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1、1编写说明编写说明本报告集由国家知识产权局公共服务司组织编写。相关知识产权信息公共服务成果报告由各省知识产权局收集和推荐。经项目组初步筛选、专家评审后确定本次共享发布报告。报告集分为信息技术、新能源、新材料、生物医药、化学、创新研究 6 个分册,共 14 项成果报告。报告集充分考虑了信息的安全性与适宜性,主要内容为缩编后的精简成果,并对部分章节内容进行了必要的删减调整及脱敏处理,最大化展现各成果的核心价值与亮点。本次成果汇集和发布,旨在推广知识产权信息利用成果,促进发挥知识产权信息战略价值,进一步强化知识产权信息服务对科技创新和产业优化升级的支撑作用。衷心感谢慷慨共享成果的知识产权公共服务机构
2、。相信通过不断开展信息利用成果共享,加强知识产权公共服务机构之间专业交流与互鉴,能够有力推动信息服务环境的开放化、协同化,促进知识产权信息利用和服务规范化发展,为激励创新、优化资源配置和促进高质量发展提供更加有力支撑。编辑组2024 年 9 月目 录山东省海上光伏清洁能源产业专利导航报告.1陕西省氢能产业专利导航报告.29全球燃气热水器低氮化技术专利预警分析报告.56知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册1山东省海上光伏清洁能源产业专利导航报告中集海洋工程研究院有限公司中集海洋工程研究院有限公司自创区(烟台)知识产权运营有限公司自创区(烟台)知识产权运营有限公司原报告定稿时间
3、:原报告定稿时间:2 202023 3 年年 5 5 月月知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册2编写人员名单课题负责人:课题负责人:滕瑶 中集海洋工程研究院有限公司 副总经理课题组成员:课题组成员:王进 烟台市知识产权保护中心 副研究员尹浩宇 烟台市知识产权保护中心 助理研究员贺业君 中集海洋工程研究院有限公司 主任专员李德江 中集海洋工程研究院有限公司 高级工程师刘玉涛 烟台高新区市场监督管理局 中级知识产权师高西健 中集海洋工程研究院有限公司 中级工程师王文平 中集海洋工程研究院有限公司 高级工程师徐郎君 中集海洋工程研究院有限公司 中级工程师 轮机工程轮机专业研发李东
4、 中集海洋工程研究院有限公司中级工程师 船舶与海洋工程专利检索分析王传文 中集海洋工程研究院有限公司 工程师郑浩 中集海洋工程研究院有限公司 工程师栾静静 自创区(烟台)知识产权运营有限公司 中级知识产权师毛毛 自创区(烟台)知识产权运营有限公司 中级知识产权师韩冰 自创区(烟台)知识产权运营有限公司 中级知识产权师孙镜春 自创区(烟台)知识产权运营有限公司 专利代理师知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册3成果亮点该专利导航报告以专利信息分析为基础,深度融合产业、创新主体、市场经济、政策环境等多维度数据资源,从产业布局结构优化、企业整合培育引进、创新人才引进培育、技术创新引
5、进提升和专利协同运用和市场运营 5 个路径提出山东省海上光伏清洁能源产业发展路径导航建议。中集海洋工程研究院有限公司在导航报告的基础上,充分结合专利布局涉及因素的复杂性,以及在各个阶段、各个产品、各个技术点上专利布局目标的差异性,从实际情况出发,布局 11 项关键核心技术,并成功推广应用到“H590 烟台海上漂浮式光伏项目”中。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册4中文摘要山东省海上光伏清洁能源产业专利导航报告围绕“平台技术”“通用技术”和“综合利用”三个一级技术分支及多个二级技术分支,以专利信息资源利用和专利分析为基础,从产业专利布局、产业竞争格局、产业结构调整方向、技术
6、研发重点及热点方向等,把握产业链中关键领域的核心专利分布,以全球视野明晰产业竞争格局,紧扣产业创新发展需求,从产业布局结构优化、企业整合培育引进、创新人才引进培育、技术创新引进提升和专利市场运营 5 个路径提出山东省海上光伏清洁能源产业创新发展建议,全面开启山东省海上光伏的海洋新赛道。关键词:关键词:海上光伏,清洁能源,专利导航知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册5第 1 章 山东省海上光伏产业发展现状1.1 全球海上光伏产业发展现状1.1.1 北美、欧洲和亚太市场占有重要份额据智研瞻产业研究院数据显示,2023年海上光伏市场规模已达到123.6亿元,并预计在未来几年内保持
7、快速增长,到2025年市场规模将超过150亿元,到2029年有望达到213.6亿元。目前,全球海上光伏市场发展主要分为北美市场(以美国、加拿大和墨西哥为主要代表)、欧洲市场(以德国、法国、英国、俄罗斯、意大利为主要代表)、亚太市场(以中国、日本、韩国、印度、东南亚和澳大利亚为主要代表)、南美市场(以巴西和阿根廷为主要代表)、中东及非洲市场(以沙特、阿联酋和土耳其为主要代表)。据GIR(GlobalInfo Research)调研,亚太地区将扮演更重要角色,除中美欧之外,日本、韩国、印度和东南亚地区,依然是不可忽视的重要市场。1.1.2海上光伏应用场景呈多样化方向发展作为新兴的光伏开发形式,海上
8、光伏具有发电量高、土地占用少、易与其他产业相结合等特点,有利于优化能源消费结构,逐渐成为能源企业、投资者争相参与的热点项目。在“双碳”目标带动下,光伏正拓展愈发多样化的应用场景,风光互补、光伏制氢、渔光互补、海水淡化等,海上光伏产业有潜力成为海洋经济增长重要引擎。1.2 中国海上光伏产业发展现状1.2.1中国海洋产业继续保持稳步增长随着全球对清洁能源需求的不断增长,海上光伏作为光伏发电的重要应用场景之一,正迎来前所未有的发展机遇。国内多家光伏企业加速布局海上光伏市场,通过技术创新和模式探索,不断提升自身竞争力。同时,国际市场的拓展也为中国海上光伏产业带来了新的增长点。1.2.2国家政策逐步升级
9、,海洋产业再上新台阶近年来,中国海上光伏产业在政策支持和技术进步的双重驱动下,持续保持稳步增长态势,逐步迈上新台阶。先后出台一系列鼓励和支持政策。从能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划到上海市“风光同场”海上光伏开发建设方案,再到各沿海省市的具体实施方案,这些政策为海上光伏项目的规划、建设、运营提供了有力的制度保障。特别知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册6是上海市在2024年启动的首轮海上光伏项目竞争配置,规模不低于100万千瓦,标志着海上光伏产业发展进入了一个新的阶段。1.3 山东省海上光伏产业发展现状1.3.1政策环境利好“十四五”时期是我省开启新时代现代化强省建设新征
10、程,加快新旧动能转换、推动高质量发展的关键五年,也是我省全面贯彻习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略,落实“碳达峰、碳中和”要求的关键五年,推动能源体系革命性变革成为全球各国的首要任务。为此,山东省先后出台山东海洋强省建设行动方案山东省能源发展“十四五”规划山东省海域使用管理条例关于推进光伏发电海域立体使用管理的指导意见(征求意见稿)关于印发 2022 年“稳中求进”高质量发展政策清单(第二批)的通知2022 年能源工作指导意见山东省海上光伏建设工程行动,推动海上光伏规模化发展。1.3.2产业龙头企业集聚山东省海洋资源丰富,产业基础扎实,在海上光伏产业领域,重点企业有山东省现有中集
11、来福士海洋工程有限公司、中集海洋工程研究院、大唐山东发电有限公司、山东海洋集团有限公司、山东力诺光伏高科技有限公司、国家电投集团山东能源发展有限公司、万华化学集团股份有限公司等,重点高校院所有中国海洋大学。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册7第 2 章 山东省海上光伏产业发展方向导航2.1 产业结构调整方向2.1.1 全球海上光伏清洁能源产业专利申请总体上呈增长趋势近 20 年全球海上光伏清洁能源产业专利申请整体上呈增长趋势;2008 年专利申请进入技术发展期,年均增长率达到 12.62%,专利申请量最高达 400 件以上。图1-1 近20年全球海上光伏清洁能源产业专利申
12、请趋势2.1.2 产业链上游的平台技术和通用构件技术领域专利占比呈增长态势从各技术分支占比情况来看,作为产业链上游,通用构件领域和平台技术领域分别自2014、2015 年开始,发展创新愈发活跃,各创新主体愈发重视本领域的专利布局,专利申请量占比逐渐增加,专利申请总量超过综合利用技术领域的一半以上,逐渐成为海上光伏清洁能源产业今后发展的重点方向。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册8图1-2 近20年海上光伏清洁能源产业不同技术分支发展趋势2.1.3 中国成为全球海上光伏清洁能源产业专利布局最多的国家,专利布局均集中在产业链下游综合利用技术领域,产业链上游或成为今后产业的重点
13、领域中国专利申请量 2519 件,比重高达 65.34%,远超其他国家/地区。结合近 20 年主要国家海上光伏清洁能源产业专利申请趋势和近 20 年中国海上光伏清洁能源产业专利申请趋势分析可知,近年来,在全球主要国家中,韩国的专利申请呈下降趋势,美国、日本等国家专利申请年专利申请数量基本持平,反观中国海上光伏清洁能源产业专利申请仍保持迅猛发展趋势,中国已成为全球海上光伏清洁能源产业专利布局最多的国家。图1-3全球海上光伏清洁能源产业技术来源国构成从中国主要省份海上光伏清洁能源产业竞争格局上看,中国主要省份在海上光伏清洁能源产业链下游的综合利用技术的专利申请量最多,但专利占比逐年减少。通用构件领
14、域知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册9和平台技术领域作为海上光伏产业的上游环节也是核心技术领域,未形成发展规模,但近年来专利申请增速较快,或成为今后产业的重点领域。图1-4 近20年中国海上光伏清洁能源产业专利结构调整方向2.1.4 江苏省是中国海上光伏清洁能源产业主要专利技术贡献省份我国确权海上光伏用海项目共 28 个,其中,江苏省有 18 个,这也为江苏省的专利数量奠定了基础。江苏省共申请专利 361 件,专利数量远超其他省份,为推动海上光伏开发建设,优化调整省内能源结构、推进海洋强国建设作出重要贡献。图1-5 近20年主要省份海上光伏清洁能源产业专利申请趋势2.1.
