净零转型已经不再只是单纯环保课题，为了协助厂商了解全球专利布局，台湾地区智慧财产局在2023年1月公开《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究报告》，以碳捕捉、再利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，简称CCUS）为三大主轴，利用Derwent Innovation专利数据库搜集全球CCUS的专利，整理分析在2021年12月底以前公开/公告有关CCUS相关技术领域的专利趋势。

北美智权报曾介绍碳捕捉、再利用与封存（CCUS）技术，经由台湾地区智慧局整理、筛选分析后的CCUS相关技术的专利，截至2021 年底有关「碳捕捉」技术的公开（公告）案件约共7,406 案、「再利用」技术约4,399 案、「封存」技术约805案。以下为CCUS技术在全球专利申请的最新布局趋势。

碳捕捉专利

碳捕捉主要技术为吸收、吸附和薄膜分离三种，其中以利用「吸收」技术进行二氧化碳捕捉的相关案件最多（39.1%）；其次依序为「吸附」（26.7%）、「薄膜」（12.5%）。

虽然欧洲是全球第一个提出「碳边境税」计划的区域，但碳捕捉专利的第一申请人国家/地区，则是以亚洲国家为多数，其中中国（32.9%）与日本（20.5%）合计超过五成，美国（16.5%），而台湾地区（1.1%）排名第七。

而欧洲国家的碳捕捉专利案量以德国（336案，32.1%）最多，其次依序为法国（251 案，24.0%）、英国（124案，11.8%）、挪威（68 案，6.5%）、意大利（37 案，3.5%）、瑞士（37 案，3.5%）、荷兰（26 案，2.5%）；德国与法国的专利案量占欧洲区域的五成以上。

图一、碳捕捉第一申请人国家/地区比例

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

碳捕捉历年申请案量趋势可分为三个区间，分别为1997年至2011年急速上升趋势、2012至2015年的专利案量趋缓减少，以及2016至今的显著增加趋势。若以公开年度及优先权年度呈现碳捕捉历年申请量案件数变化，可发现两者于近20年的专利案数均逐年增加，表示碳捕捉技术逐渐受重视与经济化。2021年的公开专利案数为历年的最高，相较于2020年成长19.4%，而2020与2021年优先权年的专利案数少于2019年，可能因为尚有专利案数尚未公开。

图二、碳捕捉历年申请案件数（公开年度及优先权年度）

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

进一步观察碳捕捉前十大申请人国家/地区，仅以中国专利申请人大幅增加，其他国家专利申请人的专利案数近几年并无明显增加。中国自2007年开始碳捕捉专利申请有明显成长，2011年的专利案量更超越了日本，成为第一大申请人，至今中国仍为碳捕捉技术的第一大申请人， 2019年相较于2000 年，碳捕捉专利成长将近140倍。

第二大专利申请人为日本，2005年以前日本碳捕捉专利的案量领先全球，但2006年以后专利案数曾经被美国、欧洲与中国超过，日本申请专利的案数最高峰落在2011年的127件。第三大专利申请人为美国，美国专利申请人的专利案量趋势与日本相似，2010年达到最高峰后至今的专利案数未曾超越。第四、五大专利申请人为欧洲与南韩，碳捕捉专利案量最高峰分别为2009年与2013年。

碳再利用

整体而言，近几年碳再利用专利申请案件数有快速增加的情况，1997年以前以日本申请较多，其他国家都仅有个位数或未申请，2005年以后相关案件申请量明显成长，但仅有中国对于碳再利用的专利申请持续增加。

碳再利用技术中，利用二氧化碳经由化学反应产生相关「化学品」的案件最多（32.2%）；其次为「生物转化」（28.8%），例如农林业相关之温室栽培，或是进一步应用于相关之营养品；其它利用像是「建材」（22.7%）如水泥、「直接利用」（13.7%），如碳酸饮料、灭火器等。

