IEA и EPO съвместно публикуват доклад за анализ на патента на водородна енергия
I. Глобалната активност за патентоване на водородна енергия е доминирана от Европа и Япония, американските патентни заявления намаляват, а иновациите с водородна енергия от Южна Корея и Китай тепърва започват да достигат до международните пазари
Около половината от международните патенти на водородна енергия в 2011-2020 са свързани с производството на водород, като останалите се разпределят в приложенията за съхранение, разпределение, транспортиране и крайно използване на водород. Около 28% от международните патенти на водорода се подават от европейските страни, които също водят други основни страни за иновации на водород по отношение на техния относително технологично предимство (RTA) в трите основни сегмента (производство на водород, съхранение, транспорт и разпределение и приложения за крайно използване). Япония също има силна сила на водородна иновация, допринасяйки за около 24% от международните патенти, а темпът му на растеж е по -бърз от този, който е съответно, като двете нарастват при CAGR от 6,2% и 4,5%. Съединените щати, които допринасят 20% от международните патенти на водород, е единствената страна сред основните иноватори на водород, която наблюдава спад в подаването. Южна Корея (7%) и Китай (4%) се наблюдават ограничен, но стабилен растеж на международните патентни заявления, като CAGRs съответно 12,2%и 15,2%.
Второ, докато европейската химическа промишленост доминира в иновациите на зрелите водородни енергийни технологии, водещите патентни подавания за нововъзникващи водородни енергийни технологии идват от автомобилната и химическата индустрия, като се фокусират върху производството на електролитични водороди и технологиите за горивни клетки
Технологиите, свързани с веригата на стойността на водорода, могат да бъдат категоризирани в две групи: подобрения в зрелите процеси в химическата и рафиниращата индустрия и възникващите водородни технологии за смекчаване на климатичните промени. От тях възникващите водородни технологии ще генерират два пъти повече международни патенти, отколкото зрели технологии през периода 2011-2020, като първият се фокусира особено върху приложенията за крайна употреба и производството на водород, а вторият остава доминиран от съхранение на водород, разпределение и преобразуване. Водещите организации на кандидатите за зрели технологии са главно химически компании с богат произход в производството и обработката на водород в изкопаеми горива, които също се разширяват в нововъзникващите технологии (напр. Улавяне на въглерод, използване и секвестриране) за производство на водород с ниски емисии. Водещите организации в нововъзникващите водородни технологии са главно японски и корейски компании, най -вече от автомобилната индустрия, с патенти, фокусирани върху производството на електролитични водороди и приложения на горивни клетки. Университетите и обществените изследователски институции кандидатстват за около 13% от всички международни патенти на водород, като първите 10 институции са само 3% от всички международни патенти на водород. Тези институции са доминирани от корейски и европейски институции и проявяват силен интерес към методите за производство на зелено водород като производството на електролитен водород.
Трето, въпреки че сегашното производство на водород е почти изключително получено от изкопаеми горива, патентите вече показват значително изместване към алтернативи с ниски емисии, като предвещават бум на електролизерната технология, като Европа е получила предимство в производствения капацитет
Сравнителен анализ на патентните тенденции в технологиите за производство на водород през последните 20 години показва изместване на технологичните иновации далеч от традиционните въглеродни технологии към новите технологии с декарбонизационен потенциал. През 2020 г. възникващите технологии генерират близо 80% от международните патенти за производство на водород, като растежът се движи до голяма степен от иновациите в технологиите за производство на водород в електролиза. В 2011-2020 патентоващата активност на Япония в напреднала алкална електролиза на водород и по-авангардното производство на електролиза на протонен обмен на мембрана Япония води до света в напреднала алкална водородна производство на водород и по-напреднала патентна активност на производството на водородна алкална мембрана. Въпреки това, инвестициите в производствен капацитет за тези технологии все още не са започнали. Страните от ЕС участват активно в патентоване на иновации и развитие на производствения капацитет, особено за производството на електролитично водород в твърд оксид, като същевременно допринасят за значителен принос в производството на протонния обмен и алкална електролитично производство на водород. Съединените щати са много активни в развитието на производствения капацитет за електролизатори на мембраната на протонната обмен, но липсва патентова дейност. Китай е допринесъл само малка част от международните патенти за производството на електролитично водород, но е инвестирала много в производствения капацитет, почти изцяло в по -евтината алкална електролизерна технология, която е по -зряла, но има по -малък потенциал за бъдещо подобрение. Международните патенти на производството на водород от изкопаеми горива намаляват от 2007 г. насам, като до момента досега ограничен брой патенти на производството на водород с нисковъглеродни изкопаеми горива. Иновациите в други нововъзникващи технологии за производство на водород по подобен начин липсват в инерция. Производството на водород от биомаса или отпадъци (чрез газификация или пиролиза) се наблюдава значително увеличение на патентната активност от 2007-2011, но оттогава рязко намалява. Броят на международните патенти за производство на водород от разлагане на вода по неелектролитични маршрути също е спаднал леко от 2010 г.
IV. Патентова дейност за подобряване на съществуващите технологии за съхранение на водород и технологиите за производство на амоняк\/метанол на базата на водород нараства непрекъснато през периода 2001-2020, но иновациите с гориво на базата на водород са загубили скорост през последното десетилетие
Технологиите за съхранение и транспортиране на зрели водород като тръбопроводи, ремаркета с дълги тръби и криогенно съхранение на течен водород привличат все по-голямо количество иновативна работа през последните две десетилетия, демонстрирайки способността на индустрията да подобри разгръщането и ефективността на системите за разпределение на водородите. Броят на международните патенти върху базата на амоняк на базата на водород\/метанол. Водородни Fuels Technologies, чиито иновации са до голяма степен обусловени от европейски компании, ангажирани с производство на водородно гориво и обработка. Напредъкът в други горива на базата на водород, като авиационен синтетичен керосин или синтетичен метан, също разчита на повишена ефективност и намаляване на разходите, но патентните данни предполагат, че иновациите в тези технологии са загубили скорост. Развитието на синтетични горива, ръководени от Съединените щати и Европа, остава в застой от 2011-2020.