15、5 产业重点创新主体以高校为主,产业集群度较低知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册10排名前 10 位申请人的专利申请数量在专利申请总量中的占比不足 10%,专利集中度较为分散,技术也呈现“百家争鸣”的景象。从申请人类型来看,排名前 10 位的申请人以高校为主,有 8 家,企业仅有 2 家。这也与海上光伏产业目前的发展阶段相吻合,创新成果以基础研究为主,尚未形成大规模产业应用,这也为下一阶段产业的创新发展提供了机会。图1-6 主要企业海上光伏清洁能源产业专利申请量2.2 技术研发重点及热点方向2.2.1其他综合应用、漂浮式平台技术领域是海上光伏清洁能源产业研发的热点方向其他
16、综合利用领域近 5 年的专利申请量为 804 件,其占该领域专利申请总量比重为42.99%;漂浮式平台技术领域是海上光伏产业的核心技术领域,其近 5 年专利申请量为307 件,其占该领域专利申请总量比重为 50.25%;这两个领域是海上光伏清洁能源产业研发的热点方向。表 1-1 近 20 年全球海上光伏清洁能源产业各技术领域专利申请分布一级分支二级分支2003-20072008-20122013-20172018-2022专利申请总量专利数量专利占比专利数量专利占比专利数量专利占比专利数量专利占比平台技术固定式001119.64%1017.86%3358.93%56漂浮式71.15%7211.
17、78%20132.90%30750.25%611通用构件光伏组件61.46%5613.66%12229.76%21452.20%410知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册11电力系统114.06%197.01%10338.01%12345.39%271综合利用能源类综合利用494.04%25320.87%44036.30%42835.31%1212其他综合利用824.39%23512.57%65535.03%80442.99%18702.2.2固定式平台技术、漂浮式平台技术以及光伏组件技术领域是海上光伏清洁能源产业核心专利布局的热点方向近20年能源类综合利用和其他类综合利用
18、2个技术领域数量最多。但从各阶段不同技术分支专利占比来看,能源类综合利用和其他类综合利用2个技术分支的专利数量占比在逐阶段减少,而专利申请数量较少的固定式平台技术、漂浮式平台技术以及光伏组件3个技术分支的专利占比在逐阶段增加。综合来看,固定式平台技术、漂浮式平台技术以及光伏组件是海上光伏产业核心专利布局的热点方向。表1-2 全球海上光伏产业高价值专利近20年各技术领域分布情况(单位:件)一级分支二级分支2003-2007年2008-2012 年2013-2017 年2018-2022 年热点专利数量专利占比专利数量专利占比专利数量专利占比专利数量专利占比平台技术固定式00.00%40.99%4
19、0.55%262.17%漂浮式76.03%5814.39%12817.68%18515.47%通用构件光伏组件43.45%379.18%517.04%12710.62%电力系统119.48%92.23%506.91%847.02%综合利用能源类综合利用3328.45%15337.97%20728.59%26822.41%其他综合利用6152.59%14235.24%28439.23%50642.31%2.2.3重点创新主体专利布局集中在漂浮式平台技术、能源类综合利用和其他综合利用技术领域知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册12海上光伏清洁能源产业领域的各重点创新主体在漂浮式
20、平台技术、能源类综合利用和其他综合利用技术领域的专利申请量较多。浙江海洋大学、上海海洋大学和武汉理工大学在能源类综合利用和其他综合利用技术领域的专利数量最多,是目前学校的研究热点。天津大学和华能集团在漂浮式平台技术和其他综合利用技术领域的专利数量最多,是目前学校的研究热点。表1-3 全球海上光伏清洁能源产业重点企业技术领域分布情况重点企业平台技术-固定式平台技术-漂浮式光伏组件电力系统能源类综合利用其他综合利用浙江海洋大学04102628上海海洋大学00311926天津大学41120822华能集团0217128武汉理工大学03711492.3 协同创新热点方向综合海上光伏产业近 20 年各技术
21、领域合作专利申请情况,漂浮式平台技术和其他综合利用的 2 个技术领域在各期的合作专利申请量最多。综合来看,这 2 个技术分支是海上光伏清洁能源产业协同创新的热点方向。表1-4 近20年海上光伏清洁能源产业各技术分支合作专利热点分布一级分支二级分支2003-2008年专利占比2008-2012年专利占比2013-2017年专利占比2018-2022年专利占比热点平台技术固定式00.00%00.00%00.00%4100.00%漂浮式00.00%1417.28%1518.52%5264.20%通用构件光伏组件13.23%619.35%516.13%1961.29%知识产权公共服务机构信息服务成果共
22、享报告集新能源产业分册13电力系统00.00%00.00%1437.84%2362.16%综合利用能源类综合利用85.52%5034.48%4631.72%4128.28%其他综合利用159.74%3321.43%4931.82%5737.01%2.4 光伏组件、能源类综合利用以及其他综合利用领域是海上光伏清洁能源产业专利转让的热点方向其他综合利用领域近 20 年、近 5 年专利转让数量排名均为第一,能源类综合利用领域专利转让率最高,光伏组件领域近 5 年专利转让量最高。综合转让总量、转让率以及近 5年的转让量与转让量占比来看,深远海养殖装备、船舶配套装备、海洋油气开发配套装备这 3 个技术领
23、域专利转让活跃,是海上光伏清洁能源产业的专利转让热点方向。表1-5 近20年海上光伏清洁能源产业各技术领域专利转让情况一级分支二级分支专利转让总量专利转让率近 5 年专利转让量近 5 年专利转让量占比转让热点平台技术平台技术-固定式78.21%114.29%平台技术-漂浮式488.00%1225.00%通用构件光伏组件318.04%1651.61%电力系统207.79%525.00%综合利用能源类综合利用9612.96%1818.75%其他综合利用1427.81%4531.69%知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册14第 3 章 山东省海上光伏产业发展定位3.1 产业结构定
24、位3.1.1山东省海上光伏清洁能源产业专利申请量呈二次增长,整体发展形势向好从山东省海上光伏产业专利申请趋势上看,近 20 年山东省海上光伏产业专利申请量处于二次增长阶段,整体发展形势向好。近 20 年山东省海上光伏产业专利申请量年均增长率达到了 13.97%,是江苏省(年均增长率为 20.20%)、浙江省(年均增长率为 5.30%)、广东省(年均增长率为 16.43%)和上海市(年均增长率为 6.82%)中专利申请增速位居第二的省份。从该产业的技术发展阶段和前期专利增长态势来看,预计山东省海上光伏产业专利申请将继续保持快速增长。图1-7 山东省海上光伏清洁能源产业专利申请趋势3.1.2山东省
25、海上光伏清洁能源产业以下游综合利用为主从山东省海上光伏清洁能源产业专利布局结构上看,山东省海上光伏清洁能源产业专利布局重点和全球、全国保持一致,均重视在能源类综合利用和其他综合利用技术领域的专利申请和保护,这 2 个技术领域在山东省海上光伏产业中专利申请量占比最多。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册15图1-8 山东省对标国内省份海上光伏清洁能源产业专利布局3.1.3山东省海上光伏清洁能源产业的专利主要由青岛市、济南市和烟台市创新主体申请从山东省海上光伏清洁能源产业专利分布情况来看,烟台市、青岛市和济南市,这三个市区的专利申请量占全省专利申请总量的 82.47%,说明山东
26、省本产业创新资源集中于青岛市、济南市和烟台市。三个市的专利申请数量占全省专利申请总量的从山东省各地市不同技术分支的专利分布情况来看,青岛市领先优势最明显,在各技术领域皆排在前列。图1-9 山东省内各地市海上光伏清洁能源产业专利布局3.2 企业创新实力定位知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册163.2.1山东省海上光伏清洁能源产业各创新主体中,中国海洋大学、山东科技大学和青岛理工大学具有较强的创新实力中国海洋大学专利申请量最多,为 22 件,其中 60%为发明专利,其发明专利主要分布在其他综合利用和能源类综合利用 2 个技术领域;山东科技大学和青岛理工大学专利申请量次之,为
27、12 件,其中,山东科技大学的专利中,8 个实用新型专利,4 个发明专利,青岛理工大学的专利中,6 个实用新型专利,6 个发明专利,两个学校的专利主要分布在其他综合利用和能源类综合利用 2 个技术领域。图 1-10 山东省海上光伏清洁能源产业主要申请人专利布局3.2.2山东大学、力诺集团以及中集集团是山东省海上光伏清洁能源产业潜在申请人从海上光伏专利分布来看,力诺集团尚未在海上光伏技术领域布局专利,考虑到后期市场竞争,力诺集团可以把专利技术重点部署海上光伏通用构件领域;中集可以继续深耕其他综合利用和漂浮式平台技术;山东大学可以把技术重点部署在电力系统技术领域。3.3 创新人才储备定位3.3.1
28、山东省海上光伏清洁能源产业创新人才储备量少于其他对标省份与对标省份相比,山东省海上光伏清洁能源产业创新人才储备创新人才数量和单人申请专利数量整体偏低,与对标省份存在较大差距。从创新人才数量来看,浙江省的创新人才数量最多,有 64 人;其次依次为广东省、上海市、江苏省,创新人才数量均在 50 人以上,分别为 60 人、57 人和 51 人,山东省海上光伏清洁能源产业创新人才储备较为缺失。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册17从单人申请数量来看,江苏省和上海市位居第一位和第二位,分别有 22 人和 19 人,浙江省、广东省和山东省单人申请数量较少,与江苏省和上海市存在较大差距
29、。图1-11山东省海上光伏清洁能源产业与其对标省份创新人才储备对比情况3.3.2 山东省海上光伏清洁能源产业创新人才储备在能源类综合利用和其他综合利用技术领域较有优势与对标省份相比,从山东省海上光伏清洁能源产业创新人才分布来看,能源类综合利用和其他综合利用 2 个技术领域的创新人才数量均超过 10 人,位列全国第三位;固定式平台技术、光伏组件、电力系统 3 个技术领域的创新人才数量为 0,存在较大缺口,与江苏省创新人才分布存在较大差距。表1-6山东省海上光伏清洁能源产业与其对标省份创新人才对比情况一级分支二级分支江苏浙江广东山东上海平台技术固定式10000漂浮式141525通用构件光伏组件62
30、000电力系统131002综合利用能源类综合利用1118171611其他综合利用13362636193.4 技术创新能力定位知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册183.4.1 漂浮式平台技术和光伏组件是山东省海上光伏清洁能源产业专利布局的热点方向从各技术分支专利数量来看,能源类综合利用和其他类综合利用 2 个技术分支的专利数量最多,分别有 85 件和 161 件,均占全国同领域专利数量的 10.14%和 12.61%,这也与全球以及全国的专利技术分布保持一致。但从各技术分支的专利数量占比情况来看,能源类综合利用和其他类综合利用 2 个技术分支的专利数量占比在逐阶段减少,而专