图三、碳再利用历年申请案件数

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

大致而言，碳再利用十大申请人国家/地区中，中国及欧洲的申请人国家就占了超过五成。中国有1343件专利申请案，占比达三成；欧洲875案（19.9%）、美国819案（18.6%）、日本711案（16.2%），而台湾地区排名第九（0.7%）。除了五大局以外，申请碳再利用大多数是有生产原油或天然气的国家，例如加拿大、沙特阿拉伯、俄罗斯和澳洲。

中国身为第一大申请人国家，申请案数在2006 年之后才首次突破两位数并明显成长，虽然在2010 年到2014 年间每年约在50案上下变化，2015 年之后才又开始成长，并于2016年申请案件数首次突破三位数，2018年达到最高有173案。

在欧洲各国中，以德国申请263案最多，占欧洲比例为30.1%，接着为荷兰179案（20.5%），德荷两国加起来申请案超过五成，接着为法国108案（12.3%）、英国101案（11.5%），其余国家申请比例均不到10%。2004年为欧洲申请碳再利用专利的分水岭，2005年以后才有较有明显增加，申请量最多出现在2009年。

第三大申请人则为美国，最多申请量出现在2008年的66案，此后每年约申请30~至40案。日本虽然在1996年申请案就突破两位数，直到2017年才冲到47案，该年也是日本申请案最多的一年。南韩申请量最多出现在2016 年的31案；台湾地区则在2004年才首次出现碳再利用的申请案，但每年都未满5案。

图四、碳再利用第一申请人国家/地区比例

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

碳封存专利

「封存」技术的全球申请人主要为石化能源及矿业等开采领域，因此，利用「激励采集」技术相关的专利案件最多（43.5%），例如利用注入气体对地层下石油、天然气或煤矿层的甲烷进行采集。

观察碳封存专利公开年度及优先权年度，两者于2019年前趋势相似，优先权的两次高峰出现在2009 年及2016年，而公开案以2021年为最高（部分优先权年2021年案提早公开而造成），不过总体而言，从2016年后碳封存专利有逐年下降趋势。

图五、碳封存历年申请案件数

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

碳封存专利的第一申请人国家/地区，以具有石油天然气资源的国家或开采公司为主，美国及中国两者合计已超过五成，美国229案（28.4%）、中国226案（28.1%），若去除2000年前之申请案，中国才是碳封存技术的第一大申请人，中国申请人从2012年的13件成长到2021年的27件，此种变化可能与中国鼓励申请专利的政策有关；美国申请人之案件数于2010 年23件达到最高峰，此后案件数不断下降，于2018至2020年间平均每年6件。

第三大专利申请人为欧洲地区，主要与全球第二大的荷兰壳牌石油公司（Shell plc）有关，其申请案件于2009年14件达到高峰后亦为逐年下降，于2018至2020年间之申请案共计7件。第四大专利申请人为南韩，于2009年开始碳封存专利申请案增加，其后的申请趋势持平；第五至八大专利申请人日本、加拿大、沙国与澳洲，专利案量每年皆未超过6件。

图六、碳封存第一申请人国家/地区比例

图片来源：《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》; 台湾地区经济部智慧财产局，2022年10月31日

随着相关议题逐渐受到重视，CCUS技术的相关申请案件数每年也持续增加，观察全球布局情况，可发现公开件数最多的专利局为中国、欧洲、美国，代表着CCUS的市场大小与对于相关议题的重视程度。各国申请人主要还是在本身国家/地区的专利局申请居多，中国此一现象尤其明显，尽管中国在碳捕捉、再利用与封存三大领域都是最大申请国，但到海外布局的数量极少。净零排放已为全球之共识，未来CCUS的专利申请量不容小觑，企业应审慎检视规避CCUS技术的专利地雷，并部署规划相关专利布局。

延伸阅读：

1. 【永续发展专题】净零转型重要推手：碳捕捉、再利用与封存（CCUS）技术

数据源：

1. 《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究报告》欢迎各界参考！台湾地区智慧财产局；2023年1月4日
2. 《国际碳捕捉技术专利趋势分析研究》，台湾地区经济部智慧财产局；2022年10月31日

附录：碳捕捉、再利用及封存之前十大第一专利申请人

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