中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)迅：近日，國(guó)際能源署（IEA）和歐洲專利局（EPO）聯(lián)合發(fā)布《專利與能源轉(zhuǎn)型：清潔能源技術(shù)創(chuàng)新全球趨勢(shì)》報(bào)告，分析了全球低碳能源技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展趨勢(shì)。研究顯示，在經(jīng)歷了過(guò)去十年專利申請(qǐng)活動(dòng)的低迷之后，許多關(guān)鍵的低碳能源新興技術(shù)和交叉技術(shù)專利申請(qǐng)已連續(xù)三年增長(zhǎng)，這與2015年以來(lái)化石燃料專利數(shù)量下降趨勢(shì)形成了鮮明對(duì)比，但總體上低碳能源技術(shù)專利的增長(zhǎng)率仍低于2013年之前的水平。為了實(shí)現(xiàn)共同的凈零排放目標(biāo)，全球迫切需要將清潔能源創(chuàng)新的復(fù)蘇推向全新轉(zhuǎn)型階段。報(bào)告關(guān)鍵要點(diǎn)如下：
一、能源供應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)
1、太陽(yáng)能技術(shù)在低碳能源供應(yīng)技術(shù)專利申請(qǐng)中繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。2000-2019年，太陽(yáng)能（特別是光伏）相關(guān)的技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量最多，達(dá)46500件，其次是風(fēng)能（17000件）、替代燃料（10000件）相關(guān)技術(shù)，同期其他可再生能源、核能和高效燃燒技術(shù)專利申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)較低，分別為2000、5000、6600件。
2、太陽(yáng)能電池仍然是技術(shù)創(chuàng)新密集度最高的領(lǐng)域。2010-2019年，光伏領(lǐng)域中太陽(yáng)能電池技術(shù)專利申請(qǐng)比例最高（48%）。在電池設(shè)計(jì)方面，專利申請(qǐng)活動(dòng)已經(jīng)由無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)向新一代有機(jī)太陽(yáng)能電池，這有助于實(shí)現(xiàn)更低成本、更廣闊場(chǎng)景應(yīng)用，如可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。日本、韓國(guó)在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，中國(guó)在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域已取代了專門生產(chǎn)無(wú)機(jī)太陽(yáng)能電池的美國(guó)。
3、太陽(yáng)能光伏等能源供應(yīng)技術(shù)創(chuàng)新已轉(zhuǎn)向下游。自2010年以來(lái)，商業(yè)太陽(yáng)能光伏技術(shù)在很大程度上圍繞晶體硅電池的主要設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，持續(xù)活動(dòng)轉(zhuǎn)向優(yōu)化制造和擴(kuò)大規(guī)模以降低生產(chǎn)成本。這種趨勢(shì)降低了其他設(shè)計(jì)達(dá)到規(guī)?；母?jìng)爭(zhēng)力，并抑制發(fā)明新電池的動(dòng)力。與此同時(shí)，值得注意的兩個(gè)明顯趨勢(shì)是轉(zhuǎn)向其他類型太陽(yáng)能光伏設(shè)計(jì)，以及聚焦于更具成本效益的安裝和運(yùn)行技術(shù)。隨著電池和組件價(jià)格的下降，移動(dòng)安裝和智能跟蹤等能有效實(shí)現(xiàn)成本削減、產(chǎn)量提升，其技術(shù)價(jià)值也在不斷增加，這也導(dǎo)致提高太陽(yáng)能光伏板性能和價(jià)值的相關(guān)技術(shù)專利快速增長(zhǎng)，尤其在主要采用進(jìn)口太陽(yáng)能光伏組件的地區(qū)。
二、終端應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)
