根據世界智慧財產權組織（WIPO）一份新專利統計報告顯示，自2016年以來，與交通運輸有關的氫燃料電池技術創新蓬勃發展，中國、日本和德國是氫燃料電池專利申請的主要來源國，中國不僅身為世界第一的產氫大國，更是氫燃料電池專利的主要申請者，所有專利申請近七成都來自中國，遙遙領先其他對手。

圖片來源：WIPO

為了在2050年之前實現氣候中和，2020年3月歐盟執委會公佈的新產業戰略，宣示將投入氫能發展，並在7月成立「「清潔氫能聯盟」產業戰略（European Clean Hydrogen Alliance），結合各方資源建立氫能產業鏈，公佈了能源系統整合戰略與潔淨氫能戰略計畫，推廣完全採用再生電力制氫的氫能計畫，以在短期內擴大生產。歐盟估計，到2050年潔淨氫能滿足世界24％的能源需求，年銷售額約為6,300億歐元、並在歐洲的氫價值鏈中創造100萬個工作機會。

運輸中的氫燃料電池技術

燃料電池是一種使用氫氣（或富含氫氣的燃料）和氧氣來發電的設備。燃料電池技術是唯一可用於將結合在氫中的化學能直接轉化為電能，而不會在車載轉換現場產生溫室氣體的技術。因此，運輸中氫的主要關注點是車載發電，並為此目的開發燃料電池。

長期以來，氫一直被認為是一種低碳燃料，儘管在汽車行業中建立氫燃料一直很困難。迄今為止，該行業的氫氣使用量僅佔全球汽車總庫存的不到1%。然而，在亞洲和美國的發展的推動下，燃料電池汽車市場開始起飛。截至 2021年6月底，全球有超過40,000輛燃料電池汽車上路。全球燃料電池汽車的部署主要集中在乘用車上。

隨著電動交通在過去五年中的成長， WIPO這份專利態勢報告：《交通運輸領域的氫燃料電池》，提供了對運輸中氫燃料電池領域專利活動的早期觀察。2016年至2020年期間，氫燃料電池領域的專利申請成長了近四分之一（23.4%）。2020年，中國的專利申請量最高，共申請7,261件相關專利，占所有總數的近七成（69%），其次依序為日本的1,186件申請案，占總數的11.3%；德國（646件，6.2%）、韓國（583件，5.6%）以及美國（403件，3.8%）。

與交通燃料電池相關的發明共計在88個專利局被申請專利保護，雖然全球專利申請活動範圍廣泛，但事實上是高度集中在五個專利局，有高達96%的同族專利至少會在日本、美國、中國、韓國或德國五大專利局提交專利申請，或是向WIPO提出PCT申請。

近五年氫燃料電池專利成長近四分之一，第三波專利申請蓄勢待發

2016年以來，無論是在燃料電池或是運輸方面的應用，專利申請量都出現了強勁成長。第一波專利申請出現在1980代中期，隨後是2005年左右的第二波，第三波開始於2016年。

根據WIPO報告中的專利申請資料顯示，中國是全球燃料電池專利數量大幅成長的幕後推手。中國在2000年開始燃料電池專利激增，並在2005年達到頂峰之後，創新活動放緩，直到2013年左右，中國才開始更強烈地申請燃料電池專利。

圖一、主要發明國氫燃料電池專利申請數量

圖片來源：WIPO，Lexis Nexis PatentSight專利數據截至2022年3月

根據WIPO統計，截至2022年3月的數據，電動汽車領域的專利數量為247,122件，電動道路車輛相關的專利申請（不包括混合動力車）為218878件；燃料電池的專利為206,891件。進一步從燃料電池領域的總體趨勢來看，涉及交通運輸燃料電池應用的專利申請，佔燃料電池專利申請的四分之一，約為52,433件，其中61%（32,018個專利家族）包括至少一項授權專利。從大量燃料電池專利描述了在運輸中的特定用途，而且這一數字正在顯著成長，突顯了燃料電池在運輸市場領域日漸提升的重要性。

圖二、三大領域專利數量

圖片來源：WIPO， Lexis Nexis PatentSight專利數據截至2022年3月

以企業為主體的申請人概況

企業在專利申請方面發揮著重要作用，燃料電池的所有專利申請中，有近80%用於交通運輸領域；排名前30的企業占交通運輸用燃料電池所有專利申請的40%，這種相當高的集中度類似於在電動汽車中觀察到的情況，豐田、現代、大眾集團、通用、戴姆勒、博世、本田和日產等全球車輛大廠，都是其中活躍的參與者。

在申請人概況方面，企業在燃料電池領域佔據主導地位，約占相關申請的八成（77%）；無論是在交通領域的特定應用燃料電池，還是一般的燃料電池領域，大學和研究機構的申請人都只占了不到20%，不過來自學術專利申請人的申請，在過去幾年中仍有所成長。

圖三、燃料電池的專利申請人概況
圖片來源： WIPO，Lexis Nexis PatentSight專利數據截至2022年3月

中國規劃長期積極發展氫能產業

從2019年起，中國每年產氫量約2200萬噸，佔世界氫產量的三分之一，成為世界第一的產氫大國 ，目前每年氫產量約3300萬噸，其中，達到工業氫氣品質標準的約1200 萬噸，可再生能源裝機量全球第一，在清潔低碳的氫能供給上具有巨大潛力。

進入2022年後，隨著《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》的印發，中國各省市紛紛加快推進氫能項目的落地，全國20多個省份發佈超過200份氫能規劃和指導意見，目標到達2035年，在中國構建涵蓋交通、儲能、工業等領域的多元氫能應用生態，並大幅提升可再生能源制氫在終端能源消費中的比重，預期氫能產業將對中國能源綠色轉型發揮重要支撐作用。

目前中國氫能產業呈現積極發展態勢，已初步掌握氫能製備、儲運、加氫、燃料電池和系統集成等主要技術和生產工藝，在部分區域實現燃料電池汽車小規模示範應用，已有超過300家全產業鏈規模以上工業企業，集中分佈在長三角、粵港澳大灣區、京津冀等區域。

雖然中國在十年前已是氫燃料電池第五大專利申請國，但現已成為全球領導者，也是該領域成長的主要貢獻者。在氫燃料電池以企業為主體的專利申請人概況中，中國科學院更是全球較少見的氫燃料電池專利的研究機構。儘管目前中國企業的專利申請趨勢非常強勁，但日本、美國、韓國和德國企業的有效專利組合仍然是最強的，但若中國繼續保持專利申請的態勢，很有可能會在未來幾年改變這一動態。

資料來源：

2022/5/17，WIPO:Patent Landscape Report - Hydrogen fuel cells in transportation.

備註：

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