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系列报告 | 新能源(燃料电池)产业专利导航系列第4期:产业竞争格局篇
发布时间:2023-11-07 16:38:00 | 浏览次数:


新能源(燃料电池)产业专利导航系列研究报告是基于深圳市标准技术研究院、广州恒成智道信息科技有限公司共同开展的新能源(燃料电池)产业专利导航项目研究成果,围绕新能源燃料电池产业发展概况、深圳市区域特色开展专利导航研究等主题内容,系统梳理了制约深圳市新能源燃料电池产业发展的瓶颈问题和关键技术,为深圳市新能源燃料电池产业发展路径提供导航建议。深圳市氢能与燃料电池协会作为新能源(燃料电池)产业专利导航项目成果信息的重点应用实施单位,将在本平台进行该专题的系列推送,欢迎关注。


第4期 产业竞争格局篇



PART01 产业专利区域布局


1.1 全球产业专利区域布局


中国、日本、美国、韩国、欧洲以及德国是新能源(燃料电池)产业主要专利申请国(图a)。中国(131404件)和日本(78032件)在新能源燃料电池产业专利申请中位居前列,专利申请量遥遥领先其余国家,反映了中国和日本在新能源技术路线的选择上偏重于燃料电池,尤其是氢能源燃料电池。其后的美国、韩国、欧洲专利局、德国的专利申请量均超过19000件,位于第三至第六位。


美国、欧洲专利局、韩国、日本和中国为本产业全球高价值专利主要产出国家/地区,美国、欧洲高价值专利比重高(图b)。美国以20126件高价值专利高居榜首,大部分专利申请来源于国外;中国和日本的高价值专利量均超过10000件。值得关注的是,美国与欧洲专利局的高价值专利比重遥遥领先于其他国家,说明美国、欧洲等市场受到的关注度最高,本产业多数核心技术均在美国或欧洲专利局进行专利申请。而中国、日本、韩国的高价值专利量比重远低于美国和欧洲专利局,这与该三国专利基数较大,并且多数专利为本土专利是相关的。



1.2 国内产业专利区域布局


如下图(a)所示,我国新能源燃料电池产业专利主要分布于江苏、北京、广东和上海,专利申请量均超过1万件。浙江、山东、辽宁和湖北的专利申请量均超过5千件,位列第五至第八位,说明我国新能源燃料电池产业的专利申请主要集中在东部沿海地区和科技实力较强的中部地区,这些地区人口较为密集,产业链上下游相关配套相对齐全,有利于新能源燃料电池产业开展重点技术及商业模式的探索和积累。


如下图(b)所示,北京在新能源燃料电池产业高价值专利拥有量遥遥领先,这与科研实力强劲的中石化等行业龙头总部位于北京是相关的。其次是江苏、广东、辽宁、上海、浙江等地区,高价值专利拥有量均超过600件,分布态势与专利区域分布基本一致,反映了我国东部沿海地区对新能源燃料电池产业高价值专利创造的重视程度相对较高。从国内省市高价值专利比重来看,辽宁、北京、四川和浙江的高价值专利比重具有较大的领先优势最高,而广东的本产业高价值专利比重仅为6.03%,说明广东虽然高价值专利规模保持领先,但是整体水平仍有待提高。

1.3 广东省产业专利区域布局


如前所述,广东省在本产业技术创新较为活跃,产业创新主体专利保护意识较强。进一步分析广东省内专利布局情况(图a),省内深圳市、广州市处于本产业专利产出规模第一梯队,是广东省燃料电池产业的发展高地。其次是佛山市、东莞市等重点工业城市,也是省内氢能制储运产业集聚区,组成广东省新能源燃料电池产业第二梯队。总体来看,全省当前的专利地市布局与《广东省能源发展 “十四五”规划》中的产业部署基本一致。


广东省新能源燃料电池产业高价值专利量在全国排名第三。如下图(b)所示,广州市、深圳市高价值专利拥有量居全省前二,其次是佛山市和东莞市位列第三、第四名;反映了本产业的优质创新资源主要集中于深圳市、广州市、东莞市和佛山市等,相关创新主体对新能源燃料电池产业高价值专利创造的重视程度较高。同时,深圳市不仅在专利申请量、高价值专利量具有较大的领先优势,高价值专利比重也处于较高水平(6.30%),显示出深圳市新能源燃料电池产业高质量发展理念。



PART02 重点创新主体分析


新能源燃料电池产业创新优势主体集中于企业,占据前十位,其中,日本上榜企业最多,专利优势显著,这与日本是最早开始氢能研发的经济体之一,也是目前全球氢能开发和应用最全面的国家有关[1];在前五名的优势创新主体中,日本企业占据四位,分别为丰田、本田、日产汽车和松下,可见日本企业将燃料电池,尤其是车用燃料电池作为新能源产业的重点发展领域。其次是韩国的现代汽车、三星以及德国的博世公司、戴姆勒分别位于第四、七、八、十位。从创新主体主营业务来看,新能源燃料电池产业的前十的重点创新主体中车企占据7位,同时博世公司虽不是车企,却是全球第一大汽车系统技术供应商,可见燃料电池汽车仍是新能源燃料电池产业最重要的应用领域。值得关注的是,全球榜单前十名中尚未出现中国申请人,反映了中国企业及相关机构在专利布局力度等方面仍落后于欧美国家。

如下图所示,日本的丰田、本田以及韩国的现代汽车均在中国布局了较大规模的氢能与燃料电池技术相关专利,分别为2490件、802件和922件,而中国在本领域的头部创新主体以高校为主,前10位排名中排除3家外企,仅有中国科学院大连化学物理研究所1家科研院所,其他均为高校,包括清华大学、浙江大学、华南理工大学、天津大学和哈尔滨工业大学等,暂无中国本土企业上榜。

