隨著氫能在全球減排戰(zhàn)略布局中的地位日益凸顯，日本、美國、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)紛紛制定氫能發(fā)展政策，積極探索氫氣制備、儲運、加注及應用的全產(chǎn)業(yè)鏈技術路線。氫能也成為我國“雙碳”戰(zhàn)略的重要抓手，各地圍繞氫能發(fā)展，積極推動氫能技術創(chuàng)新和應用。賽迪研究院規(guī)劃研究所對全球氫能專利申請情況分析后發(fā)現(xiàn)，我國專利數(shù)量雖處于全球領先地位，但仍然存在三個問題，即產(chǎn)業(yè)上下游專利布局不均衡、企業(yè)創(chuàng)新主體地位不顯著、海外專利布局不足，并基于此提出了相應的對策建議。

一 我國成全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展“新勢力”

發(fā)達國家氫能專利申請整體呈“先升后降”趨勢，我國成為全球專利申請的主要增長點。20世紀70年代，美國提出了“氫經(jīng)濟”概念，是最早將氫能納入能源戰(zhàn)略的國家。同期，日本也開始了氫燃料電池技術探索，并在1978年取代美國成為專利申請量最多的國家。上世紀70年代末，韓國和歐洲逐漸注重氫能發(fā)展，專利申請數(shù)量不斷增加。到了80年代中期，我國開始出現(xiàn)氫能專利申請，并保持低速增長。從2000年開始，全球氫能產(chǎn)業(yè)進入快速發(fā)展期，各國陸續(xù)發(fā)布氫能相關戰(zhàn)略和計劃：日本開展氫能源及燃料電池示范項目，美國出臺國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略等。其間，我國的專利申請量始終保持整體上漲態(tài)勢，從2016年起，呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，年均增速超過20%。至2020年，我國氫能專利年申請量已達到全球專利總量的62.3%，現(xiàn)已成為美、日、韓等國氫能領域主要的目標市場，現(xiàn)有專利中有22.1%來自海外申請人。

燃料電池系統(tǒng)是全球氫能專利申請的主導領域，我國氫能上游技術專利布局較多。氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游技術主要包含氫氣制備、儲運、加注；中游技術主要是燃料電池系統(tǒng)，包含電堆系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；下游技術涉及具體應用，比如交通運輸、發(fā)電、便攜式電池、航天領域等。從全球氫能技術分支專利申請情況看，氫氣制備、儲運、加注三項上游技術，分別占比15%、5%和1%，總計占比21%，電堆系統(tǒng)和控制系統(tǒng)技術總計占比73%，下游應用技術占比6%，氫燃料電池及其在交通運輸中的應用已成為全球關注的重點。我國的氫能技術專利分布和全球結構類似，中游燃料電池系統(tǒng)專利申請量最高，總計占比59%，低于全球水平。上游技術專利申請量高于全球水平，總計占比35%，其中氫氣制備單項技術的占比可達25%。強大的制氫能力為我國氫能發(fā)展提供了堅實保障，傳統(tǒng)能源企業(yè)紛紛轉型布局氫能產(chǎn)業(yè)。

企業(yè)是全球專利申請的主力軍，我國高校院所已擁有一定的技術積累。從全球專利申請人排名看，日本企業(yè)占據(jù)絕對領導地位，排名前十的申請人中有5家日本企業(yè)。豐田自動車株式會社排名第一，專利超過24000件；其后依次為本田技研工業(yè)株式會社、日產(chǎn)自動車株式會社、松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社。美、韓兩國企業(yè)在氫能領域也具備世界領先水平，各有兩家企業(yè)進入前十。我國專利申請量最大的中科院大連化物所，僅排名第19位，還存在較大差距。在我國申請專利的申請人中，豐田自動車株式會社排名第一，美國通用汽車環(huán)球科技運作有限公司、韓國現(xiàn)代自動車株式會社進入前五名。我國中科院大連化物所、清華大學進入前十名，分別排名第二、第七，已形成了一定的氫能技術積累。

二 我國氫能發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

氫能產(chǎn)業(yè)上下游專利布局不均衡，綠色制氫不足、應用場景單一情況凸顯。我國上游氫能專利申請量占比明顯高于全球水平，其中氫氣制備領域占比最高，但我國以化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等技術為主，專利總計占比49.5%。其中，電解水制氫、可再生能源制氫等綠色制氫技術專利數(shù)量占比分別為39.9%、10.6%。我國年制氫產(chǎn)量約3300萬噸，已成為世界上最大的制氫國，但受技術條件限制，“綠氫”占比較低。中國煤炭工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2020年我國電解水制氫產(chǎn)量僅占1%左右。目前大規(guī)模推動氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將導致“灰氫”規(guī)模快速擴張，不利于我國“雙碳”目標的實現(xiàn)。此外，氫能應用場景單一也無法實現(xiàn)大量氫能的充分利用。

