渡到高(gāo)速增長期；加氫站(zhàn)、氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)于2021年達到了峰值，預計(jì)仍在一定時(shí)期內(nèi)保持較高(gāo)的研究熱度。

圖 5 全球加氫技(jì)術(shù)領域技(jì)術(shù)研發趨勢

（五）協同合作(zuò)創新

1.加氫技(jì)術(shù)領域協同創新模式以企業間(jiān)合作(zuò)為(wèi)主，“産學研合作(zuò)”的專利比重仍有(yǒu)較大(dà)上(shàng)升空(kōng)間(jiān)。在加氫技(jì)術(shù)領域，通(tōng)過不同類型創新主體(tǐ)之間(jiān)合作(zuò)産生(shēng)的專利數(shù)量占專利總量的18.26%。從圖6的創新合作(zuò)類型分布來(lái)看，本領域專利合作(zuò)創新以企業與企業的合作(zuò)為(wèi)主；企業與高(gāo)校(xiào)、企業與科研院所等合作(zuò)的專利成果産出，二者比重合計(jì)不足20%；企業與科研院所協同創新産出的專利規模相對較大(dà)，占到了13.5%；而高(gāo)校(xiào)與科研院所之間(jiān)，暫無聯合申請(qǐng)本領域的專利。當前，有(yǒu)專利聯合申請(qǐng)的高(gāo)校(xiào)共有(yǒu)9家(jiā)，其中華中科技(jì)大(dà)學的專利合作(zuò)數(shù)量最多(duō)，達到了4件，其合作(zuò)企業均為(wèi)中國長江三峽集團有(yǒu)限公司。

圖 6 加氫技(jì)術(shù)領域創新合作(zuò)類型

目前加氫技(jì)術(shù)領域高(gāo)校(xiào)與企業之間(jiān)合作(zuò)相對較少(shǎo)，如圖7所示的西安交通(tōng)大(dà)學、浙江大(dà)學、同濟大(dà)學等是加氫技(jì)術(shù)領域的專利申請(qǐng)優勢高(gāo)校(xiào)，這些(xiē)大(dà)學的研究團隊可(kě)作(zuò)為(wèi)潛在的研發合作(zuò)對象。

圖 7 加氫技(jì)術(shù)領域專利申請(qǐng)優勢高(gāo)校(xiào)（單位：件）

2.加氫站(zhàn)、氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)也是加氫技(jì)術(shù)領域協同創新的熱點。如圖8所示，加氫站(zhàn)、氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)的專利合作(zuò)申請(qǐng)數(shù)量規模基本相當，但(dàn)由于加氫站(zhàn)的專利申請(qǐng)總量略高(gāo)于氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)，因此加氫站(zhàn)的合作(zuò)專利占比略低(dī)于氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)，分别為(wèi)17.12%和(hé)19.58%。

圖 8 加氫技(jì)術(shù)領域協同創新熱點方向（單位：件）

（六）高(gāo)價值發明(míng)專利

加氫站(zhàn)的高(gāo)價值專利具有(yǒu)數(shù)量規模優勢，氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)高(gāo)價值專利近五年增速較快。如圖9所示，加氫站(zhàn)的高(gāo)價值發明(míng)專利數(shù)量大(dà)幅高(gāo)于氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)，因此加氫站(zhàn)的高(gāo)價值發明(míng)專利比重（10.90%）高(gāo)于氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)（7.24%）。從時(shí)間(jiān)軸來(lái)看，氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)在近五年的高(gāo)價值發明(míng)專利申請(qǐng)量超過加氫站(zhàn)，反映了近年氫氣加注裝置與加注技(jì)術(shù)取得(de)了一定的突破。在擁有(yǒu)高(gāo)價值發明(míng)專利的創新主體(tǐ)方面，排名領先的創新主體(tǐ)多(duō)數(shù)來(lái)自日本，包括日本神戶制(zhì)鋼、日本開(kāi)滋株式會(huì)社、SHINWA CONTROLS、日本本田等，其中日本神戶制(zhì)鋼以45件高(gāo)價值專利的數(shù)量優勢遙遙領先于其他創新主體(tǐ)。

