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研究周報(bào) | 從專利分析看國(guó)內(nèi)外氫燃料電池技術(shù)重點(diǎn)和熱點(diǎn)

采用德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)和Incopat數(shù)據(jù)庫(kù),結(jié)合關(guān)鍵詞、IPC分類、德溫特手工代碼的方法進(jìn)行專利數(shù)據(jù)采集,截至2017年3月,共得到德溫特專利118,362件(專利族)、中國(guó)發(fā)明和實(shí)用新型專利23,544件。對(duì)氫能及氫燃料電池專利進(jìn)行分析,有助于整體了解氫能及氫燃料電池領(lǐng)域?qū)@夹g(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)、技術(shù)重點(diǎn)熱點(diǎn)、區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)格局、競(jìng)爭(zhēng)機(jī)構(gòu)情況。本期周報(bào)奉上氫燃料電池的技術(shù)趨勢(shì)和技術(shù)重點(diǎn)與熱點(diǎn)。

一、燃料電池專利規(guī)模趨勢(shì)

1.   專利技術(shù)經(jīng)歷高速增長(zhǎng)后的回落過程中

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專利年度分布

圖中揭示的是國(guó)際和國(guó)內(nèi)專利的年度分布情況??紤]到專利一般從申請(qǐng)到公開需要長(zhǎng)達(dá)1年甚至3年的時(shí)間,因此專利年度申請(qǐng)數(shù)量在2015年(包括)以后出現(xiàn)失真。2015-2016年專利分布情況可以參考年度專利公開數(shù)量。

全球?qū)@暾?qǐng)方面,燃料電池技術(shù)20世紀(jì)50年度國(guó)際上已有專利申請(qǐng)。圖中藍(lán)色和紅色曲線為全球?qū)@甓壬暾?qǐng)和公開量??傮w上看,燃料電池專利技術(shù)年度申請(qǐng)數(shù)量在經(jīng)歷1999年至2007年持續(xù)高速增長(zhǎng)之后,年度專利申請(qǐng)數(shù)量開始出現(xiàn)下滑,目前仍處于下滑過程中,有企穩(wěn)的跡象。

中國(guó)專利申請(qǐng)方面,圖中綠色和紫色曲線為中國(guó)專利年度申請(qǐng)和公開量。從時(shí)間上看,國(guó)內(nèi)的研發(fā)落后國(guó)際將四十多年,1998年開始出現(xiàn)燃料電池中國(guó)專利,年度申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)速度較為均衡,與國(guó)外不同的是,增長(zhǎng)趨勢(shì)一直延續(xù)至今,未出現(xiàn)明顯的回調(diào)。

2. 新技術(shù)占比趨于減少

圖中將IPC分類號(hào)數(shù)量近似算作技術(shù)的數(shù)量,深藍(lán)色表示當(dāng)年新出現(xiàn)的技術(shù),淺藍(lán)色表示當(dāng)年之前已經(jīng)存在的技術(shù)。圖中顯示,燃料電池技術(shù)在1999年前后,新技術(shù)和已有技術(shù)同步快速增長(zhǎng),發(fā)展到2006年,隨著年度技術(shù)數(shù)量基本保持平穩(wěn),新技術(shù)的比例呈現(xiàn)下降趨勢(shì),反映出行業(yè)技術(shù)趨于成熟。

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技術(shù)趨勢(shì)

3.  新增研究人員不斷涌入

圖中綠色表示當(dāng)年投入的新增研究人員(這些研究人員之前未申請(qǐng)過專利),淺綠色表示當(dāng)年投入的現(xiàn)有研究人員(這些研究人員之前已有專利申請(qǐng))。圖中顯示,2000年前后燃料電池技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)人員開始快速涌入,尤其在2005年這個(gè)趨勢(shì)更加明顯??傮w而言,新增研究人員不斷進(jìn)入這個(gè)行業(yè),占據(jù)近半的比重。

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研究人員趨勢(shì)

4. 專利技術(shù)大量存在于大型企業(yè)

圖中將申請(qǐng)專利的企業(yè)按數(shù)量劃分成5個(gè)等級(jí),用不同顏色圓環(huán)加以區(qū)分,代表每一類企業(yè)申請(qǐng)專利數(shù)量之和。圖中可以看出,擁有100件以上專利的大型企業(yè)專利總和占據(jù)燃料電池專利技術(shù)總量的49%;擁有1-20件專利的小微型企業(yè)專利總量占比36%。顯示了專利技術(shù)被大型企業(yè)掌握,技術(shù)市場(chǎng)趨向成熟。