企業(yè)創(chuàng)新主體地位不顯著，創(chuàng)新成果主要停留在高校。在全球氫能專利申請人排名中，企業(yè)申請人占據(jù)主導地位。國外大都是由企業(yè)產(chǎn)出氫能專利，并將其轉化為創(chuàng)新研發(fā)成果。比如，日本豐田擁有的專利超過24000項，且能生產(chǎn)出單次加氫行駛里程超過1000公里的氫能源汽車Mira。從我國專利受理情況看，我國前10名申請人中有8家是高校院所，占比80%，包括中科院大連化物所、清華大學、浙江大學、華南理工大學等?？梢姡覈鴼淠芗夹g創(chuàng)新成果還主要停留在高校，企業(yè)沒能充分發(fā)揮創(chuàng)新主體作用。入榜的兩家企業(yè)分別為上海神力科技、新源動力，均聚焦燃料電池系統(tǒng)領域，具備一定的技術積累，但專利申請量與日本龍頭企業(yè)仍有很大差距。我國企業(yè)有較強的生產(chǎn)能力，但技術創(chuàng)新有待加強，比如廣東國鴻氫能擁有全球產(chǎn)能最大的燃料電池電堆生產(chǎn)線，但專利申請量僅為200件左右。

海外專利布局不足，本土市場面臨內(nèi)外雙重壓力。日本是全球氫能專利最大申請國，專利量超過60000件，并十分重視海外市場布局，在海外申請的專利量位居全球榜首。美國、韓國、歐洲等均十分重視海外專利布局，海外專利申請量占比分別為43.5%、41.3%、59.7%。我國雖然是氫能專利申請量第二大國，但專利布局主要集中在國內(nèi)，海外布局嚴重不足，海外申請的專利量僅755件，占比1.63%。這樣的情形很可能致使我國企業(yè)拓展國際市場時卷入侵權糾紛并承受巨大損失。目前，我國氫能產(chǎn)業(yè)已進入高速發(fā)展期，部分地區(qū)知識產(chǎn)權保護機制建立不及時，可能導致專利相關的不正當競爭出現(xiàn)，不利于氫能市場的良好發(fā)展。同時，各國積極在我國氫能市場進行專利布局，日本、美國、韓國、歐洲在我國布局的專利量分別占到各自海外專利總量的26.5%、27.0%、25.0%。發(fā)達國家和地區(qū)通過專利提前布局來鞏固行業(yè)壟斷地位，意在壓制我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展并瓜分市場。

三 啟示及建議

推動應用導向的氫能產(chǎn)業(yè)布局。目前，各地方政府發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)熱情高漲，紛紛出臺支持政策，但大多都集中在交通領域，存在重復建設和無序競爭的風險。為此，一是推動各地方政府依托知識產(chǎn)權保護中心、信息中心，圍繞氫能應用場景，結合本地資源稟賦，開展專利導航分析，收集和統(tǒng)計氫能專利、市場信息，明確氫能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)行業(yè)的協(xié)同互補關系，精準匹配有發(fā)展前景的氫能應用場景，確定配套的上下游技術環(huán)節(jié)。二是加快建立和完善氫能制、存、運方面的設備技術、檢測和安全標準等，促進發(fā)電、建筑、工業(yè)等領域氫能多元應用的市場機制形成，發(fā)掘氫能的“補充”價值。

強化氫能產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權的國際保護。我國創(chuàng)新主體基本集中在高校院所，與企業(yè)相比缺乏專利保護與明確的國際專利戰(zhàn)略布局意識。為此，一是鼓勵高校院所、企業(yè)和行業(yè)協(xié)會建立氫能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟，引入市場化的知識產(chǎn)權服務機構，提升創(chuàng)新主體對專利可行性、侵權風險等評估能力，促進創(chuàng)新主體間的專利許可、轉讓等。二是鼓勵企業(yè)對國外氫能重要技術方向進行持續(xù)跟蹤和監(jiān)測，了解海外專利國際布局與技術創(chuàng)新方向，有效規(guī)避知識產(chǎn)權壁壘。三是依托各地知識產(chǎn)權中心，協(xié)助企業(yè)與國外專利中介服務資源建立對接渠道，支持企業(yè)申請并獲取國外專利授權。

充分發(fā)揮企業(yè)創(chuàng)新主體作用。我國氫能產(chǎn)業(yè)企業(yè)創(chuàng)新主體作用發(fā)揮不充分，部分關鍵零部件、材料依靠進口，關鍵組件制備工藝與國外相比還存在較大差距。為此，一是圍繞氫能產(chǎn)業(yè)綠色制氫技術、催化劑、雙極板和密封件等短板領域，設立國家重點技術研發(fā)科技專項，鼓勵企業(yè)加大國際科技合作力度，著力開展核心關鍵技術攻關，加速實現(xiàn)氫能關鍵技術與產(chǎn)品部件的國產(chǎn)化。二是依托龍頭企業(yè)整合行業(yè)優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源，加快建立氫能創(chuàng)新平臺，促進高校及科研院所的創(chuàng)新研究成果產(chǎn)權化和產(chǎn)業(yè)化。三是大力推進“專精特新”中小企業(yè)參與氫能產(chǎn)業(yè)關鍵共性技術研發(fā)，促進大中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新融通發(fā)展。

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