燃料電池系統(tǒng)是全球氫能專利申請的主導(dǎo)領(lǐng)域，我國氫能上游技術(shù)專利布局較多。氫能產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)主要包含氫氣制備、儲運、加注；中游技術(shù)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(shù)涉及具體應(yīng)用，比如交通運輸、發(fā)電、便攜式電池、航天領(lǐng)域等。從全球氫能技術(shù)分支專利申請情況看，氫氣制備、儲運、加注三項上游技術(shù)，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(shù)總計占比73%，下游應(yīng)用技術(shù)占比6%，氫燃料電池及其在交通運輸中的應(yīng)用已成為全球關(guān)注的重點。我國的氫能技術(shù)專利分布和全球結(jié)構(gòu)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(shù)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(shù)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(zhuǎn)型布局氫能產(chǎn)業(yè)。

企業(yè)是全球?qū)＠暾埖闹髁?，我國高校院所已擁有一定的技術(shù)積累。從全球?qū)＠暾埲伺琶?，日本企業(yè)占據(jù)絕對領(lǐng)導(dǎo)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(lǐng)域也具備世界領(lǐng)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(xué)進入前十名，分別排名第二、第七，已形成了一定的氫能技術(shù)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(yīng)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(lǐng)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(shù)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(shù)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(shù)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(dǎo)致“灰氫”規(guī)?？焖贁U張，不利于我國“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。此外，氫能應(yīng)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(dǎo)地位。國外大都是由企業(yè)產(chǎn)出氫能專利，并將其轉(zhuǎn)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(xué)、浙江大學(xué)、華南理工大學(xué)等?？梢?，我國氫能技術(shù)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(lǐng)域，具備一定的技術(shù)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(shù)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(yán)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(quán)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(quán)保護機制建立不及時，可能導(dǎo)致專利相關(guān)的不正當(dāng)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(yīng)用導(dǎo)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(lǐng)域，存在重復(fù)建設(shè)和無序競爭的風(fēng)險。為此，一是推動各地方政府依托知識產(chǎn)權(quán)保護中心、信息中心，圍繞氫能應(yīng)用場景，結(jié)合本地資源稟賦，開展專利導(dǎo)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(guān)系，精準(zhǔn)匹配有發(fā)展前景的氫能應(yīng)用場景，確定配套的上下游技術(shù)環(huán)節(jié)。二是加快建立和完善氫能制、存、運方面的設(shè)備技術(shù)、檢測和安全標(biāo)準(zhǔn)等，促進發(fā)電、建筑、工業(yè)等領(lǐng)域氫能多元應(yīng)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(quán)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(shù)聯(lián)盟，引入市場化的知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)機構(gòu)，提升創(chuàng)新主體對專利可行性、侵權(quán)風(fēng)險等評估能力，促進創(chuàng)新主體間的專利許可、轉(zhuǎn)讓等。二是鼓勵企業(yè)對國外氫能重要技術(shù)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(shù)創(chuàng)新方向，有效規(guī)避知識產(chǎn)權(quán)壁壘。三是依托各地知識產(chǎn)權(quán)中心，協(xié)助企業(yè)與國外專利中介服務(wù)資源建立對接渠道，支持企業(yè)申請并獲取國外專利授權(quán)。

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(guān)鍵零部件、材料依靠進口，關(guān)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(shù)、催化劑、雙極板和密封件等短板領(lǐng)域，設(shè)立國家重點技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，加速實現(xiàn)氫能關(guān)鍵技術(shù)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(quán)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(guān)鍵共性技術(shù)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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