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機(jī)構(gòu)活躍度

二、燃料電池技術(shù)重點(diǎn)和熱點(diǎn)挖掘

1. 國(guó)際研發(fā)重點(diǎn)指向電極、控制、制氫、儲(chǔ)氫、電解質(zhì)膜、固體氧化物燃料電池技術(shù)等

使用湯森路透公司Thomson Innovation,將專利數(shù)據(jù)通過文本聚類,繪制產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)的專利地形圖。山峰表示專利技術(shù)的集中區(qū),山峰顏色越淺,專利越密集。圖中顯示,國(guó)際燃料電池技術(shù)研究重點(diǎn)包括,聚合物膜、固體氧化物燃料電池、電極催化層、改性催化劑、儲(chǔ)氫材料、電壓電流控制、移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用等技術(shù)。

依據(jù)專利分類排序統(tǒng)計(jì)可知,國(guó)際燃料電池技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)依次為電極、控制、制氫、儲(chǔ)氫、電解質(zhì)、外殼密封等技術(shù)。

屏幕快照 2018-01-12 上午12.31.42.png

國(guó)際技術(shù)重點(diǎn)(文本聚類)

資料來源:Thomson Innovation

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國(guó)際關(guān)鍵技術(shù)排名(專利分類)

2. 國(guó)內(nèi)技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)指向電極、制氫、儲(chǔ)氫、電解質(zhì)膜、控制、催化劑等技術(shù)

文本聚類圖顯示,國(guó)內(nèi)燃料電池各技術(shù)研究較為均衡,研究重點(diǎn)包括聚合物膜、電動(dòng)機(jī)及其控制、電壓電流控制等技術(shù)。

專利分類排序統(tǒng)計(jì)可知,國(guó)內(nèi)燃料電池技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)依次為,電極、制氫、儲(chǔ)氫、電解質(zhì)、控制、催化劑等技術(shù)。

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國(guó)內(nèi)技術(shù)重點(diǎn)(文本聚類)

資料來源:Thomson Innovation

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國(guó)內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)排名(專利分類)

3.國(guó)際熱點(diǎn)技術(shù)--電解質(zhì)、外殼和密封、催化劑、膜電極組件等技術(shù)成為熱點(diǎn)

選取最早優(yōu)先權(quán)年時(shí)間段2007-2016年(紅色表示)代表近期專利技術(shù), 2006年及之前(藍(lán)色表示)代表早期專利技術(shù)。早期專利數(shù)量(藍(lán)色)占專利總量的51.4%,在圖中畫一條綠色基準(zhǔn)線,超過基準(zhǔn)線代表技術(shù)熱點(diǎn)的遷移。

圖中可以看出,電解質(zhì)、外殼和密封、催化劑、膜電極組件等技術(shù)在最近幾年的發(fā)展速度超過平均發(fā)展速度。顯示這些技術(shù)為近期燃料電池領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn),得到研發(fā)機(jī)構(gòu)的追捧。

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技術(shù)熱點(diǎn)遷移(國(guó)際)

4. 國(guó)內(nèi)熱點(diǎn)技術(shù)--電解質(zhì)、加熱和冷卻、催化劑等技術(shù)成為熱點(diǎn)

選取最早優(yōu)先權(quán)年時(shí)間段2010-2016年(紅色表示)代表近期專利技術(shù), 2009年及之前(藍(lán)色表示)代表早期專利技術(shù)。早期專利數(shù)量(藍(lán)色)占專利總量的46.9%,在圖中畫一條綠色基準(zhǔn)線,超過基準(zhǔn)線代表技術(shù)熱點(diǎn)的遷移。

圖中可以看出,電解質(zhì)、加熱和冷卻、催化劑等技術(shù)在最近幾年的發(fā)展速度超過平均發(fā)展速度。顯示這些技術(shù)為國(guó)內(nèi)近期燃料電池領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)。

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技術(shù)熱點(diǎn)遷移(國(guó)內(nèi))

三、燃料電池重要專利篩選

采用Innography專利分析平臺(tái)進(jìn)行重要專利篩選工作。Innography具有專利強(qiáng)度分析功能,建立的專利指標(biāo)體系包括專利引證次數(shù)和被引次數(shù)、專利族數(shù)量、權(quán)利要求項(xiàng)數(shù)量、專利涉及訴訟案件數(shù)量及賠償金額、專利從申請(qǐng)到公開的時(shí)間、專利年齡、專利異議和再審查、專利分類等十幾個(gè)指標(biāo),并賦予不同的權(quán)重計(jì)算而成。