1、全球低碳能源技術(shù)創(chuàng)新正在從供應(yīng)端轉(zhuǎn)向終端應(yīng)用技術(shù)。自2012年以來(lái)，終端領(lǐng)域的燃料轉(zhuǎn)換和能效技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)高度活躍，推動(dòng)低碳能源專利申請(qǐng)穩(wěn)步增長(zhǎng)。這些技術(shù)在過(guò)去五年中占到低碳能源技術(shù)國(guó)際專利族總量的60%，反映了整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展深刻影響能源需求的巨大挑戰(zhàn)。盡管如此，風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)峄蛩姷瓤稍偕茉春推渌吞寄茉垂?yīng)技術(shù)在2019年僅占低碳能源技術(shù)國(guó)際專利族總量的17%。與之前10年的快速增長(zhǎng)形成鮮明對(duì)比，2012年以來(lái)這些領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量一直在下降。
2、電動(dòng)汽車及其相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展成為過(guò)去十年低碳能源技術(shù)創(chuàng)新的最大驅(qū)動(dòng)力。在不同終端低碳能源技術(shù)中，交通領(lǐng)域的專利申請(qǐng)占比最高。2000-2019年，超過(guò)40%國(guó)際專利與終端應(yīng)用技術(shù)有關(guān)，交通領(lǐng)域約占35%；電動(dòng)汽車增長(zhǎng)速度最快，其他減少內(nèi)燃機(jī)車輛碳足跡技術(shù)及其他交通領(lǐng)域技術(shù)均保持增長(zhǎng)。降低工業(yè)生產(chǎn)排放和能源強(qiáng)度是另一個(gè)主要的創(chuàng)新領(lǐng)域，約占終端部門國(guó)際專利的1/3；金屬礦物加工領(lǐng)域節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新尤為活躍，2000-2019年年均增長(zhǎng)率接近12%；自2015年，石油化工領(lǐng)域與清潔能源技術(shù)相關(guān)的國(guó)際專利數(shù)量顯著減少；其他工業(yè)領(lǐng)域國(guó)際專利占比達(dá)16%，包括消費(fèi)品創(chuàng)新和清潔農(nóng)業(yè)技術(shù)。建筑節(jié)能也是重要的創(chuàng)新領(lǐng)域，占終端部門國(guó)際專利總量的17.7%，但2015-2019年較2000-2014年下降了10%；信息通信技術(shù)領(lǐng)域的清潔能源國(guó)際專利以年均10%的驚人速度增長(zhǎng)。
三、使能技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì)
1、使能技術(shù)的快速進(jìn)步成為能源供應(yīng)和終端應(yīng)用創(chuàng)新的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力。電池、氫能、智能電網(wǎng)和碳捕集、利用與封存（CCUS）等交叉技術(shù)在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這將有助于在供應(yīng)方面部署清潔能源，同時(shí)促進(jìn)這些能源（特別是可再生能源發(fā)電）在終端應(yīng)用領(lǐng)域的部署。自2010年以來(lái)，多達(dá)1/3的使能技術(shù)相關(guān)國(guó)際專利申請(qǐng)達(dá)到了低碳能源供應(yīng)和/或終端技術(shù)的水平。
2、交叉技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。作為低碳能源技術(shù)的推動(dòng)者，交叉技術(shù)領(lǐng)域使能源系統(tǒng)更加靈活并可以協(xié)同相關(guān)領(lǐng)域，且與能源供應(yīng)和終端應(yīng)用技術(shù)的重疊日益明顯。自2017年以來(lái)，低碳能源增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力是電池、氫能、智能電網(wǎng)、CCUS等交叉領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新，這些技術(shù)在低碳能源技術(shù)國(guó)際專利族總量的份額由2000年的27%增加到2019年的34%。其中，低碳能源使能技術(shù)專利活動(dòng)的積極發(fā)展趨勢(shì)主要來(lái)自于電池技術(shù)創(chuàng)新，其在2000-2019年就創(chuàng)造了57%的國(guó)際專利數(shù)量，年均增長(zhǎng)率達(dá)13%。