31、利申请数量较少的漂浮式平台技术和光伏组件 2 个技术分支的专利占比在逐阶段增加。综合来看,漂浮式平台技术和光伏组件是山东省海上光伏产业专利布局的热点方向。表1-7近 20 年山东省海上光伏清洁能源产业专利申请分布对比情况一级分支二级分支中国专利申请量山东省专利申请量江苏省专利申请量浙江省专利申请量广东省专利申请量上海市专利申请量全国占比平台技术固定式4821510514.17%漂浮式33620553718295.95%通用构件光伏组件27821594229177.55%电力系统2058491722193.90%综合利用能源类综合利用8388510498917510.14%其他综合利用12771
32、611471481488612.61%3.4.2 漂浮式平台技术与光伏组件技术领域或成为山东省核心专利布局的重点,且近年来获得一定技术优势从核心专利拥有量来看,山东省在其他综合利用领域(90 件)核心专利拥有量最多,排名全国第一;其次为能源类综合利用(43 件);其各对标省份也显示出相同的趋势。如果忽视这两个二级分支,仅关注平台技术和通用构件这两大核心领域,漂浮式平台技术(15件)与光伏组件(15 件)是山东省核心专利比较集中的领域。表1-8山东省近 20 年海上光伏产业与其对标省份高价值专利拥有量对比知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册19一级分支二级分支中国山东江苏浙江
33、广东上海平台技术固定式3008641漂浮式1941523141512通用构件光伏组件139151826214电力系统122622131810综合利用能源类综合利用4444345526141其他综合利用65290737387433.5 专利运营实力定位3.5.1 专利转让成为主要运营模式,能源类综合利用和其他综合利用技术领域的运营市场活跃与全国专利运营情况一致,山东省海上光伏清洁能源产业发生专利转让的数量最多,专利许可行为较少,仅有 2 件专利涉及,专利质押、专利诉讼和专利复审/无效行为尚未发生。其中,山东省专利转让行为主要发生在能源类综合利用和其他综合利用,在固定式平台技术领域尚未发生转让行为
34、。山东省专利许可行为目前较少,主要在漂浮式平台技术和光伏组件技术领域。3.5.2 山东省专利转让在能源类综合利用和其他综合利用技术领域较有优势,企业间的专利转让大多发生在关联企业内部,较少对外进行技术转让山东省海上光伏清洁能源产业技术领域的专利转让数量在对标省份中排名第二;烟台市专利转让数量大于等于 4 件的仅有 1 个主体。其中,吕荣福与烟台仁达自动化装备科技有限公司所转让专利均为他们之间的相互转让,中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司、中集海洋工程研究院有限公司以及龙口中集来福士海洋工程有限公司 3 家企业的专利转让大多发生在集团内部。青岛新力方圆机械制造有限公司的转让是与青岛沃隆花生机
35、械有限公司之间发生,经过调研发发现,二者有相同股东。由此可见,目前企业产生的专利大部分以自我开发、实施和应用为主,较少对外进行技术转让。这可能是因为企业的专利大多围绕自身核心技术进行布局,对企业的市场地位和份额起到关键作用,因此大多数牢知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册20牢掌握在自己手中。图1-12山东省海上光伏产业排名前 5 专利转让人专利转让情况3.5.3 山东省专利许可数量较少,大多数专利尚未进行产业化应用山东省海上光伏清洁能源产业只有 1 件专利发生许可行为,技术分支涉及漂浮式平台技术和光伏组件两个技术领域。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分
36、册21第 4 章 山东省海上光伏产业发展路径导航建议山东省海上光伏清洁能源产业创新发展路径主要结合山东省海上光伏清洁能源产业发展现状和发展定位,围绕产业结构优化路径、企业整合培育引进路径、创新人才引进培养路径、技术创新引进提升路径、专利协同运用和市场运营路径五个方向进行资源的优化配置。4.1 产业结构优化路径4.1.1 实现山东省海上光伏产业高质量发展,关键要做好顶层设计海上光伏是可再生能源发展新领域,具有发展潜力大、综合效益高、生态环境友好等优势,是落实碳达峰碳中和的重要支撑。为了能在能源经济中占有一席之地,世界各个涉海国家或地区纷纷出台政策或策略支持海洋清洁能源产业的发展,营造良好的政策环
37、境。国内外政策环境良好,海上光伏产业整体利好。当前,海上光伏清洁能源产业已经成为全世界沿海国家在新世纪增强国力、实现繁荣富强不可或缺的重要基础。近年来我国关于海洋产业、清洁能源产业的国家及地方政策、指导意见等密集出台,海上光伏清洁能源产业发展整体呈现出利好的态势。山东省海上光伏清洁能源产业基础不断提升,覆盖了海上光伏产业体系的重要环节,初步形成了较为完整的海上光伏产业体系。同时,围绕海上光伏产业链,近 20 年,山东省创新主体已经申请了 251 件专利,2018 年以后专利申请数量处于快速增长期,显示出了良好的发展势头。近年山东省陆续发布了相关规则,对本省行业发展起到了引导和激励的作用,因此山
38、东省海上光伏产业发展总体形式良好,战略地位突出,是拉动山东省经济社会发展的强大后备引擎。近年来,山东省围绕贯彻发展新理念,持续推动技术、资本等关键要素向传统优势产业聚集,加快产业转型步伐,为海上光伏产业持续提供重要支撑。我市应立足山东海洋强省建设行动方案、山东省能源发展“十四五”规划,精准把握我市海上光伏清洁能源产业格局及特征,注重突出产业的升级、链条发展,利用突出项目带动周边的产业升级,实现共同发展,为构建海上光伏产业新发展格局做贡献。4.1.2 提高产业培育能力,完善产业链条弥补短板,着力提升海上光伏产业的发展水平和发展均衡度。与江苏等对标省份相比,山东省虽然总体上专利申请数量差距不大,但
39、是优势主要在于综合利用领域,海上光伏产知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册22业的两大基础核心领域平台技术、通用构件专利布局较少,是产业发展的薄弱环节。可见,提升相关科技创新能力,夯实产业基础,促进产业发展均衡是提升山东省海上光伏产业发展质量、完善产业链条的必然选择。山东省工业门类齐全,以光伏为代表的新能源产业、海工装备产业均有较强实力,有力诺集团、中集来福士等光伏、海工优势企业,有山东大学、中国海洋大学等在清洁能源、海洋装备有一定研发实力的重点高校院所,具备在两大核心领域补充短板的必要条件。建议我省继续出台相关政策,大力推进两大核心领域的发展,尤其是扶持海上光伏漂浮式平台
40、的发展,补强产业基础,从而更好地助力其在海上光伏电站、海上风光互补、海上渔光互补等领域的应用;同时,依托省内外科研力量,力争在漂浮式海上光伏浮体系统、锚固系统等方面实现关键技术突破。4.1.3 深度开发海上光伏清洁能源产业的综合利用综合利用领域是山东省海上光伏清洁能源产业的优势领域。建议根据山东省产业基础特点和优越的自然条件,在保持现有优势的基础上,深度开发海上光伏与风能、潮汐能等其他海上清洁能源,以及海上光伏与渔业、海洋生态环保等领域的深度结合与创新应用,兴建风光互补、渔光互补产业园区,推动海上光伏工程与渔业养殖、海洋牧场等一体化设计建设运营;同时集中龙头企业优势,统筹推进海上光伏规模化、集
41、约化、协同化发展。4.2 企业培育发展路径4.2.1 深入推进科研与产业融合发展,完善产学研协同创新机制当前海上光伏产业的山东前 5 位的优势创新主体中,申请人均为高校。可见,山东省海上光伏产业目前偏重于基础研究的研发端,产业化比较欠缺,但山东省光伏产业、海工装备产业具备较雄厚的实力,因此具有良好的产学研合作土壤,具备将科研成果向产业化推进的先决条件。抓住山东新旧动能转化发展的契机,紧扣国家省市海洋发展战略和清洁能源优先发展战略,紧密结合烟台市新旧动能转换核心试验区、国家科技成果转移化示范区建设和创新型城市建设重大需求,加强协同创新,通过校(院)企、企企合作,推动海上光伏领域的人才、成果向山东
42、省转移,有效促进基础研究与应用研究有机结合,打造海上光伏科技创新战略优势,加快山东传统能源产业的升级转换、新兴产业的培育孵化,为山东省新旧动能转换,创新驱动发展提供科技支撑。坚持创新引领原则充分利用所聚集的创新优质要素,以提高自主创新能力为核心,大力引进产业高端项目,推进科技创新创业,促进科技成果转化和产业化,加大产学研合作力度,全面提升区域创新能力和产业技术水知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册23平。围绕产业结构优化的目标,发现、发掘该区域内具有较强实力或较大发展潜力的企业或其他创新主体,作为支持和培育对象;发现、发掘其他区域具有带动性或填补性的企业或其他创新主体,作为
43、引进或合作对象。4.2.2 培育发展重点企业山东省海上光伏产业重点企业以及光伏产业、海工装备企业发明专利排名靠前的重点企业主要分布在青岛市、济南市和烟台市。山东省企业海上光伏产业发明专利的申请中,中集集团申请数量最多(8 件),其专利申请主要集中与其他综合利用与漂浮式平台技术。中集集团是高端海工装备龙头企业,在海洋工程研发设计领域具备雄厚实力,近年来进军海上光伏领域,开展漂浮式光伏平台技术开发。海上光伏产业目前处于发展期,对其进行精准研发的企业较少,而光伏产业是海上光伏的上游产业,也是山东省的优势产业,2021年,山东省新增并网容量 1070.9 万千瓦,是唯一一个“破千”的省份,拥有大唐山东
44、发电有限公司、力诺集团等光伏产业龙头企业,具备向海上光伏布局的潜力。建议山东省积极培育海工装备领域、光伏领域的重点企业,通过重点企业引领带动烟台市海上光伏产业整体发展。面向海上光伏产业体系建设,以特色产业园区为载体,实施精准招商引资,加大对产业中优势企业的引进力度,积极吸引国内重点科研机构和企业办实体机构,强化自主创新能力建设,推动高新技术成果转移转化。4.3 创新人才引进路径4.3.1 立足本土人才培养,完善人才培育及引进机制人才是一个国家、一个地方发展的核心竞争力,人才资源也是产业发展最宝贵的财富。当前,山东省仅有 48 人的海上光伏产业创新人才队伍,这样的人才规模存在较大的缺口。人才建设
45、是产业发展的关键环节,山东省应以海上光伏产业为重点,围绕科学发现、技术发明、产业发展等创新链各环节,完善人才发现、培养、激励机制,例如建立产学研教育计划,通过校企联动的产学研项目点对点培育一批企业研发人才。同时,建立以培育科技人才成长为主线的研发人才梯级支持体系,打造重点产业链环节高端人才后备军,实现人才引领促进产业发展,产业虹吸集聚人才的良性循环。4.3.2 聚集和培育一批企业家与技术带头人等高端人才俗话说“千金易得,一将难求”,高端人才一直是产业发展的稀缺资源,聚集和培育一批企业家与技术带头人对于我市海上光伏产业高质量发展具有重要的意义。优选在国外海上光伏优势企业工作并专业从事山东省重点关
46、注研究领域的中国发明人,鼓励其回国创知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册24业。深入实施烟台市高端人才(团队)引进“双百计划”,加快引进在高校拥有相关高端科研团队的技术带头人,带动提升学术创新层级和高技术研发能力。4.4 技术创新提升路径从山东省海上光伏产业专利技术分布上来看,山东省的专利申请重点在于综合利用尤其是其他综合利用领域;在其他综合利用领域,山东省的专利申请量占全国的 9.07%,能源类综合利用领域占山东省的专利申请量占全国的 7.26%;但近年来,综合利用领域专利申请占比呈现下降的态势。平台技术(包括固定式平台技术和漂浮式平台技术)与通用构件(包括光伏组件与电力
47、系统)领域属于山东省的短板,但近年来申请数量增速较快,属于研发热点方向。对比来看,山东省现代海洋产业的热点研发方向与全球方向基本一致,但热点研发方向的发展滞后于全球。未来山东省可以加强漂浮式光伏平台技术、光伏组件领域的技术创新,打造新的优势技术,提高产业竞争力;同时关注固定式平台技术和电力系统领域的研发,突破新的研发方向,补充产业链条的短板;进而更好地助力平台技术与通用构件技术在海上光伏电站、海上风光互补、海上渔光互补等领域的应用,提升产业发展均衡度和发展质量。此外,建议山东省在保持综合利用领域技术优势的同时,提升该领域技术深度,开发更多的应用方式和应用场景,更好地促进产业的发展。4.5 专利
