Shenzhen Baiqiancheng Electronic Co., Ltd
+86-755-86152095

IEA a EPO spoločne publikujú správu o analýze patentov vodíkovej energie

Nov 30, 2023

IEA a EPO spoločne publikujú správu o analýze patentov vodíkovej energie

 

I. Globálne činnosť patentovania energie vodíkovej energie dominuje Európa a Japonsko, patentové aplikácie USA klesajú a inovácie vodíkovej energie z Južnej Kórey a Číny sa práve začínajú dostať na medzinárodné trhy

 

Približne polovica medzinárodných patentov na vodíkovú energiu v 2011-2020 súvisí s výrobou vodíka, pričom zvyšok je rozdelený do skladovania, distribúcie, prepravy a koncového použitia vodíka. Približne 28% medzinárodných patentov na vodík podáva európske krajiny, ktoré tiež vedú ďalšie hlavné inovačné krajiny vodíka z hľadiska ich relatívnej technologickej výhody (RTA) indexu v troch hlavných segmentoch (výroba vodíka, skladovanie, preprava a distribúcia a aplikácie konečného použitia). Japonsko má tiež silnú inováciu vodíka, ktorá prispieva asi 24% medzinárodných patentov a jeho miera rastu je rýchlejšia ako Európa, pričom oba rastú na CAGR 6,2% a 4,5%. Spojené štáty, ktoré prispievajú 20% medzinárodných patentov na vodík, sú jedinou krajinou z hlavných inovátorov vodíka, ktorí zaznamenajú pokles podávaných podaní. Južná Kórea (7%) a Čína (4%) zaznamenali obmedzený, ale stabilný rast v medzinárodných patentových aplikáciách s CAGR 12,2%a 15,2%.

 

Po druhé, zatiaľ čo európsky chemický priemysel dominuje zrelým inováciám technológie energie vodíkovej energie, popredné patentové podania pre vznikajúce technológie energie vodíkovej energie pochádzajú z automobilového a chemického priemyslu so zameraním na elektrolytickú výrobu vodíka a technológie palivových článkov

 

Technológie týkajúce sa hodnotového reťazca vodíka sa dajú rozdeliť do dvoch skupín: zlepšenie zrelých procesov v chemických a rafinácií a vznikajúcich vodíkových technológií na zmiernenie zmeny klímy. Z toho vznikajúce vodíkové technológie vytvoria dvakrát toľko medzinárodných patentov ako zrelé technológie počas obdobia 2011-2020, pričom prvé zameriavajú sa najmä na aplikácie konečného použitia a výrobu vodíka, a druhé zostávajú, ktoré dominujú skladovanie vodíka, distribúcia a konverzia. Vedúce organizácie žiadateľov o zrelé technológie sú hlavne chemické spoločnosti s rozsiahlym zázemím výroby a spracovania vodíka fosílnych palív, ktoré sa tiež rozširujú na nové technológie (napr. Zachytávanie uhlíka, využitie a sekvestrácia) na výrobu vodíka s nízkou emisiou. Vedúce organizácie v rozvíjajúcich sa vodíkových technológiách sú hlavne japonské a kórejské spoločnosti, väčšinou z automobilového priemyslu, s patentmi zameranými na elektrolytickú výrobu vodíka a aplikácie palivových článkov. Univerzity a verejné výskumné inštitúcie uplatňujú asi 13% všetkých medzinárodných patentov na vodík, pričom iba 10 najlepších inštitúcií predstavuje 3% všetkých medzinárodných patentov na vodík. V týchto inštitúciách dominujú kórejské a európske inštitúcie a ukazujú silný záujem o metódy výroby zeleného vodíka, ako je elektrolytická výroba vodíka.

 

Po tretie, hoci súčasná výroba vodíka je takmer výlučne odvodená z fosílnych palív, patenty už vykazujú významný posun k alternatívam s nízkym emisiou, čo ohlasuje výložník v elektrolyzerovej technológii, pričom Európa získala výhodu vo výrobnej kapacite

 

Porovnávacia analýza patentových trendov v technológiách výroby vodíka za posledných 20 rokov ukazuje posun v technologických inováciách od tradičných technológií náročných na uhlík k novým technológiám s dekarbonizáciou. V roku 2020 vytvárajú rozvíjajúce sa technológie takmer 80% medzinárodných patentov na výrobu vodíka, pričom rast bol vyvolaný prevažne inováciami v technológiách elektrolýzy výroby vodíka. V 2011-2020, Japonská patentovacia aktivita pri pokročilej produkcii vodíka alkalickej elektrolýzy a najmodernejšej výmeny protónovej výmeny membránovej elektrolýzovej výroby vodíka Japonsko vedie svet v pokročilej produkcii alkalického vodíka a pokročilejšej patentovej výmennej výmennej membránovej výmennej membráne. Investície do výrobnej kapacity pre tieto technológie sa však ešte nezačali. Krajiny EÚ sa aktívne zapájajú do patentových inovácií a vývoja výrobnej kapacity, najmä na výrobu elektrolytického vodíka tuhého oxidu a zároveň významne prispievajú k výrobe membrány a alkalického elektrolytického vodíka. Spojené štáty boli veľmi aktívne vo vývoji výrobnej kapacity pre protónové výmenné membránové elektrolyzátory, ale patentovacia činnosť chýbala. Čína prispela iba k malému podielu medzinárodných patentov na elektrolytickú výrobu vodíka, ale investovala do značnej miery do výrobnej kapacity, takmer výlučne do lacnejších alkalických elektrolyzačných technológií, ktorá je vyspelejšia, ale má menší potenciál pre budúce zlepšenie. Medzinárodné patenty na výrobu vodíka fosílnych palív od roku 2007 klesá, doteraz iba obmedzený počet patentov na výrobu vodíka s nízkym obsahom uhlíkov. Inovácia v iných rozvíjajúcich sa technológiách výroby vodíka podobne chýba. Výroba vodíka z biomasy alebo odpadu (prostredníctvom splyňovania alebo pyrolýzy) zaznamenala významné zvýšenie patentovej aktivity z 2007-2011, ale odvtedy prudko klesla. Počet medzinárodných patentov na výrobu vodíka z rozkladu vody neelektrolytickými trasami tiež od roku 2010 mierne klesol.

 

Iv. Patentovacia aktivita na zlepšenie existujúcich technológií ukladania vodíka a technológií výroby amoniaku\/metanolu na báze vodíka v priebehu obdobia 2001-2020 rastie, ale inovácie paliva na báze vodíka za posledné desaťročie stratili dynamiku

 

Zrelé technológie skladovania a prepravy vodíka, ako sú potrubia, prívesy s dlhými trubicami a kryogénne skladovanie kvapalného vodíka, prilákali za posledné dve desaťročia rastúce množstvo inovatívnych prác, čo demonštruje schopnosť priemyslu zlepšiť nasadenie a účinnosť distribúcie vodíka. Technologies Fuels na báze vodíka, ktorých inovácia bola zväčša poháňaná európskymi spoločnosťami, ktoré sa zaoberajú výrobou a spracovaním vodíka fosílnych palív. Pokroky v iných palivách na báze vodíka, ako je napríklad syntetický petrolej alebo syntetický metán, sa tiež spoliehal na zvýšenú účinnosť a zníženie nákladov, ale patentové údaje naznačujú, že inovácia v týchto technológiách stratila dynamiku. Vývoj syntetických palív pod vedením Spojených štátov a Európy zostal stagnujúci od 2011-2020.