中國儲能網(wǎng)迅：近日，國際能源署（IEA）和歐洲專利局（EPO）聯(lián)合發(fā)布《專利與能源轉型：清潔能源技術創(chuàng)新全球趨勢》報告，分析了全球低碳能源技術創(chuàng)新的發(fā)展趨勢。研究顯示，在經(jīng)歷了過去十年專利申請活動的低迷之后，許多關鍵的低碳能源新興技術和交叉技術專利申請已連續(xù)三年增長，這與2015年以來化石燃料專利數(shù)量下降趨勢形成了鮮明對比，但總體上低碳能源技術專利的增長率仍低于2013年之前的水平。為了實現(xiàn)共同的凈零排放目標，全球迫切需要將清潔能源創(chuàng)新的復蘇推向全新轉型階段。報告關鍵要點如下：
一、能源供應技術創(chuàng)新趨勢
1、太陽能技術在低碳能源供應技術專利申請中繼續(xù)占據(jù)主導地位。2000-2019年，太陽能（特別是光伏）相關的技術專利申請數(shù)量最多，達46500件，其次是風能（17000件）、替代燃料（10000件）相關技術，同期其他可再生能源、核能和高效燃燒技術專利申請數(shù)量相對較低，分別為2000、5000、6600件。
2、太陽能電池仍然是技術創(chuàng)新密集度最高的領域。2010-2019年，光伏領域中太陽能電池技術專利申請比例最高（48%）。在電池設計方面，專利申請活動已經(jīng)由無機太陽能電池轉向新一代有機太陽能電池，這有助于實現(xiàn)更低成本、更廣闊場景應用，如可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)設備。日本、韓國在太陽能電池領域處于領先地位，中國在有機太陽能電池領域已取代了專門生產(chǎn)無機太陽能電池的美國。
3、太陽能光伏等能源供應技術創(chuàng)新已轉向下游。自2010年以來，商業(yè)太陽能光伏技術在很大程度上圍繞晶體硅電池的主要設計進行整合，持續(xù)活動轉向優(yōu)化制造和擴大規(guī)模以降低生產(chǎn)成本。這種趨勢降低了其他設計達到規(guī)?；母偁幜Γ⒁种瓢l(fā)明新電池的動力。與此同時，值得注意的兩個明顯趨勢是轉向其他類型太陽能光伏設計，以及聚焦于更具成本效益的安裝和運行技術。隨著電池和組件價格的下降，移動安裝和智能跟蹤等能有效實現(xiàn)成本削減、產(chǎn)量提升，其技術價值也在不斷增加，這也導致提高太陽能光伏板性能和價值的相關技術專利快速增長，尤其在主要采用進口太陽能光伏組件的地區(qū)。
二、終端應用技術創(chuàng)新趨勢
1、全球低碳能源技術創(chuàng)新正在從供應端轉向終端應用技術。自2012年以來，終端領域的燃料轉換和能效技術創(chuàng)新活動高度活躍，推動低碳能源專利申請穩(wěn)步增長。這些技術在過去五年中占到低碳能源技術國際專利族總量的60%，反映了整個經(jīng)濟發(fā)展深刻影響能源需求的巨大挑戰(zhàn)。盡管如此，風能、太陽能、地熱或水電等可再生能源和其他低碳能源供應技術在2019年僅占低碳能源技術國際專利族總量的17%。與之前10年的快速增長形成鮮明對比，2012年以來這些領域的專利申請數(shù)量一直在下降。
2、電動汽車及其相關基礎設施的快速發(fā)展成為過去十年低碳能源技術創(chuàng)新的最大驅動力。在不同終端低碳能源技術中，交通領域的專利申請占比最高。2000-2019年，超過40%國際專利與終端應用技術有關，交通領域約占35%；電動汽車增長速度最快，其他減少內(nèi)燃機車輛碳足跡技術及其他交通領域技術均保持增長。降低工業(yè)生產(chǎn)排放和能源強度是另一個主要的創(chuàng)新領域，約占終端部門國際專利的1/3；金屬礦物加工領域節(jié)能技術創(chuàng)新尤為活躍，2000-2019年年均增長率接近12%；自2015年，石油化工領域與清潔能源技術相關的國際專利數(shù)量顯著減少；其他工業(yè)領域國際專利占比達16%，包括消費品創(chuàng)新和清潔農(nóng)業(yè)技術。建筑節(jié)能也是重要的創(chuàng)新領域，占終端部門國際專利總量的17.7%，但2015-2019年較2000-2014年下降了10%；信息通信技術領域的清潔能源國際專利以年均10%的驚人速度增長。