3、氫能技術(shù)創(chuàng)新仍有待重大突破。盡管在2010-2015年間，氫能技術(shù)的關(guān)注度有所減弱，但近期熱度激增，相關(guān)專利活動(dòng)仍保持相對(duì)穩(wěn)定，反映持續(xù)的研究資金確保了穩(wěn)定的技術(shù)發(fā)明產(chǎn)出，以及缺乏促進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)、擴(kuò)大規(guī)模的供氫市場(chǎng)。日本在燃料電池研究中占據(jù)著主導(dǎo)地位，而歐洲在低碳?xì)涔?yīng)和儲(chǔ)存（包括電解槽）的技術(shù)開(kāi)發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，其中僅德國(guó)就約占?xì)W洲氫能存儲(chǔ)技術(shù)相關(guān)的國(guó)際專利數(shù)量的一半，低碳?xì)錃夤?yīng)技術(shù)的三分之一。氫能供應(yīng)和儲(chǔ)存領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量在2010-2019年間迅速增加，但仍低于燃料電池領(lǐng)域。
四、低碳能源技術(shù)專利申請(qǐng)人分析
1、大學(xué)和公共研究機(jī)構(gòu)低碳能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明活躍。過(guò)去20年，大學(xué)和公共研究機(jī)構(gòu)在低碳能源技術(shù)國(guó)際專利族總量中的比例一直在增加，由2000-2009年的6.6%增長(zhǎng)至2010-2019年的8.5%。低碳能源終端應(yīng)用技術(shù)在整個(gè)低碳能源技術(shù)專利申請(qǐng)活動(dòng)中占主導(dǎo)地位，研究機(jī)構(gòu)在低碳能源供應(yīng)技術(shù)（替代燃料、核能和一些可再生能源）和新興應(yīng)用技術(shù)（如CCUS和氫能）方面尤其活躍。除化學(xué)和煉油之外，研究機(jī)構(gòu)在終端應(yīng)用技術(shù)的國(guó)際專利數(shù)量中占比較低。
2、全球主要汽車制造公司持續(xù)部署電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新。低碳能源技術(shù)專利申請(qǐng)人排名前15位的機(jī)構(gòu)包括：6家汽車公司（豐田、通用、福特、本田、大眾、現(xiàn)代），6家主要電池供應(yīng)商（三星、松下、LG、博世、日立、東芝），2家直接涉足能源領(lǐng)域的公司（通用電氣、西門子公司），以及美國(guó)雷神公司（航空業(yè)低碳能源技術(shù)為其專長(zhǎng)）。這突顯了主要制造商對(duì)電動(dòng)汽車持續(xù)增長(zhǎng)的專利布局，以及在不斷變化的交通運(yùn)輸領(lǐng)域爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額的發(fā)展格局。
五、低碳能源技術(shù)專利地理分布分析
1、歐、日、美在低碳能源技術(shù)國(guó)際專利處于領(lǐng)先地位。自2000年以來(lái)，歐洲在低碳能源技術(shù)專利申請(qǐng)活動(dòng)中保持領(lǐng)先，2010-2019年占國(guó)際專利族總量的28%（僅德國(guó)就占11.6%），在大多數(shù)可再生能源領(lǐng)域排名第一，在鐵路等終端領(lǐng)域表現(xiàn)良好。日本、美國(guó)分別以25%、20%緊隨其后，日本在電池和氫燃料方面處于全球領(lǐng)先，電動(dòng)汽車領(lǐng)域也具有優(yōu)勢(shì)；除化石燃料技術(shù)外，美國(guó)在低碳燃燒（替代燃料、高效燃燒、核能以及CCUS）和航空等相關(guān)終端領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)（占國(guó)際專利總量的10%）和中國(guó)（8%）專利活動(dòng)在過(guò)去十年持續(xù)增長(zhǎng)，也是低碳能源技術(shù)創(chuàng)新中心。韓國(guó)主要優(yōu)勢(shì)在于電池、太陽(yáng)能光伏技術(shù)、能效和通信技術(shù)，中國(guó)主要優(yōu)勢(shì)在信息通信技術(shù)和鐵路。
2、低碳能源技術(shù)國(guó)際合作促進(jìn)知識(shí)擴(kuò)散，為進(jìn)一步加快研發(fā)工作提供基礎(chǔ)。合作網(wǎng)絡(luò)通常涉及美國(guó)和歐洲國(guó)家，尤其美國(guó)在這些網(wǎng)絡(luò)的組織和技術(shù)導(dǎo)向方面發(fā)揮著重要作用。在10個(gè)最具協(xié)作性的領(lǐng)域中，美、歐在7個(gè)領(lǐng)域顯示出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且?guī)缀踉谒蓄I(lǐng)域主要的雙邊合作中（鐵路除外）都是合作伙伴。