48、市场运营路径从山东省海上光伏产业专利布局整体结构来看,山东省海上光伏产业专利申请主要集中在综合利用领域(包括能源类综合利用和其他综合利用)。山东省专利运营也主要集中综合利用领域,运营方式以专利转让为主,另外分别有 1 件漂浮式平台技术领域和 1 件光伏组件领域的专利发生过专利许可;无专利质押、专利诉讼、专利复审/无效发生。平台技术与通用构件领域即是山东省专利申请的薄弱环节,也是专利运营的薄弱环节。1.4.5.1 薄弱领域加强协同运用专利协同运用是整合专利资源,优化创新资源配置的有效手段。为加强协同创新,建议在山东省海上光伏产业的薄弱环节,加强优势企业与高校、科研院所等技术合作,以专利资源为纽带
49、,构建以企业为主导,高校、科研院所等多方参与的专利运用协同体,开展专利协同创新,实现各方资源共享、利益共享、风险共担和协同运行。其中,高校和科研院所在新技术、新发明的孕育和涌现中发挥着主要策源角色,为充分发挥高校和科研院所知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册25在技术创新中的重要作用,建议山东省海上光伏企业和高校科研院所加强产学研合作,优势企业可与专利储备量大、技术研发实力雄厚的高校和科研院所合作,中小企业与有一定技术研发实力的高校和科研院所合作,利用各方的优势资源,合力突破关键共性技术,并在各自产业化的产品生产中加以利用。比如,山东省在漂浮式平台技术分支可与天津大学、中国
50、海洋大学合作;在光伏组件分支可与武汉理工大学合作。4.5.2 优势领域强化专利运营山东省海上光伏产业在其他综合利用和能源类综合利用领域的专利资源较有优势,特别是其他综合利用领域,专利申请量占山东省的比重为 64.14%,专利转让数量占全国比重达到 14.63%。建议山东省重点支持优势创新主体运用优势专利资源,推动专利运营,提升运营层次,进一步促进产学研深度合作。4.5.3 充分利用好烟台市海洋产业知识产权运营中心建议山东省海洋产业知识产权运营中心广泛与海上光伏产业优势企业与海洋科技实力强劲的高校进行合作,以专利的托管、收购、转化、交易、产业化和投融资等为核心业务,推动和促进专利技术在山东省的流
51、转、转化及产业化,积极打造专利运营新模式,促进科技与金融、产业的有效融合,进而推动山东省海上光伏产业相关专利技术的转移转化。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册26参考文献1高赟,赵娜,贺文山,等.水上光伏电站设计要点和经济性分析J.太阳能,2017(6):5.2梁甜,吴继亮,糜文杰,等.漂浮式光伏发电系统漂浮平台浅析J.水电与新能源,2021,35(3):4.3王浤宇,王佩明,李艳红,等.水上漂浮式光伏发电系统J.华电技术,2017,39(3):3.4覃琳捷.一种水面漂浮式太阳能光伏发电系统:,CN204886854UP.2015.5吴月仪,张峰.一体式漂浮光伏发电站子方
52、阵优化设计J.太阳能,2018(1):5.6梁定益.由拉索牵引的刚性边框体系漂浮光伏电站系统J.山西建筑,2018,44(20):2.7何啸.海洋漂浮式光伏发电装置性能研究D.宁波大学,2014.8刘阳,张振安,饶宇飞,等.光伏发电功率预测模型的构建方法及功率预测方法:,CN109993352AP.2019.9何啸,李国富,葛霞,等.漂浮式光伏发电装置在海浪影响下的光照性能研究J.工程设计学报,2014,21(6):5.10王亚飞,孙刚,王钧樟,等.一种海上风机的浮动式光伏水产养殖网箱J.科技创新与应用,2020(30):3.11王方毓.水上太阳能光伏电站的技术特点及应用J.工程技术研究,20
53、17.12仇宏海.太阳能光伏发电技术的特点及其应用J.工业 C.13孙杰.水上光伏电站应用技术与解决方案J.太阳能,2017(6):4.14于春庆.浅谈太阳能光伏发电技术的特点及其发展前景J.黑龙江科学,2016(5):2.15郭颂东.太阳能光伏发电技术及其应用探讨J.中国战略新兴产业,2018,000(014):62.16刘国帮,孙显云,豆乃军.简析太阳能光伏发电技术及应用J.建筑工程技术知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册27与设计,2017.17王晶晶,马维丰,张力学.重荷载水上光伏平台结构分析J.武汉大学学报:工学版,2018(A01):5.18张腾慎.海上独立光伏
54、系统优化设计与 MPPT 研究D.哈尔滨工业大学,2015.19吴洵.浮式太阳能基座水动力特性及其系泊系统研究D.江苏科技大学.20陈宏强,闫志明,孙巧妍.球形海面太阳能漂浮发电装置的设计J.湖州职业技术学院学报,2019,17(1):5.21姚寿广,刘卫,赵云辉,等.海岛/海上独立光伏发电系统建模与仿真J.船舶工程,2018(S1):5.22孔耀华,王磊,陈作钢,等.漂浮式光伏电站漂浮方阵的锚泊计算研究J.可再生能源,2019.23练继建,鲁文鹤.一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台:,CN210555482UP.2020.24练继建,鲁文鹤,燕翔,等.一种固定式海上光伏发电平台支撑结构及其施工
55、方法:,CN110468817AP.2019.25郑志伟,史方,彭建华,等.水面光伏电站对水域生态环境影响分析与对策J.三峡生态环境监测,2018,3(4):5.知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册28成果应用情况中集海洋工程研究院有限公司积极开展山东省海上光伏清洁能源产业专利导航工作,以专利信息资源深度开发利用和专利深入分析为基础,结合学术调查研究,明晰产业发展的地位及趋势,制定创新发展方向及专利布局策略。相关技术研发人员全程参与专利导航项目,推进了专利创造与新技术的研发与应用,为中集海洋工程研究院有限公司带来较好的经济和社会收益。其中,在专利导航项目的启示下,中集海洋工
56、程研究院有限公司为中集集光海洋科技(烟台)有限公司研发设计建造了国内第一个自主知识产权的半潜式海上漂浮式光伏发电平台-H590 烟台海上漂浮式光伏项目。目前,该平台已顺利完成下水拖航并安装交付。平台建设照片知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册29陕西省氢能产业专利导航报告陕西省氢能产业专利导航报告榆林市市场监督管理局榆林市市场监督管理局西安亿诺专利代理有限公司西安亿诺专利代理有限公司原报告定稿时间:原报告定稿时间:2 2023023 年年 4 4 月月知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册30编写人员名单课题负责人:课题负责人:艾龙榆林市市场监督管理局 党
57、组成员课题组成员:课题组成员:张晓宏榆林市市场监督管理局 知识产权科科长余春苗榆林市市场监督管理局 知识产权科职员叶宁宁榆林市市场监督管理局 知识产权科职员康凯西安亿诺专利代理有限公司执行董事余芳西安亿诺专利代理有限公司项目部经理张青青西安亿诺专利代理有限公司专利代理师知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册31成果亮点陕西氢能产业专利导航报告主要包括陕西省氢能产业发展方向导航、陕西省氢能产业发展定位和陕西省氢能产业发展路径导航三项基本内容。陕西省氢能产业发展方向导航以全景模式揭示产业发展的整体趋势和基本方向。该模块以全球产业发展、国内产业发展、陕西省产业发展以及专利数据信息为
58、基础,研究范围涉及氢能产业链关键环节,对氢能产业政策、上中下游专利及市场等信息进行了分析,从科创企业、创新人才、资本机构等多角度的反映氢能产业的创新发展现状和趋势。陕西省氢能产业发展定位模块以近景模式聚焦陕西省氢能产业在国内以及陕西省产业链的基本位置。该模块立足陕西省氢能产业发展现状,梳理陕西省氢能产业结构、产业重点企业,分析陕西省氢能产业技术链、专利链以及企业链状况。通过分析对比,明确陕西省氢能产业的技术、人才和企业等要素资源在国内和陕西省产业链中的定位,从宏观和微观两个层面揭示陕西省氢能产业发展中存在的结构布局、企业培育、技术发展和人才储备等方面的优势与不足。陕西省氢能产业发展路径模块以远
59、景模式绘制陕西省氢能产业当前定位和产业发展规划目标之间的路径。该模块结合陕西省氢能产业发展实际情况,提出陕西省氢能产业结构调整优化路径、企业整合以及引进培育路径、创新人才培养以及引进合作路径、专利布局协同运用路径,为陕西省氢能产业发展提供具有针对性和操作性的方向建议。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册32摘要氢能是未来构建以清洁能源为主的多元能源供给系统的重要载体,其开发与利用已经成为新一轮世界能源技术变革的重要方向。我国是能源消费大国,也是能源短缺国家。我国发展氢能具备丰富的资源和供给能力,氢能应用市场潜力巨大。陕西省作为能源大省,近年来随着政策的引导、技术的更新突破和
60、产业构建的逐步完善,已基本形成氢能研发、制备、储运、应用等完整产业链,上下游协作意识増强。但仍存在中游-储运氢,下游-氢能运用发展滞后、人才规模不足等诸多瓶颈,制约产业的发展。关键词:关键词:氢能,制氢,氢气纯化,储氢,运氢,加氢,专利导航知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册33第 1 章 氢能产业发展方向氢能产业是一个涉及多领域、多专业而且与地域特点紧密相关的产业,按照氢能产业的上下游行业特点,氢能技术一般可划分为制氢技术、氢气储运技术和氢气应用技术。氢能产业链上游-制氢中游-储运氢下游-氢能应用氢气制取氢气纯化氢气气液固化石化燃料制氢可再生能源制氢电解水制氢工业副产氢煤
61、制氢烃类蒸汽转化制氢油制氢甲醇转化制氢太阳能制氢风电制氢地热能制氢水利制氢生物制氢核能热利用制氢氢气储存气态储氢液态储氢复合储氢低温液化储氢有机液体储氢固态储氢金属基储氢物理吸附储氢运氢加氢站氢能冶金氢燃料电池氢制化学品燃料电池汽车图 1-1 氢能产业产业链结构1.1 政策制定方向燃料电池、燃料电池汽车一直贯穿政策制定的始终,绿能制氢是产业发展的远景规划。在政策的促进下,氢能产业在我国快速发展,2019 年前,燃料电池、燃料电池汽车一直都是政策关注的重点,2020 年后,国家能源局在中华人民共和国能源法(征求意见稿)提出“提高非化石能源比重,推动化石能源的清洁高效利用和低碳化发展”,自此绿色制
62、氢成为产业发展的远景规划。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册3420062008201020122020阶段一氢能与燃料电池阶段二储氢与燃料电池汽车、加氢站阶段三绿能制氢国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)能源技术革命创新行动汁划(2016-2030年)产业结构调整指导目录(2011年本)产业结构调整指导目录(2019年本节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)2020年新能源汽车标准化工作要点关于公布2020年风电、光伏发电平价上网项目的通知新时代的中国能源发展加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见氢能产业发展中长期规划(2021
63、-2035 年)新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)图 1-2 中国氢能产业政策制定方向1.2 产业发展方向1.2.1 国外氢能产业发展相对平稳,国内氢能需求全面释放010002000300040005000600019021905190819111914191719201923192619291932193519381941194419471950195319561959196219651968197119741977198019831986198919921995199820012004200720102013201620192022国内国外全球图 1-3 氢能产业专利申请趋势知