三、使能技術創(chuàng)新趨勢
1、使能技術的快速進步成為能源供應和終端應用創(chuàng)新的強大驅動力。電池、氫能、智能電網(wǎng)和碳捕集、利用與封存（CCUS）等交叉技術在能源轉型中發(fā)揮著關鍵作用，這將有助于在供應方面部署清潔能源，同時促進這些能源（特別是可再生能源發(fā)電）在終端應用領域的部署。自2010年以來，多達1/3的使能技術相關國際專利申請達到了低碳能源供應和/或終端技術的水平。
2、交叉技術領域發(fā)揮越來越重要的作用。作為低碳能源技術的推動者，交叉技術領域使能源系統(tǒng)更加靈活并可以協(xié)同相關領域，且與能源供應和終端應用技術的重疊日益明顯。自2017年以來，低碳能源增長的主要驅動力是電池、氫能、智能電網(wǎng)、CCUS等交叉領域技術創(chuàng)新，這些技術在低碳能源技術國際專利族總量的份額由2000年的27%增加到2019年的34%。其中，低碳能源使能技術專利活動的積極發(fā)展趨勢主要來自于電池技術創(chuàng)新，其在2000-2019年就創(chuàng)造了57%的國際專利數(shù)量，年均增長率達13%。
3、氫能技術創(chuàng)新仍有待重大突破。盡管在2010-2015年間，氫能技術的關注度有所減弱，但近期熱度激增，相關專利活動仍保持相對穩(wěn)定，反映持續(xù)的研究資金確保了穩(wěn)定的技術發(fā)明產(chǎn)出，以及缺乏促進競爭、擴大規(guī)模的供氫市場。日本在燃料電池研究中占據(jù)著主導地位，而歐洲在低碳氫供應和儲存（包括電解槽）的技術開發(fā)方面處于領先地位，其中僅德國就約占歐洲氫能存儲技術相關的國際專利數(shù)量的一半，低碳氫氣供應技術的三分之一。氫能供應和儲存領域的專利申請數(shù)量在2010-2019年間迅速增加，但仍低于燃料電池領域。
四、低碳能源技術專利申請人分析
1、大學和公共研究機構低碳能源技術創(chuàng)新發(fā)明活躍。過去20年，大學和公共研究機構在低碳能源技術國際專利族總量中的比例一直在增加，由2000-2009年的6.6%增長至2010-2019年的8.5%。低碳能源終端應用技術在整個低碳能源技術專利申請活動中占主導地位，研究機構在低碳能源供應技術（替代燃料、核能和一些可再生能源）和新興應用技術（如CCUS和氫能）方面尤其活躍。除化學和煉油之外，研究機構在終端應用技術的國際專利數(shù)量中占比較低。
2、全球主要汽車制造公司持續(xù)部署電動汽車技術創(chuàng)新。低碳能源技術專利申請人排名前15位的機構包括：6家汽車公司（豐田、通用、福特、本田、大眾、現(xiàn)代），6家主要電池供應商（三星、松下、LG、博世、日立、東芝），2家直接涉足能源領域的公司（通用電氣、西門子公司），以及美國雷神公司（航空業(yè)低碳能源技術為其專長）。這突顯了主要制造商對電動汽車持續(xù)增長的專利布局，以及在不斷變化的交通運輸領域爭奪市場份額的發(fā)展格局。
五、低碳能源技術專利地理分布分析
1、歐、日、美在低碳能源技術國際專利處于領先地位。自2000年以來，歐洲在低碳能源技術專利申請活動中保持領先，2010-2019年占國際專利族總量的28%（僅德國就占11.6%），在大多數(shù)可再生能源領域排名第一，在鐵路等終端領域表現(xiàn)良好。日本、美國分別以25%、20%緊隨其后，日本在電池和氫燃料方面處于全球領先，電動汽車領域也具有優(yōu)勢；除化石燃料技術外，美國在低碳燃燒（替代燃料、高效燃燒、核能以及CCUS）和航空等相關終端領域具有技術優(yōu)勢。韓國（占國際專利總量的10%）和中國（8%）專利活動在過去十年持續(xù)增長，也是低碳能源技術創(chuàng)新中心。韓國主要優(yōu)勢在于電池、太陽能光伏技術、能效和通信技術，中國主要優(yōu)勢在信息通信技術和鐵路。
2、低碳能源技術國際合作促進知識擴散，為進一步加快研發(fā)工作提供基礎。合作網(wǎng)絡通常涉及美國和歐洲國家，尤其美國在這些網(wǎng)絡的組織和技術導向方面發(fā)揮著重要作用。在10個最具協(xié)作性的領域中，美、歐在7個領域顯示出技術優(yōu)勢，并且?guī)缀踉谒蓄I域主要的雙邊合作中（鐵路除外）都是合作伙伴。
