以下文章來(lái)源于深圳市氫能與燃料電(diàn)池協會(huì) ，作(zuò)者SHFCA

深圳市氫能與燃料電(diàn)池協會(huì).

深圳市氫能與燃料電(diàn)池協會(huì)，是深圳市第一個(gè)關注氫能與燃料電(diàn)池領域的專業社會(huì)團體(tǐ)。

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16期 制(zhì)氫技(jì)術(shù)篇

PART01 背景

在“雙碳”目标以及“十四五”能源規劃的背景下，大(dà)力發展氫能将是我國未來(lái)能源發展的重要方向。而如何實現大(dà)規模地廉價制(zhì)氫，是大(dà)力發展氫能的關鍵“一環”和(hé)重要保障。因此，需要開(kāi)展制(zhì)氫技(jì)術(shù)研究，為(wèi)實現規模化低(dī)成本制(zhì)氫提供技(jì)術(shù)創新方向指引。

制(zhì)氫技(jì)術(shù)根據制(zhì)氫原料類型，可(kě)将制(zhì)氫技(jì)術(shù)劃分為(wèi)三種：一是以煤、石油、天然氣為(wèi)主的化石能源直接制(zhì)氫；二是以焦爐煤氣、氯堿尾氣和(hé)醇類為(wèi)代表的工業副産品制(zhì)氫；三是可(kě)再生(shēng)能源制(zhì)氫，如電(diàn)解水(shuǐ)、太陽能、風能制(zhì)氫等。從制(zhì)氫的能量來(lái)源來(lái)看，化石能源制(zhì)氫技(jì)術(shù)成熟、成本低(dī)，以煤制(zhì)氫和(hé)天然氣制(zhì)氫兩種主要制(zhì)氫方式為(wèi)代表，是國內(nèi)最主流的制(zhì)氫方式，國外市場(chǎng)尤其以天然氣制(zhì)氫為(wèi)主。天然氣制(zhì)氫技(jì)術(shù)中的蒸汽重整制(zhì)氫技(jì)術(shù)最為(wèi)成熟，應用廣泛。可(kě)再生(shēng)能源制(zhì)氫中，電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫是未來(lái)主流技(jì)術(shù)，質子交換膜（PEM）電(diàn)解水(shuǐ)技(jì)術(shù)因其具有(yǒu)更高(gāo)能量轉化效率，前景十分廣闊。在電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)方面，我國與國外先進水(shuǐ)平存在一定差距，但(dàn)已有(yǒu)中科院大(dà)連化學物理(lǐ)研究所等單位開(kāi)展相關研究。

本期推送将以制(zhì)氫技(jì)術(shù)作(zuò)為(wèi)主題，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)構成等七個(gè)不同維度進行(xíng)專利分析，幫助新能源（燃料電(diàn)池）産業各創新主體(tǐ)進一步推進制(zhì)氫技(jì)術(shù)研發和(hé)專利布局，提升産業創新能力。

PART02 制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利分析

（一）專利申請(qǐng)趨勢

全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利數(shù)量持續增長，近5年發展勢頭迅猛。如圖1所示，全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)近20年研發活躍，專利申請(qǐng)量持續上(shàng)升，2002-2017年申請(qǐng)量增速較為(wèi)緩慢。2017年以來(lái)，随着氫能關鍵環節技(jì)術(shù)瓶頸的不斷突破以及各國氫能政策扶持下，制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利申請(qǐng)量呈現快速增長态勢，近5年專利申請(qǐng)量平均增速達31.50%。在此期間(jiān)，制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利授權量與申請(qǐng)量同步快速增長，2022年達到最高(gāo)值。

近20年來(lái)，制(zhì)氫技(jì)術(shù)發明(míng)專利申請(qǐng)量和(hé)授權量整體(tǐ)保持持續上(shàng)升态勢，2021年雙雙處于峰值。

圖 1全球制(zhì)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.中日韓美是制(zhì)氫技(jì)術(shù)主要專利布局目标國，中國創新勢頭強勁，是制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利增長的主要貢獻者。如圖2所示，全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)占比達62.66%的專利布局在中國，其次，日、韓、美三國的專利在全球占比分别為(wèi)12.55%、4.80%和(hé)3.86%。中日韓美四國專利數(shù)量占全球專利總量的83.87%，是全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)最主要的專利布局目标國家(jiā)。