如下表所示,当前广东省新能源燃料电池产业优势创新主体集中于企业与高校,进入前五名的高校包括华南理工大学、中山大学、广东工业大学;上榜企业包括广东合即得能源科技有限公司,其主要产品是水氢发电机,珠海格力电器股份有限公司则在燃料电池关键组件及制氢、储氢等重要环节均有专利申请,但是与其他上榜企业相比高价值专利比重较低。


PART03 创新人才分布分析


如下图a所示,全球新能源燃料电池产业重点发明人与优质发明人的名单差别较大,但是所属单位却有少量重合,例如中科院大连化学物理研究所、法商BIC公司,主要差别体现在国内发明人在单个发明人的专利量上占据优势,例如武汉格罗夫氢能汽车有限公司的董事长郝义国、上海合既得动氢机器有限公司的董事长向华的本产业专利申请量均超过650件,在全球排名前二;前十位的重点发明人,中国发明人占据7位。但是在高价值专利量的数据上,前十位中有9位国外发明人,国内发明人仅占1席,说明国内在高价值专利培育方面仍有待提高。


全球优质发明人前十位主要来自丰田、本田、法商BIC公司、英国智能能源公司、美国联合工艺公司以及中科院大连化学物理研究所(图b)。其中来自法商BIC公司的安德鲁.J.库瑞罗和中科院大连化学物理研究所的张华民是在两个榜单均上榜的发明人,来自丰田的今西启之、长沼良明、片野刚司、真锅晃太、马屋原健司均成为优质发明人前十位,相关技术的研发机构可对其相关专利进行更加深入的技术分析。

如下图a所示,中国科学院大连化学物理研究所作为专利申请量国内排名第一的单位,培育了一批专利产出较高的重点发明人团队,包括张华民、孙公权、邵志刚、李先锋,另外北京亿华通科技股份有限公司研发总监方川、高级工程师/副总经理李飞强等发明人均进入重点发明人前十,其他上榜的发明人均为企业的董事长、总经理、法人代表、技术总监或其他股东、高管。


如下图b中国优质发明人排名所示,中科院大连化学物理研究所的张华民、孙公权、邵志刚、衣宝廉、李先锋是上榜的最大优质发明人团队,接着是中国东方电气集团有限公司的汤浩和殷聪组成的发明人团队,上海合既得动氢机器有限公司的董事长向华、上海恒劲动力科技有限公司CEO高勇等排名也相对靠前。

如下图a所示,省内的重点和优质发明人均主要来自企业,其中发明人向华作为广东合即得能源科技有限公司的董事长再次登上广东省重点发明人和优质发明人两个榜单,以369件专利遥遥领先于其他发明人,排名省内第一。重点发明人显示较高的企业聚集趋势,例如珠海格力电器股份有限公司的张威、刘智亮、肖彪,广东国鸿氢能科技有限公司的燕希强、崔士涛、王铎霖、王继明等,与重点创新主体的分布基本一致,我省重点发明人主要来自重点创新主体。


另外,我省优质发明人的高价值专利拥有量总体较低(图b),从第二名开始已经低于15件,具体包括鸿海精密工业股份有限公司的范守善、姜开利、刘长洪、王诚、张丽娜、刘志祥团队,深圳市图门新能源有限公司的郑役军、郑东冬团队,比亚迪股份有限公司的独立董事董俊卿,广东合即得能源科技有限公司的董事长向华,中国科学院广州能源研究所的周顺桂,华南理工大学教授廖世军、冯春华,并且廖世军教授是广东省燃料电池重点实验室主任。




PART04 总结


中美日韩欧位主导的新能源燃料电池产业格局基本成熟。


中国东部沿海地区和科技实力较强的中部地区是产业资源集中地,深圳市、广州市是广东省燃料电池产业的创新发展高地。


企业是新能源燃料电池产业创新优势主体,日本在该领域上榜企业最多,专利优势显著。国内优势创新主体主要由外资企业和国内高校组成。


重点/优质发明人与优势创新主体呈现高相关性。


参考文献

陈英姿,刘建达.

日本车用氢能的产业发展及支持政策[J].现代日本经济,

2021(02):80-94.DOI:10.16123/j.cnki.issn.1000-355x.2021.02.007.


新能源(燃料电池)产业专利导航项目简介

深圳氢能产业已初步形成较为完善的产业链,从上游的氢气制备、储运、加注、加氢站基础设施建设和运营,到中游燃料电池核心材料、电堆、系统及关键零部,以及下游终端交通、储能、发电、船舶、无人机等新型应用,都有全国行业领先的企业在布局开拓,并形成了以深圳为研发、技术突破高地,辐射广东省乃至全国市场的发展格局。

在此背景下,深圳市标准技术研究院联合广州恒成智道信息科技有限公司开展了新能源(燃料电池)产业专利导航项目,围绕深圳市新能源燃料电池产业发展概况及区域特色开展专利导航研究,以专利信息资源利用和专利分析为基础,从产业专利布局、产业竞争格局、产业结构调整方向、技术研发重点及热点方向等,把握产业链中关键领域的核心专利分布,以全球视野明晰产业竞争格局,梳理制约深圳市新能源燃料电池产业发展的瓶颈问题和关键技术,进而紧扣产业创新发展需求,提出深圳市新能源燃料电池产业发展路径导航建议,指导市场主体根据分析结果调整市场布局、产品经营策略,实现围绕关键核心技术攻关的有效专利布局。


以上为新能源(燃料电池)专利导航系列第4期全部内容,此专题系列将陆续发布,欢迎关注。如对文章内容有疑问或建议,欢迎与协会秘书处联系。



文章及数据来源:深圳市标准技术研究院



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