通過使用Innography的專利強(qiáng)度分析,可以從海量專利數(shù)據(jù)中尋找關(guān)鍵專利、核心專利。這些關(guān)鍵專利涉及控制技術(shù)、制氫、儲(chǔ)氫、催化劑、電解質(zhì)膜、燃料電池系統(tǒng)等技術(shù)等,這些專利都集中在美國(guó)專利。下表為專利強(qiáng)度為排名前30位的燃料電池技術(shù)專利。

燃料電池重要專利

編號(hào)

專利號(hào)

申請(qǐng)日

標(biāo)題

申請(qǐng)人

法律狀態(tài)

1

US6387556

1999-5-28

Fuel cell power systems and methods of controlling a fuel cell   power system

Plug Power Inc.

有效

2

US8389180

2006-9-11

Electrolytic/fuel cell bundles and systems including a current   collector in communication with an electrode thereof

Battelle Energy Alliance, Llc

有效

3

US7674540

2003-10-6

Fuel cartridges for fuel cells and methods for making same

Intelligent Energy Limited

有效

4

US7824455

2003-7-10

High activity water gas shift catalysts based on platinum group   metals and cerium-containing oxides

Gm Global Technology Operations Llc

有效

5

US7875089

2004-3-22

Ammonia-based hydrogen generation apparatus and method for using   same

Intelligent Energy, Inc.

有效

6

US6793899

2001-9-21

Plasmatron-catalyst system

Masschusetts Institute Of Technology

有效

7

US7939218

2006-11-20

Nanowire structures comprising carbon

Oned Material Llc

有效

8

US7638228

2003-7-11

Enzyme immobilization for use in biofuel cells and sensors

Saint Louis University

有效

9

US8834700

2007-3-2

Method and apparatus for electro-chemical reaction

Encite Llc

有效

10

US9088178

2007-12-4

Distributed power harvesting systems using dc power sources

Solaredge Technologies Ltd

有效

11

US7329778

2001-4-11

Process and catalyst for dehydrogenating primary alcohols to make   carboxylic acid salts

Monsanto Technology Llc

有效

12

US7532960

2003-3-3

Hybrid energy off highway vehicle electric power management system   and method

General Electric Company

有效

13

US7433655

2001-3-23

Battery-operated wireless-communication apparatus and method

Integrated Power Solutions Inc.

有效

14

US8518594

2007-3-2

Power cell and power chip architecture

Encite, Llc

有效

15

US8268446

2004-9-23

Photocurable perfluoropolyethers for use as novel materials in   microfluidic devices

California Institute Of Technology

有效

16

US7553584

2001-10-22

Reticulated and controlled porosity battery structures

Massachusetts Institute Of Technology

有效

17

US7169489

2002-12-4

Hydrogen storage, distribution, and recovery system

Limnia, Inc.

有效

18

US7691527

2003-4-22

Method and apparatus for generating hydrogen

Petillo Phillip J; Petillo Stephen C

有效

19

US7182132

2003-10-15

Linearly scalable geothermic fuel cells

Iep Technology, Inc.

有效

20

US7390587

2004-12-3

Fuel cell system with load management

Dcns Sa

有效

21

US7087331

2001-10-26

Energy efficient gas separation for fuel cells

Air Products And Chemicals Inc.

有效

22

US7153601

2002-10-29

Fuel cell with embedded current collector

Intelligent Energy Limited

有效

23

US7425379

2004-6-25

Passive electrode blanketing in a fuel cell

Hydrogenics Corporation

有效

24

US6376113

1998-11-12

Integrated fuel cell system

Dcns Sa

有效

25

US8652706

2006-11-29

Polymer electrolyte membrane for fuel cell and fuel cell system   including the same

Samsung Sdi Co., Ltd.

有效

26

US7862938

2007-4-10

Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high   efficiency power generation

Fuelcell Energy, Inc.

有效

27

US7981561

2005-6-28

Interconnects for solid oxide fuel cells and ferritic stainless   steels adapted for use with solid oxide fuel cells

Ati Properties, Inc.

有效

28

US7407721

2003-4-15

Direct oxidation fuel cell operating with direct feed of   concentrated fuel under passive water management

Mti Microfuel Cells Inc.

有效

29

US7690458

2004-5-14

Control apparatus and control method for vehicle-mounted fuel cell   power generation system

Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha

有效

30

US6981877

2002-2-19

Simplified direct oxidation fuel cell system

Mti Microfuel Cells Inc.

有效

來源:第一電動(dòng)網(wǎng)

作者:曉宇說電池

本文地址:http://autopag.com/kol/61061

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