圖 9 加氫技(jì)術(shù)領域高(gāo)價值發明(míng)專利申請(qǐng)情況

（七）專利法律狀态

1.全球有(yǒu)效專利比重高(gāo)，中國專利的失效原因主要為(wèi)駁回、撤回和(hé)未繳年費。如圖10所示，全球加氫技(jì)術(shù)處于有(yǒu)效的專利數(shù)量最多(duō)，占比52.83%，未授權和(hé)失效狀态的專利占比分别為(wèi)31.53%、15.64%。中國加氫技(jì)術(shù)處于有(yǒu)效的專利比重為(wèi)60.67%，大(dà)幅超過全球加氫技(jì)術(shù)專利有(yǒu)效性占比，這是由于中國專利多(duō)數(shù)申請(qǐng)較晚，中國未授權的專利占比30.90%，失效的專利占比8.43%。本領域中國專利失效的主要原因為(wèi)駁回、撤回和(hé)未繳年費，占比分别為(wèi)3.24%、2.76%、2.19%，撤回、駁回均是在專利申請(qǐng)階段即失效，側面反映了國內(nèi)專利質量不高(gāo)，因此本領域創新主體(tǐ)應重視(shì)專利生(shēng)命周期管理(lǐ)及申請(qǐng)前評估，防止專利公開(kāi)又無法授權帶來(lái)的研發資源浪費及創新成果流失。

圖 10 全球/中國加氫技(jì)術(shù)專利法律效力情況（單位：件）

2.全球及國內(nèi)加氫技(jì)術(shù)專利維持年限集中在5年內(nèi)。從圖11全球/中國加氫技(jì)術(shù)有(yǒu)效專利維持年限分布情況來(lái)看，全球有(yǒu)效專利有(yǒu)效年限在5年以下的專利數(shù)量最多(duō)，占比77.31%；維持有(yǒu)效年份在10年以上(shàng)的專利占比5.85%。由于，近年來(lái)中國加氫專利申請(qǐng)量與授權量激增，絕大(dà)部分有(yǒu)效發明(míng)專利的壽命（維持年限）在5年以下，占比93.58%，中國專利維持有(yǒu)效年份在10年以上(shàng)的專利占比為(wèi)0.94%。

圖 11 全球/中國加氫技(jì)術(shù)有(yǒu)效專利維持年限分布情況（單位：件）

PART03 總結

01 中國近五年加氫技(jì)術(shù)專利呈現激增态勢。

我國近五年在加氫技(jì)術(shù)領域的專利申請(qǐng)速度明(míng)顯加快，直接拉動了全球的專利申請(qǐng)增長率，是全球研發及創新産出最活躍的國家(jiā)。同時(shí)，伴随着我國專利審查效率的提高(gāo)，本領域專利授權量也呈現激增态勢，目前我國維持年限在5年以下的專利在有(yǒu)效專利總量的占比高(gāo)達93.58%。

02 以中美日韓歐為(wèi)主的競争格局基本形成。

近20年加氫技(jì)術(shù)領域專利主要布局在中國、日本、韓國、美國以及歐洲各國，比重超過90%，其中中國的專利申請(qǐng)量最大(dà)，占全球比重最高(gāo)，達到了63.43%。美國已成為(wèi)最受全球創新主體(tǐ)關注的加氫技(jì)術(shù)潛在市場(chǎng)國家(jiā)，日本、韓國的創新主體(tǐ)也将相當的專利資源投入海外市場(chǎng)，其中日本是在華申請(qǐng)最多(duō)的國度。

03 重點關注高(gāo)價值專利

從前文分析可(kě)知，加氫技(jì)術(shù)領域的高(gāo)價值專利主要集中于國外申請(qǐng)人(rén)手中，國內(nèi)創新主體(tǐ)的高(gāo)價值專利布局仍不成熟，因此應首先關注本領域專利優勢創新主體(tǐ)的高(gāo)價值專利，同時(shí)本領域的中國失效專利多(duō)數(shù)在未授權階段失效，說明(míng)管理(lǐ)及質量控制(zhì)還(hái)存在問題，造成創新資源浪費，應着重高(gāo)價值專利培育工作(zuò)，形成專利、創新、研發、企業經營的良性循環。

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17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)