64、识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册35截至 2022 年 1 月,全球氢能产业相关的专利申请共计 152781 项,其中国内申请量 31540 项,占比 21%。从专利申请趋势来看,国内外发展差异明显,二十一世纪以后,国外氢能布局较为完整,技术发展较为平稳,而国内氢能领域发明专利申请增长率超过了全球整体增长率。2016 年,我国氢能产业专利申请首次超过全球申请总量,标志着我国正在快速发展,逐步成为促进全球氢能发展的关键力量之一。图 1-4 中国/国外发明专利增长率1.2.2 下游是产业发展的重要引擎,近年来受下游影响上中游逆势而上以每二十年作为一个时间节点来看整个产业链发展
65、过程(图 1-5),可以看出,在产业发展初期,上游制氢技术的出现,为下游氢能产业应用挖掘了广阔的空间,下游应用领域的专利迅速增长,形成下游应用领域专利占比不断增加,上、下游专利占比差异不断加大的局面,1963-1982 年,上、下游专利占比差值甚至高达 82.55%,随后,为满足下游日益增长的需求,各国不断重视氢能源的制取,应用需求的增长反向刺激了制氢和储运氢技术的研发,促使2003-2022年间制氢技术的专利增长达到了21.56%,氢储运技术破性的增长到 6.83%。近年来,上游领域不断创新,取得了丰富的成果,1983 年以后,上游专利占比不断增长,上下游专利占比差距不断缩小,产业链发展更加
66、平衡。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册361902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022制氢美国中国日本德国1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022储运氢美国中国日本德国1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022氢应用美国中国日本德国图 1-5 氢能产业链转移占比图1.3 技术转移方向1.3.1 单一领域向全产业链整合发展通过美国、中国、日本、德国等国家在上游氢制取纯化、中游氢
67、储运和下游氢应用专利占比情况分析,可以看出,美国和德国在氢能全产业链的布局具有优势。尤其是近年来,德国和日本对氢燃料电池和燃料电池汽车的持续研发和应用,使德国和日本不断加强加氢站的建设,增强了德国在中游储运技术领域的专利布局。我国在氢能领域整体起步较晚,但技术结构与全球主要国家技术结构相匹配,国内发展符合产业发展的一般规律,并注重全产业链布局。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册370%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022美国上游中游下游0%
68、10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022中国上游中游下游0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022日本上游中游下游0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022德国上游中游下游图 1-6 氢能主要技术来源国产业
69、专利占比情况1.3.2 世界氢能产业中心已从欧美转向亚洲地区知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册381902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022制氢美国中国日本德国1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022储运氢美国中国日本德国1902-19221923-19421943-19621963-19821983-20022003-2022氢应用美国中国日本德国图 1-7 主要国家制氢、储运氢、氢应用技术分工转移世界氢能产业中心已从欧美转向亚洲地区,中
70、游的金属基储氢、下游氢能冶金、氢燃料电池与氢制化学品正在向中国转移。全球氢能产业发展的历程并未发生线性增长,呈现出区域分布不平衡、动态变化现象。全球氢能产业发展重心发生了三次明显转移:欧美独树一帜(1902-1962 年)日本短暂逆袭(1963-2002 年)亚洲后来居上(2003-至今)。2010 年以后,以日本为代表的国家加大了技术转移的进度,并且中国是技术转移的中心,涉及转移的技术包括中游的金属基储氢、下游氢能冶金、氢燃料电池与氢制化学品,由此可以看出,加强下游的技术布局是国外扩大市场占有率,提高企业竞争力的重要手段。1.4 人才流动方向东部人才聚集效应显著,储运氢、氢能源电池等领域人才
71、紧缺。从人才区域分布看,我国氢能产业关键技术人才主要集中在东部地区,专利发明人占比高达 64.53%,西部地区专利发明人占比仅为 11.84%。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册39图 1-8 我国四大经济区氢能产业发明人数量占比及趋势图目前我国氢能产业技术人员主要布局在氢制化学品技术领域,专利发明人占比高达53.54%,其次是制氢、氢燃料电池、氢能冶金领域,储氢、加氢站、燃料电池汽车、运氢等关键技术研发人员占比均在 4.18%以下。1985198819911994199720002003200620092012201520182021制氢储氢运氢加氢站氢能冶金氢燃料电池
72、氢制化学品燃料电池汽车制氢15.63%储氢4.18%运氢0.37%加氢站2.03%氢能冶金9.18%氢燃料电池13.55%氢制化学品53.54%燃料电池汽车1.53%图 1-9 我国氢能产业二级分支领域发明人数量占比及趋势图知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册40第 2 章 陕西省氢能产业发展定位2.1 产业定位2.1.1 陕西省氢能产业居于全国第九位,专利申请集中度高陕西以 981 件专利居于全国第九位,处于第三梯队,除直辖市外,陕西、四川、湖北的专利集中度均高于 70%,省会西安的专利申请高度集中,达到 83.89%,与长三角、珠三角、环渤海氢能产业集群相比,发展模式不
73、同。100.00%28.84%100.00%16.10%45.38%40.22%23.24%72.23%83.89%29.02%39.79%72.58%100.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%0100020003000400050006000北京江苏上海山东浙江广东辽宁湖北陕西河南安徽四川天津数量申请集中度图 2-1 全国氢能产业三梯队省市专利申请集中度(集中度:省(市)内申请量排名第一的地级市(区)的专利申请量占所在省份(市)专利的占比)2.1.2 陕西省积极挖掘区域优势,在上游优势领域
74、,形成多元制氢共同发展的局面,在煤制氢、太阳能制氢、电解水制氢领域占据重要的位置陕西省积极探索各方资源,形成电解水制氢、可再生能源制氢、石化燃料制氢多种制氢方式共同发展的局面。在石化燃料制氢领域,陕西省重点关注煤制氢,专利申请量居于全国第四位,近五年专利占比高达 76%,居于国内第三,培育了以陕西东鑫垣化工为代表的企业。在可再生能源领域,陕西在太阳能制氢领域占据重要的地位,其专利申请量居于全国第四位,集结了包括西安交通大学、陕西科技大学等高校资源,奠定了良好的研发基础。另外,陕西省大力探索企业潜力发展电解水制氢,其近五年专利占比为 70%,高于国内近五年专利占比,居于国内第八位,其中华秦新能源
75、在该领域表现较为突出。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册41表 2-1 中国三梯队省市上游三级分支申请量、近五年专利申请占比分析省 自治区直辖市石化燃料可再生能源电解水工业副产/1-1-11-1-21-1-31-1-4专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()%北京江苏上海山东浙江广东辽宁湖北陕西河南安徽四川天津22343.059745.3627964.16633.3316870.2410666.9831169.133014533.15461.1120558.0521001006
76、55974.5818868.622100100657561.3318971.9656013662.56379.3744176.87101007745.454431.8215247.37103357.584271.439871.430057100581001071004753948.722268.188569.4121003033.333177.429583.160010565.713177.4210165.3520255634507160.560表 2-2 中国三梯队省市上游四级分支申请量、近五年专利申请占比分析省 自治区 直辖市煤制氢烃类蒸汽甲醇转化油制氢省 自治区 直辖市太阳能风电水利生物
77、核能热/1-1-1-11-1-1-21-1-1-31-1-1-4/1-1-2-11-1-2-21-1-2-31-1-2-41-1-2-6专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()%北京北京江苏江苏上海上海山东山东浙江浙江广东广东辽宁辽宁湖北湖北陕西陕西河南河南安徽安徽四川四川天津天津6747.769136.264763.83185.5
78、69530.5358011002638.463354.554163.419081.114258169.1420366.672846.430020304634.787331.516503655.56250366.671471.43001233.333447.064682.61887.54673.91110011001172.73003174.192630.773881.585605160.781100366.672450101145.453265.638367.4710305180.391100210012500015802842.863129.03366.673630.560010837.50
79、0616.6714501181.8221003467.650000887.500257620558383333256.252100210041000020258100875302365.2200000000933.3350966.67714.292483.330000757.14001369.235257.693976.92102885.7100004000333.331546.6758021002759.260030425002.1.3 中游和下游是陕西省氢能产业发展短板,制约区域产业发展进程在中游,与国内主要省市相比,陕西省在储氢、运氢领域排名处于中下水平,专利申请量分别位于全国第十二位、
80、第九位,中游是陕西省的发展劣势。在下游,陕西省在发展氢制化学品的同时,加大氢能冶金、氢制化学品领域的研发积累,但区域在下游的排名处于中下游水平,市场竞争力不强。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册42表表 2-32-3 中国三梯队省市一级分支申请量、近五年专利申请占比分析中国三梯队省市一级分支申请量、近五年专利申请占比分析省 自治区 直辖市上游中游下游/123专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()专利申请量(件)近五年专利占比()%北京江苏上海山东浙江广东辽宁湖北陕西河南安徽四川天津93534.3324341.56650823.0362365.
