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IEA报告|氢能专利研究及全球氢能价值链创新趋势分析报告

时间：2023-02-08 来源： 浏览：

IEA报告|氢能专利研究及全球氢能价值链创新趋势分析报告

石化行业走出去联盟
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日前，国际能源署（IEA）发布《促进清洁能源未来的氢能专利——氢能价值链全球创新趋势分析 》报告，这是业界第一份结合了国际能源署和欧洲专利局的专业知识，对迄今为止氢能相关专利做出最全面的全球性调查报告。 报告涵盖了氢能供应、储存、分配、转化和终端用户应用等全部技术，并引入了全新的搜索策略，以比较与既定化石燃 料工艺有关的递增式创新和受气候挑战驱动的新兴技术的异同。
为了支持向清洁能源的成功转型，要求 全球经济和人们的能源消费模式做出快速转变，唯有这样，才有可能维持一个更为健康的社会、更公平的产出以及更有韧性的地球。技术将是诸多变化得以实现的核心，而 扩大氢能作为清洁能源载体 的规模无疑在其中扮演某个重要的角色。 要使低排放氢能（低碳氢）在成本上具有竞争力，需要一个强有力的政策，但如果没有涉及能源系统几乎每个部分的价值链相关的技术改进，要降低成本也并不容易。 世界各地的创新者正在加紧实现这一目标，包括化石燃料转换技术、水的电解技术、石墨烯罐、低温存储、飞机用燃料电池发动机和铁矿石还原等不同领域。 如果氢想要在化石燃料减排方面发挥重要作用，其未来将取决于广泛联合不同类型的硬件，并为之创造一个新市场。 与软件等数字技术相比，要开发好硬件，通常需要更多的时间，在原型设计和市场进入阶段还涉及到更大的投资风险。为此，通过申请专利，发明者可以确保自己能够收回这部分创新投资。 协调整个氢能价值链的部署，有可能是能源工程师面临的所有技术挑战中最复杂的，因为有时很难辨别所有基础技术领域的状况。专利正是代表创新活动的有力指标，可以对科学研究的状态和方向提供非常详细的有用见解。
正因如此，国际能源署和欧洲专利局充分利用双方的专业知识，对迄今为止氢能相关的专利进行了最全面和全球性的及时调查。研究试图涵盖氢能从供应、储存、分配到转化和终端用户应用等全部技术，并引入全新的搜索策略，以比较与既定化石燃料工艺有关的递增式创新和受气候挑战驱动的新兴技术之间的异同。
欧洲专利局主席António Campinos表示：
“利用氢能潜力是欧洲到2050年实现碳中和战略的一个关键部分，但氢能要在减排方面发挥重要作用，就迫切需要在一系列技术方面进行创新。这份报告揭示了各国和各行业令人鼓舞的转型模式，包括欧洲对新的氢能技术的出现所做的重大贡献。报告也强调了一些初创企业对氢能创新的贡献，以及他们如何依靠专利手段，将其氢能相关发明推向市场。”
报告研究了2011年至2020年间氢能技术的主要趋势，以国际专利族（IPFs）进行衡量，每个专利族代表一项高价值的发明，其专利申请需在全球两个或两个以上的专利局已提交。 报告发现，全球氢能专利申请主要由 欧盟 和 日本 领导 ，分别占这一时期所有国际专利族申请的28%和24%，在过去十年里有显著增长。而在欧洲的领先国家，则是德国（占全球总数的11%）、法国（6%）和荷兰（3%）。
美国 的氢能相关专利占20%，但过去十年IPFs专利申请数量有所下降 ，也是唯一下降的氢能创新国家。 韩国 和 中国 的氢能技术的国际专利活动虽然还不多，但呈现上升势头。除了上述五个主要的氢能创新中心外，其他有大量氢能专利的国家还包括英国、瑞士和加拿大等。
氢气的生产技术 在2011-2020年期间 占据最多的氢能相关专利数量 。虽然目前全球氢气生产还几乎以化石燃料为基础，但专利数据显示， 低排放创新技术在氢能价值链的各个环节的国际专利数量是化石燃料相关氢能技术专利的两倍以上。
报告重点指出， 到2020年，出于气候变化考虑的技术占所有与氢能生产有关的专利的近80% ，这一增长主要是由电解技术创新的急剧增加所驱动。最具创新的地区正着力竞争推动第一个工业推广阶段。 数据表明，欧洲作为新的电解槽制造能力的热门投资地点，已获得一定的先发优势。
在氢能 诸多 潜在最终应用中 ， 汽车行业一直是创新的重点。 汽车运输行业的专利申请继续在增长，主要由日本领导。近年来政策和媒体一致关注氢能在 长途运输、航空、发电和供暖方面的潜力 ，但在其他最终应用方面还看不到类似增长势头。如果不解决难以减排部门有增无减的化石燃料的使用，各国净零排放的承诺就无法实现。其中有一个亮点，就是最近 利用氢气使钢铁生产脱碳的专利申请有所增加 。
对于化石燃料相关氢能技术，创新主要由欧洲化学工业所主导 ，欧洲化学领域具有的专业知识，也使得这些公司在电解和燃料电池等由气候变化驱动的氢能技术方面占据了先机。一些 汽车公司 在氢能技术创新方面也很活跃，且不单单在汽车技术方面。随后是 大学和公共研究机构， 他们在2011-2020年产生了13.5%的与氢能有关的国际专利，特别是法国和韩国的机构，重点是低排放氢能的生产方法，如电解。
研究发现，2011-2020年间对氢能公司的100亿美元风险投资中，有一半以上投给了拥有专利的初创企业 ，尽管这些企业只占报告中包含的初创企业的三分之一。而是否拥有专利，成为衡量一家初创企业是否会继续吸引资金的一个重要指标。2011-2020年对氢能初创企业的后期投资中，超过80%的公司已经在电解、燃料电池或天然气制氢等低排放方法领域申请了专利。
来源：国际能源署
https://www.iea.org/reports/hydrogen-patents-for-a-clean-energy-future
https://iea.blob.core.windows.net/assets/1b7ab289-ecbc-4ec2-a238-f7d4f022d60f/Hydrogenpatentsforacleanenergyfuture.pdf
https://www.iea.org/news/hydrogen-patents-indicate-shift-towards-clean-technologies-such-as-electrolysis-according-to-new-joint-study-by-iea-and-epo
编译：风能专委会CWEA公众号

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