從技(jì)術(shù)來(lái)源國分布來(lái)看，中國創新勢頭強勁，中國申請(qǐng)人(rén)提交的專利申請(qǐng)量在全球占比達到62.61%，是全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利增長的主要貢獻者。日、韓、美等氫能産業先發國家(jiā)在制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域持續研發和(hé)布局，專利申請(qǐng)量分别位居第2-4位。

圖 2全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利布局情況（單位：件）

2.日美來(lái)華專利布局意識強，國內(nèi)北京、江蘇、廣東專利優勢突出。如圖3所示，從制(zhì)氫技(jì)術(shù)中國專利技(jì)術(shù)來(lái)源看，主要來(lái)自于國內(nèi)創新主體(tǐ)，國外來(lái)華申請(qǐng)僅占中國專利總量的2.53%，其中日本和(hé)美國的創新主體(tǐ)來(lái)華布局最多(duō)。

國內(nèi)省市中，北京、江蘇、廣東三省市專利申請(qǐng)量位居前三，均超過300件。四川、上(shàng)海緊跟其後。

圖 3中國制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利布局情況（單位：件）

（三）重點創新主體(tǐ)

中、日企業表現突出，強勢引領制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利創造，以電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫和(hé)甲醇重整制(zhì)氫為(wèi)主。如圖4所示，全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利數(shù)量排名前10的創新主體(tǐ)全部來(lái)自中國和(hé)日本，其中中國占6席，日本占4席。中國華能集團申請(qǐng)量為(wèi)91件，位居榜首，上(shàng)海合既得(de)動氫機器(qì)、廣東合即得(de)能源科技(jì)、中科液态陽光（蘇州）氫能科技(jì)等企業在甲醇重整制(zhì)氫領域有(yǒu)較強創新實力，蘇州競立制(zhì)氫設備、中船(chuán)重工第七一八研究所在電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫領域有(yǒu)創新優勢。國外創新主體(tǐ)中，日本的東芝、旭化成、日立、住友(yǒu)等電(diàn)子信息及化學品企業上(shàng)榜，專利技(jì)術(shù)均集中于電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫領域。全球天然氣制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利量相對較少(shǎo)，國內(nèi)主要專利權人(rén)為(wèi)華南理(lǐ)工大(dà)學、四川亞聯高(gāo)科、張家(jiā)港氫雲新能源研究院等。

圖 4全球制(zhì)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

電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利數(shù)量最多(duō)，研究熱度持續攀升。如圖5所示，全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)中，電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利申請(qǐng)量占制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利總量的70.08%，甲醇重整制(zhì)氫和(hé)天然氣制(zhì)氫專利分别占比20.47%和(hé)9.45%。從專利趨勢來(lái)看，電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)研究熱度持續攀升，專利申請(qǐng)量增長最快，近5年專利申請(qǐng)量平均增幅達32.92%，甲醇重整制(zhì)氫和(hé)天然氣制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利申請(qǐng)量也均保持緩慢增長态勢。

圖 5全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域技(jì)術(shù)研發趨勢（單位：件）

（五）協同創新情況

1.制(zhì)氫技(jì)術(shù)協同創新以企業間(jiān)合作(zuò)為(wèi)主導。如圖6所示，制(zhì)氫技(jì)術(shù)合作(zuò)申請(qǐng)類型中，企業間(jiān)的合作(zuò)較為(wèi)頻繁，企業間(jiān)合作(zuò)專利數(shù)量占該領域合作(zuò)申請(qǐng)專利總量的42.22%。企業與高(gāo)校(xiào)、科研院所的合作(zuò)專利數(shù)量分别占7.86%和(hé)4.44%。其中日本的京都大(dà)學與住友(yǒu)、三菱、富士膠片等企業合作(zuò)創新較多(duō)。在國內(nèi)，青海大(dà)學、江蘇大(dà)學、中國石油大(dà)學（北京）等高(gāo)校(xiào)，以及北京低(dī)碳清潔能源研究所、西南化工研究設計(jì)院等科研院所與企業間(jiān)有(yǒu)合作(zuò)創新成果産出，但(dàn)合作(zuò)專利申請(qǐng)量均不足5件（如表1所示），高(gāo)校(xiào)和(hé)科研院所的創新資源還(hái)有(yǒu)待進一步充分利用。