81、1717468.39332947.8543746.4514132.62194636.8436666.397261.11193351.2241260.9212752.76180847.9574664.889374.19151051.5229642.578138.27141643.9318663.98506287258.8323365.243863.1676953.4514864.193170.9777261.1415772.613868.4275053.624665.855280.7763253.4813455.224434.0966439.012.2 技术定位2.2.1 在上游,陕西省在石化燃
82、料制氢与电解水制氢领域积累了较为丰富的创新成果,形成了包括超临界水气化制氢、组合式气水电解制氢电解槽等创新成果石化燃料制氢领域,陕西东鑫垣化工有限责任公司近年来加强对变压吸附制氢装置的改进,西安交通大学不断加强对超临界水气化技术的研究,提出了碳基能源超临界水气化制氢技术、浆液超临界水热燃烧耦合系统。在电解水制氢方面,陕西华秦新能源科技有限责任公司进行组合式气水电解制氢电解槽的研究,可以看出,在上游优势领域,区域不断加强研发,形成了较为丰富的创新成果。2.3 企业定位2.3.1 陕西省创新领军企业集中在化工领域,其技术创新以上游为主,中游与下游领域需进一步强化与北京、江苏、广东相比,陕西省在企业
83、总量上竞争力较弱,其中化工类企业是陕西省创新主体的主要来源,化工企业的创新方向对区域氢能产业的发展起到关键调配作用,陕西省 TOP5 企业结构与北京具有一定的相似性,但是与北京相比,陕西省在上游的专利布局更为密集,中游、下游的创新活力较弱。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册43表 2-4 陕西与对标省市 TOP5 企业分析2.3.2 陕西省创新型企业集群主要由微型企业组成,企业数量少,尤其是具有一定规模的企业数量少是制约创新发展的关键因素图 2-2 国内氢能产业三梯队省份(市)企业数量分布陕西省的企业数量为 138 家,企业数量仅占全国的 1.62%。在国内三梯队 13
84、个省市中,陕西省企业专利申请量排名第十二位,企业数量排名第十三位,上市企业数量排名十一位,陕西省氢能产业企业数量少是制约产业发展的关键原因。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册440%20%40%60%80%100%陕西江苏湖北广东北京对标省市氢能产业专利申请TOP50企业区间分布0-55-1010-2020-40400%20%40%60%80%100%陕西江苏湖北广东北京对标省市氢能产业专利申请TOP50企业专利申请量区间分布0-55-1010-2020-4040图 2-3 北京、广东、湖北、江苏、陕西氢能产业专利申请 TOP50 企业企业数量、企业专利申请量区间分布从企
85、业的申请量区间分布来看,在 TOP50 的企业中,陕西省 72%的企业专利申请量均分布在 0-5 件,微型企业聚集是区域产业发展的特点,但微型企业的专利申请量占比不足 30%,发展能力较弱,具有一定规模的企业数量少是制约创新发展的重要原因。2.4 人才定位2.4.1 陕西省近五年新进入发明人占全部发明人总量的56.10%,人才聚集初见成效从新进入人才数量来看,陕西省近五年新进入发明人共计 1444 人,占全部发明人总量的 56.10%,在氢能产业三梯队省(市)中位居第七名,高于陕西省专利申请量排名,区域产业政策导向初见成效,氢能产业不断受到关注与重视。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集
86、新能源产业分册4537.06%53.17%39.92%57.13%56.46%65.19%43.85%56.62%56.10%61.44%61.00%54.31%43.96%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%050010001500200025003000350040004500北京江苏上海山东浙江广东辽宁湖北陕西河南安徽四川天津近五年新进发明人近五年新进发明人占比图 2-4 国内氢能产业三梯队省(市)近五年新进入专利发明人数量分布2.4.2 陕西省发明人数量排名低于申请量排名,人才队伍有待进一步充实陕西省氢能产业相关专利发明人共计
87、0.25 万人,在氢能产业三梯队省(市)中,陕西省发明人数量排名第十,发明人数量排名低于申请量排名,人才数量在支持产业发展方面较为不足,人才力量有待进一步壮大。9219801747745622474541023701276425743016223623572086北京江苏上海山东浙江广东辽宁湖北陕西河南安徽四川天津图 2-5国内氢能产业三梯队省(市)专利发明人数量分布知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册462.5 协同创新定位2.5.1 陕西省协同创新基础良好,但产学研协同创新成效略显不足陕西与湖北、河南、安徽、四川、天津同列于第三梯队,其协同创新专利数量、该协同创新专利比
88、率的排名均处于第三梯队省份的第八位,排名高于申请数量排名,说明陕西省在氢能产业发展中重视协同创新发展,协同创新情况良好。陕西氢能产业的联合申请的专利中,企企联合申请专利 20 项,在全国排名第八;企研联合申请专利 3 项,在全国排名第十一;校企联合申请专利 12 件,在全国排名第十二;校校联合申请专利 3 件,在全国排名第七;校研联合申请专利 2 件,在全国排名第十;研研未联合申请专利。表 2-5 各省市专利联合申请类型数量及排名地域地域企企企企申请申请量量排排名名企研企研申请申请量量排排名名校校企企申申请请量量排排名名校校校校申请申请量量排排名名校研校研申请申请量量排排名名研研研研申请申请量
89、量排排名名北京144192111716121124江苏123211666252122015上海74327262437122110山东6351162763747015浙江7349864311210424广东3162534155210433辽宁17101452185238110湖北151231113114538015陕西208311121237210015河南42221517945017015安徽111421542011201724四川91679617112017110天津916117227112210015从协同类型分布来看,陕西省企业之间协同较多,联合申请量占比 50.0%,其次知识产权公共服
90、务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册47是高校与企业协作,联合申请量占比 30.0%,其他类型占比较少。结合陕西省的申请人排名,可以看出,陕西省对高校、研究院所的资源的运用不充分,产学研协同创新成效略显不足。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%天津四川安徽河南陕西湖北辽宁广东浙江山东上海江苏北京企企企研校企校校校研研研图 2-6 三梯队省市专利联合申请类型占比2.6 专利定位2.6.1 区域高校/研究院所拥有高价值专利占比高达71.13%,为实现技术与产业融合提供了技术基础陕西省高价值专利 246 件。从申请人类型来看,高价值专利主要掌握在高校/研究院所,其
91、高价值专利 175 件,占高价值专利总量的 71.13%,根据陕西省技术定位,以高校/研究院所作为技术转出方,在高校/研究院所重点领域开展转化,包括上游煤制氢、甲醇燃料制氢、太阳能制氢、电解水制氢,中游金属基储氢,下游氢燃料电池、氢制化学品开展运营,具体如下:知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册48表 2-6 高校/研究院所高价值专利运营对象产产业业链链技术分技术分支支专利申请号专利申请号创新要素创新要素技术来源方技术来源方拟定专利运营对象拟定专利运营对象上游煤制氢CN02114529.6CN201510431395.5CN202010044079.3临界水气化制氢、煤与天
92、然气联产、煤干馏西安交通大学、西北化工研究院等陕西东鑫垣化工、陕西聚能新创煤化科技、陕西驭腾能源环保科技、陕西北元化工集团股份甲醇燃料制氢CN201110180081.4甲醇制氢装置西安交通大学西部金属材料股份、西安华江环保科技股份太阳能制氢CN200910023189.5CN201810107198.1等 29 件专利太阳能聚热耦合生物质超临界气化制氢、光催化剂及装置西安交通大学中化学朗正环保科技电解水制氢CN201811386271.XCN202011193954.0 等 32 件专利电极材料、析氧催化剂西安交通大学、陕西科技大学、西北工业大学、西北大学等陕西华秦新能源、西安泰金工业电化学
93、技术、西安瀚海氢能源科技、隆基绿能科技股份、西安迈进能源科技中游金属基储氢CN201510338166.9V Ti Fe 系储氢合金西安建筑科技大学西安海望能源科技下游氢燃料电池CN201911235847.7等 5 件专利循环氢气一体式氢燃料电池系统西安交通大学西安海望能源科技氢制化学品CN200810000773.4CN201810422062.X烯类氢制化学品西安近代化学研究所、西北大学陕西延长石油(集团)、陕西东鑫垣化工、陕西煤业化工集团神木天元化工、陕西榆林能源集团、神木富油能源科技知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册49第 3 章 陕西氢能产业发展路径立足于全球
94、氢能产业的基本方向和产业发展趋势以及陕西省氢能产业现状,明确了陕西氢能产业培育和升级的目标和定位,在此基础上,从专利导航的角度出发,为陕西氢能产业发展指出具体的规划路径。下面具体从固链、补链、强链出发,结合产业链创新主体图谱、产业结构调整优化路径、技术创新引进提升路径、企业整合培育引进路径、创新人才引进培育路径,给出具体的发展策略建议,为陕西省完善氢能产业发展规划提供科学的决策参考。3.1 固链:优化升级,巩固产业优势煤制氢、电解水制氢、氢能冶金是陕西省的优势领域,以固链为目的,通过建群体、促合作、推技术、强运营,实现优化升级,巩固产业优势。3.1.1 建集群:构建以“链主”为首,骨干企业、潜
95、力企业齐发力的创新生态集群综合考虑企业的产品技术领域、创新产出能力、行业内影响力,从创新角度,分别为上游、中游、下游遴选出陕西省氢能产业链的“链主”企业及骨干支撑企业,构建以“链主”为首,骨干企业、潜力企业齐发力的创新生态集群。上游:上游:链主企业:陕西华秦新能源崭露头角,居于全国电解水制氢技术领域申请人排名第三位,占陕西省专利申请总量的 11.01%,为陕西省上游的链主企业。在煤制氢领域,陕西煤业化工集团有限责任公司积极谋划,全面布局,产业整合能力强,是名副其实的链主企业。骨干企业:西安热工研究院有限公司在煤制氢领域居于全国煤制氢申请人排名前列,是陕西省氢能产业上游的骨干企业。中游:中游:潜
96、力企业:在中游,企业参与较少,我们重点挖掘区域的潜力企业,包括西安瀚海氢能源科技有限公司、西安海望能源科技有限公司、陕西氢易能源科技有限公司、陕西碳能新材料有限责任公司四家。下游:下游:知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册50链主:陕西煤业化工集团、陕西延长石油积极探索氢能的应用,在下游氢制化学品领域也不断延伸,打通上游生产-下游产品较为完整的产业链条,具有较强的技术控制力与产业整合能力。在氢燃料电池领域,比亚迪超群拔萃,居于全国第四位,虽然比亚迪目前的专利均属于深圳,但其在氢燃料电池的技术实力不容小觑,将其列为链主企业。骨干企业:在氢制化学品领域,西安凯立新材料股份有限公
97、司、西安热工研究院有限公司榜上有名。除此之外,金堆城钼业股份有限公司、西安瀚海氢能源科技有限公司分别在氢能冶金领域、加氢站开拓创新,取得了较为优异的成绩。3.1.2 促合作:构建创新联合体,促进企业融合发展创新生态集群为基础,以申报产业联盟、知识产权联盟等为途径,联合区域高校/研究院所,构建联合创新体,开展合作交流。一方面,以催化剂为合作契机,位于产业链下游的企业西安凯立与上游企业合作,提高陕西东鑫垣化工为代表的企业在下游加氢催化方面的运用能力,提高技术成熟性与产品优良率;另一方面,根据全球技术创新方向,加强对化学链制氢技术、析氧催化剂的技术攻关。3.1.3 推技术:以新产品新技术推广为窗口,
98、促进新技术的运用以西安市工业和信息化局关于推广应用工业新产品新技术的通知为窗口,以秦创原、西安知识产权运营服务平台等为桥梁,促进已公开新产品新技术(“太阳能电解水制氢技术”“焦炉煤气综合利用制 LNG 及液氨产品”)在创新生态集群内的推广与应用,带动中小微企业共同发展,增强区域创新活力。3.1.4 强运营:盘活区域高价值专利资源,实现技术与产业融合基于区域高价值专利,开展精准对接,在重点领域,包括上游煤制氢、甲醇燃料制氢、太阳能制氢、电解水制氢,中游金属基储氢,下游氢燃料电池、氢制化学品领域的专利运营,将超临界水气化制氢、高温气冷堆的硫碘循环制氢系统的氢电联产、烯类氢制化学品等研究成果从实验室
99、带入产业化生产,形成“专利-运营-技术-产品”的闭环生长模式,促进氢能产业化进程。3.2 补链:补齐短板,提升产业链质量上游甲醇转化制氢,中游各环节,下游加氢站、氢燃料电池、燃料电池汽车是制约陕西氢能产业发展的短板,以补链为目的,通过企业引进、技术创新、协同合作、人才培育为抓手,实现优化升级,补齐产业短板。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册513.2.1 区域企业引进清单上游:甲醇转化制氢领域,国内企业更具优势,综合技术创新实力、创新活跃度、持续产出能力、技术合作基础等因素,重点推荐广东醇氢新能源研究院有限公司、上海合既得动氢机器有限公司、广东合即得能源科技有限公司作为引
100、进对象,弥补陕西在甲醇转化制氢领域的不足。中游:储运氢环节,国外企业研究成果丰富,重点推荐企业 AIR LIQUIDE(法国液化空气集团)、BOSCH(德国博士公司)、法国 Aaqius&Aaqius 等公司。AAQIUS公司研发的一种能够用于氢能动力的可循环充氢的 Stor-H 储氢罐,是以惰性气体、无压力和安全的方式将氢气储存在超吸收性、多元复合材料储存罐中,致力于绿色交通的发展。下游:加氢站、氢燃料电池、燃料电池汽车领域,参与企业众多,重点推荐引进AIR LIQUIDE(法国液化空气集团)、ESS 公司、Asahi Kasei Chemicals(旭化成化学株式会社)等企业。法国液化空气
101、集团拥有 60 多年氢气生产使用历史,并且近年来积极拓展中国市场,于 2019 年初与厚普设立合资公司发力加氢设备,与中国石化开启氢能制、储、运、加氢全产业链合作。3.2.2 区域协同创新目录上游:甲醇转化制氢领域,国内高校实力雄厚,重点推荐中国科学院大连化学物理研究所、厦门大学、浙江大学作为协同创新对象。中游:储运氢环节,浙江大学、华南理工大学、清华大学等高校参与活跃,是重点推荐的合作单位。下游:加氢站、氢燃料电池、燃料电池汽车领域,重点推荐 King AbdullahUniversity of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学)、浙江大学等科研机构作为合作
102、对象。.3.2.3 人才合作引进名录上游:甲醇转化制氢领域,发明人主要来自国内的企业,包括张会强、岳锌等人,涉及企业广东醇氢新能源研究院有限公司、中科液态阳光(苏州)氢能科技发展有限公司等,其中,也有少量的高校人才表现活跃,以黄利宏为例,是四川省学术与技术带头人后备人选,获四川省人事厅认定为四川省海外高层次留学人才。在工程领域开展了甲醇水汽重整及甲醇裂解制氢及合成气、变压吸附(PSA)提纯氢等项目。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册52中游:储运氢环节,重点人才主要来自法国液化空气集团,包括 BERNHARDT JEANMARC、Laurent Allidieres 等人
103、,其在低温液化储氢具有较强的技术影响力。下游:加氢站、氢燃料电池、燃料电池汽车领域,河南氢枫能源技术有限公司的方沛军活跃度高且形成了较为广泛的专利布局,该发明人主要从事材料科学与工程专业教学以及金属氢化物、络合氢化物、液态有机氢化物储氢材料的基础研究和高密度储氢装置、加氢站固态储供氢系统等的应用开发,曾入职台积电、法国液化空气集团。3.2.4 技术研发创新指引上游甲醇转化制氢,中游各环节,下游加氢站、氢燃料电池、燃料电池汽车,区域产业化推进较慢,产业化成果较少,基于该现状,以创新联合体为单位,依托重点高校、科研院所促使企业在创新技术形成引领态势,强化企业在创新方面的研究,具体包括:中游储氢环节
104、,强化对储氢材料,包括碳基泡沫纳米复合储氢材料、金属-有机框架化合物的研究;下游加氢站环节,重视对加氢罐双回路设计的研究;在氢燃料电池领域,强化对自增湿、超薄化 Nafion 膜、电堆一致性与温度控制方面的研究。上游?石化燃料制氢 化学链制氢?电解水制氢 析氧催化剂中游下游?复合储氢 碳基泡沫纳米复合 金属-有机框架复合?加氢站 膨胀涡轮、压缩机或加氢罐双回路设计?氢制化学品 多产物联产工艺 多相原料的组合加氢 临氢设备改进?氢燃料电池 自增湿、超薄化Nafion膜 电堆一致性与温度控制图 3-1 国内技术引进方向知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册533.3 强链:参与到
105、氢能产业集聚区发展大潮,筑强产业发展基础我国氢能产业已实现产业链全面发展,无论从专利角度,还是市场角度,氢能产业均集中在川渝鄂、环渤海、长三角、珠三角四个地域。作为西部省份的陕西,我省在专利上具有一定优势,但空间上未实现集群化发展,基于地理位置特点,未来,以集群化集群化发展为思路,强化与川渝鄂川渝鄂、中西部中西部重点区域的协调发展,将有利于我省强化优势,弥补劣势,筑强产业发展基础。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册54全球燃气热水器低氮化技术全球燃气热水器低氮化技术专利预警分析报告专利预警分析报告佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心上海
106、专信译腾信息科技有限公司上海专信译腾信息科技有限公司原报告定稿时间:原报告定稿时间:20202323 年年 4 4 月月知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册55编写人员名单课题负责人:课题负责人:顿海舟佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心 总经理 专利助理研究员李进上海专信译腾信息科技有限公司 总经理 高级知识产权师课题组成员:课题组成员:魏君上海专信译腾信息科技有限公司 部门经理 副研究员周扩生佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心 高级顾问 正高级知识产权师伍艳玲佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心欧阳蔼恩佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心杨丹佛山市顺德区顺企知识产权保
107、护服务中心黎慧敏佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心陈欣毅佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心叶莹佛山市顺德区顺企知识产权保护服务中心知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册56成果亮点针对家用场景燃气热水器低氮化技术展开专利分析,通过将行业调研和专利分析结合,对全球、全国、顺德燃气热水器低氮化技术的专利整体态势进行分析,获取目前关键技术的发展趋势,进而明确顺德区企业的技术发展方向及专利布局中心;通过梳理国际领航企业专利布局策略、研发趋势、研发脉络和海外专利布局思路,有助于顺德区企业识别未来将成为业内主流的技术方向,结合自身特色优化创新思路,制定海外专利布局策略。知识产权公共服
108、务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册57摘要本项目针对家用场景燃气热水器低氮化技术展开专利分析,包括:通过对热水器行业进行调研,从已公开的网络信息中梳理目前的市场格局、技术的发展现状及其重点技术情况,从而分析目前燃气热水器企业在发展中面临的问题,并对当前问题初步提出建议。此外,通过检索、标引、梳理、对比分析等手段,分别针对全球、中国及顺德的专利申请趋势、专利地域分布、专利技术分布、专利类型及法律状态、主要申请人等进行分析,从而进一步明确顺德燃气热水器企业在全球、中国的定位;通过对国际领航企业的专利申请趋势及地域布局、专利技术分布、关键技术专利布局、重要专利以及涉诉及转让专利进行分析,获取
109、国际领航企业当前的技术研发动态、专利布局策略及重点专利技术情况。通过将行业调研和专利分析结合,从而将专利文献和市场竞争信息深度融合,获取目前燃气热水器低氮化技术的发展趋势,进而明确顺德区燃气热水器企业的技术发展方向及专利布局中心;获取国际领航企业围绕燃气热水器低氮化技术的专利布局策略和研发趋势,识别未来将成为业内主流的技术方向,以便顺德区燃气热水器企业规划研发方向提前进行专利布局;同时,梳理国际领航企业的技术研发脉络和海外专利布局思路,有助于顺德区燃气热水器企业结合自身特色优化创新思路,制定海外专利布局策略。关键词:关键词:燃气热水器,低氮化技术,技术研发动态,专利布局策略,研发脉络知识产权公