圖 6制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域創新合作(zuò)類型

表 1制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域專利合作(zuò)優勢高(gāo)校(xiào)/科研院所（單位：件）

2.電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)合作(zuò)創新較為(wèi)活躍。如圖7所示，制(zhì)氫技(jì)術(shù)中電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫領域的合作(zuò)創新最為(wèi)活躍，合作(zuò)申請(qǐng)專利占該領域專利總量的16.28%，甲醇重整制(zhì)氫和(hé)天然氣制(zhì)氫合作(zuò)申請(qǐng)專利數(shù)量分别占各自領域專利總量的7.26%和(hé)12.18%。

圖 7制(zhì)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

制(zhì)氫技(jì)術(shù)高(gāo)價值發明(míng)專利主要集中于電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫領域，以日本企業為(wèi)主。如圖8所示，制(zhì)氫技(jì)術(shù)高(gāo)價值發明(míng)專利占制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利總量的10.06%。其中，電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫領域高(gāo)價值發明(míng)專利數(shù)量最多(duō)。從專利權人(rén)分布來(lái)看，日本企業是高(gāo)價值發明(míng)專利的主要持有(yǒu)者，在高(gāo)價值發明(míng)專利TOP10排名榜中占據7席。在國內(nèi)，上(shàng)海合既得(de)動氫機器(qì)公司、大(dà)連化學物理(lǐ)研究所專利質量較高(gāo)，榜上(shàng)有(yǒu)名。

圖 8制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域高(gāo)價值發明(míng)專利申請(qǐng)情況（單位：件）

（七）專利法律狀态

1.制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利維持狀态較好，有(yǒu)效專利占比高(gāo)。如圖9所示，全球制(zhì)氫技(jì)術(shù)有(yǒu)占比41.23%專利處于有(yǒu)效狀态，占比30.31%的專利處于公開(kāi)或審查狀态，另有(yǒu)占比28.46%的專利已失效。

中國專利中，有(yǒu)效專利占比高(gāo)于全球，達到46.53%。未授權和(hé)失效專利分别占29.26%和(hé)24.21%。

圖 10全球/中國制(zhì)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 加強電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫關鍵技(jì)術(shù)研發與專利布局。

從專利角度看，電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利數(shù)量遠高(gāo)于天然氣制(zhì)氫和(hé)甲醇重整制(zhì)氫等傳統制(zhì)氫方式，國外尤其是日本企業在電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域研發積極。我國在電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫技(jì)術(shù)的設備成本、催化劑、質子交換膜等方面均與國際先進水(shuǐ)平存在差距。建議跟蹤和(hé)關注日韓歐美等國家(jiā)和(hé)地區(qū)的技(jì)術(shù)研究方向和(hé)路線，重點探索突破電(diàn)解水(shuǐ)制(zhì)氫關鍵技(jì)術(shù)，同時(shí)積極進行(xíng)專利布局，搶占制(zhì)氫前沿技(jì)術(shù)制(zhì)高(gāo)點。

02 有(yǒu)效對接和(hé)充分利用高(gāo)校(xiào)院所創新資源。

制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利中，國內(nèi)多(duō)家(jiā)高(gāo)校(xiào)和(hé)科研院所在制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域開(kāi)展了研究和(hé)專利布局，但(dàn)高(gāo)校(xiào)和(hé)科研院所的創新資源未能很(hěn)好地與企業及市場(chǎng)對接。建議企業積極尋求與專利優勢高(gāo)校(xiào)和(hé)科研院所合作(zuò)，為(wèi)企業增加專利技(jì)術(shù)儲備及提升創新能力提供幫助。

03 加強制(zhì)氫技(jì)術(shù)專利布局和(hé)高(gāo)價值發明(míng)專利儲備。

制(zhì)氫技(jì)術(shù)領域國內(nèi)申請(qǐng)人(rén)的高(gāo)價值專利數(shù)量少(shǎo)，專利質量不高(gāo)。因此，建議企業加大(dà)技(jì)術(shù)創新力度，積極進行(xíng)國內(nèi)外專利布局，同時(shí)要注重專利質量，培育高(gāo)價值發明(míng)專利，為(wèi)專利成果轉化運用做(zuò)好儲備。

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16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。

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