110、共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册58第 1 章 项目概况1.1 项目概述1.1.1 项目背景及意义随着国家对空气品质的高度重视,氮氧化物排放受到越来越多的关注,家用燃气快速热水器作为普遍使用的家用燃气具也是污染源之一。近年来,我国的空气质量逐步得到改善,PM10 和 PM2.5 颗粒性污染物正在逐步降低,但是氮氧化物的排放量随着化石能源(煤、石油、燃气)的普遍使用而呈现增长趋势。中国气象局和中国气象科学研究院对北京地区 PM2.5 的成分及来源进行分析,最终结果显示 PM2.5 在秋冬季节的11 月、12 月和 1 月份浓度最高值出现,在夏季的 7 月和 8 月份浓度低值出现。冬
111、季出现最高值的原因之一为采暖期燃煤等导致 PM2.5 及其他产物(SO2、NOx、VOCs等)排放增加,使得空气中的氧化性增强,导致排放至空气中的气态污染物迅速向颗粒态污染物转化,呈现爆发性增长,最终导致持续性雾霾。对于家用燃气快速热水器,其在燃烧过程中也会排放出大量的氮氧化物,因此,基于如此庞大数量的家用燃气快速热水器市场,非常有必要研究其氮氧化物的生成及降低方法。1.1.2 研究范围热水器领域按能源可分为电热水器、燃气热水器、空气能热水器、太阳能热水器,本项目针对燃气热水器研究。进一步,燃气热水器按其使用场景可分为家用和工业用(商业),本次项目针对家用场景研究。我国家用燃气快速热水器附录中
112、对快速燃气热水器氮氧化物NOx排放进行了 5 级划分,主要参照欧洲标准(表1-1),目前市场上销售的快速燃气热水器的 NOx 排放水平基本上在 1 级与 2 级之间,随着 NOx 排放控制要求的强化,NOx 排放将成为燃气快速热水器的 1 个强制性指标。因此,本次项目聚焦于家用场景中的燃气热水器低氮化技术。另外,本次研究是基于 2023 年 02 月 03 日及以前公开的行业信息以及专利文献展开的。表 1-1 欧洲对燃气热水器烟气 NOx 质量分数的限制排放等级排放等级12345NOx/%0.02080.01600.01200.00800.00561.2 检索概述知识产权公共服务机构信息服务成
113、果共享报告集新能源产业分册591.2.1专利检索截止日/检索日本项目数据检索截止时间为 2023 年 02 月 03 日,也即对公开或公告日在此之前的专利文献进行检索。(注:上述“已公开的”是指该专利在检索日时已经公开且被检索数据库收录。)1.2.2检索数据库本项目检索过程中使用的数据库为:智慧芽。1.2.3数据说明通过对最终检索获得的 12223 项合并简单同族后的数据进行人工筛选,去除明显非热水器领域/非燃气/非家用场景的专利噪音,共获得燃气热水器低氮化技术相关专利2948 项。该数据经简单同族扩展和合并申请号后为 4319 件专利。另外,由于发明专利申请通常自申请日(有优先权的,自优先权
114、日)起 18 个月(要求提前公布的申请除外)才能被公布;实用新型专利申请在授权后才能被公布,其公布日滞后程度取决于审查周期的长短,而数据只有在公开后才会被收入数据库中,并且同时数据库更新存在一定时滞,因此截止本报告数据检索日,2021-2022 年之间提出的部分专利申请可能尚未在专利检索库中公开,因此本报告中 2021-2022 年的相关数据不代表这两个年份的全部申请,后文对此不再赘述。1.3 术语约定本小节对本报告上下文中出现的主要术语进行解释和约定。件:同一件发明可能会有公开版和公告版。数据库将这些相关的多条数据作为一件专利进行记录收录。在进行专利申请数量统计时,对于数据库中以一件专利的形
115、式出现的不同版的专利数据,计算为“1 件”。项:同一项发明可能在多个国家或地区提出专利申请。数据库将这些相关的多件专利申请作为一条记录收录。在进行专利申请数量统计时,对于数据库中以一族数据的形式出现的一系列专利文献,计算为“1 项”。一般情况下,专利申请的项数对应于技术的数目。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册60第 2 章 行业调研2.1 市场格局2022 年,燃气热水器市场零售额规模为 247 亿元,同比下降 10.5%;基于 2015年至 2002 年热水器全渠道零售额规模及同比数据来看,热水器市场目前呈现出需求持续收缩,换新动力略显不足的现象;热水器市场下滑的原因
116、除了疫情大规模爆发、房地产市场萎靡等外部因素,主要原因还是一方面品类普及度较高,市场处于完全存量状态,另一方面产品结构升级缓慢,市场均价涨幅一度处于“冰点”;由于全域新兴电商以优质的内容引导,带来了产品优质功能的普及,在新兴电商渠道中高端热水器的占比加重、拥有零冷水等趋势功能的热水器占比表现优异;在产业的高存量时期,提前对燃气热水器进行低氮化研究,有利于企业提前对市场进行布局,构建核心竞争力,产出差异化产品。2.2 发展现状及重点技术实现燃气热水器低氮化,目前主要还是从降低燃烧温度、降低氧气浓度、降低烟气温度等方面对燃烧进行研究。目前已有的研究中有采用浓淡燃烧、富氧燃烧和烟气再循环等技术。浓淡
117、燃烧技术浓淡燃烧技术是使一部分燃料在空气不足的条件下燃烧(即燃料过浓燃烧),另一部分燃料在空气过剩的条件下燃烧(即燃料过淡燃烧)的技术。其中,同济大学对浓淡燃烧技术在家用燃气热水器上的应用进行了分析;万和热能公司分析了浓淡燃烧技术在燃气采暖热水炉中的应用。富氧燃烧技术富氧燃烧技术是以高于空气氧气含量(20.947%)的含氧气体进行燃烧的节能燃烧技术。其中,林德气体公司研究表明燃烧炉内三原子分子(H2O、CO2、NO2等)辐射能力较强,浓度增大时可以增强炉内辐射传热。烟气再循环技术烟气再循环技术是抽取一部分排放的烟气作为二次空气、或与助燃空气混合后送入燃烧室内,这种手段即可控制助燃空气中氧的浓度
118、,又可降低燃烧高温区温度,最终达到降低烟气中 NOx 浓度的目的。研究表明,烟气再循环技术可以降低能耗,减少 NOx生成;烟气再循环区域的大小与再循环控制门的开度基本呈负相关的线性关系;降低烟气再循环系统的气体温度,可减少氮氧化物的排放。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册61第 3 章 专利整体态势分析3.1 全球整体态势分析3.1.1 申请趋势分析图 3-1 全球专利申请趋势(附注 a:图 3-1 采用的是合并简单同族后的数据 2948 项)从数据上来看,全球范围内就燃气热水器低氮化技术最先提出解决方案的是 1975年申请的一项利用分级燃烧原理的燃烧器美国专利。全球范围
119、内就燃气热水器低氮化技术首次年度专利申请量过百的是 1992 年(119 项)。目前,全球范围内燃气热水器低氮化技术年度相关专利申请量的峰值是 2019 年的 266 项。其中,首次过百的 1992年和峰值 2019 年之间存在一个年度相关专利申请量谷值(2007 年的 24 项)。全球范围内的燃气热水器低氮化技术相关专利的申请趋势可以大致分为三个阶段,第一阶段(1975-1992 年)为发展早期,第二阶段(1993-2007 年)为发展初期,第三阶段(2008 年至今)为发展高峰期。3.1.2 地域分布分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册62图 3-2 全球专利技术目
120、标国分布情况图 3-3 全球专利技术来源国分布情况附注 b:图 3-2 采用扩展简单同族后仅合并申请号数据 4319 件,图 3-3 采用合并简单同族后数据 2948项如图 3-2 所示,作为第一梯队成员的中国和日本地区,其专利总量占全球总量的比例高达 60.3%,其各自占全球总量的比例分别为 36.1%和 24.1%。作为第二梯队成员的美国、德国和韩国地区,即使是其专利总量也仅占全球总量的 15.9%。可见,第一梯队与第二梯队之间的差距较大。对比图 3-3 可知,中国和日本地区的相关专利应多为其本土创新主体进行的布局,而美国、韩国、德国地区的相关专利中有较高比例是非本土的创新主体进行的布局。
121、因此,对于顺德区的创新主体来说,在海外布局时,可优先考虑美国、韩国、德国地区。3.1.3 法律状态分析图 3-4 全球专利法律状态分布(附注 c:图 3-4 采用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 4319 件)全球专利布局中,有效专利占总体的 32.7%,在审中专利占比为 9.8%,此外,处于PCT 有效期内的专利申请仅 10 件。可见,虽然全球范围内目前针对燃气热水器低氮化技术进行的专利布局量较大,且地域范围较广,但实际上能形成专利壁垒的量较小,目前局势有利于企业进行专利布局。3.1.4 技术分布分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册63图 3-5 全球专利一级技术
122、分布情况(附注 d:图 3-5 采用的是合并简单同族后的数据 2948 项)在实现低氮化的创新方案中,51.6%采用预混燃烧手段,17.5%采用浓淡燃烧手段,12.8%采用烟气再利用手段,8.1%采用分级燃烧手段,4.5%采用水冷燃烧手段,3.9%采用催化燃烧手段。可见,全球范围内对于实现低氮化普遍认可的是预混燃烧技术,其次则是浓淡燃烧技术。因此,对于顺德区燃气热水器领域的创新主体来说,针对预混燃烧技术进行技术创新和专利布局,有利于产出标准必要专利或在燃气热水器领域占领一席之地;针对浓淡燃烧技术进行技术创新和专利布局,有利于实现弯道超车或在燃气热水器领域引领技术革新。3.1.5 主要申请人排名
123、图 3-6 全球专利申请人排名 TOP15(附注 f:图 3-6 采用的是合并简单同族后的数据 2948 项)从整体分布上来看,排名第一的能率拥有的相关专利量占全球专利量的 9.7%,排名前八家企业拥有的相关专利量总和占全球专利量的 37.6%。可见,燃气热水器低氮化技术虽然还处于技术发展阶段、未有龙头企业形成垄断地位,但是其竞争格局已经初现、分鼎趋势欲显,建议顺德区燃气热水器领域的创新主体在此阶段:抓紧时机、充分利用专利文献、判定研发方向、加大创新力度。3.2 中国整体态势分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册643.2.1 申请趋势分析图 3-7 中国大陆专利申请趋势
124、(附注 g:图 3-7 采用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 1561 件)如图 3-7 所示,中国大陆地区最早就燃气热水器低氮化提出试探性方案的是 1989年,属于全球专利申请趋势中的第一阶段末期。此后沉寂多年,直至全球专利申请中的第二阶段初期(1994 年),中国大陆地区才开始连续性地提出创新方案。参考全球专利申请趋势划分的三个阶段,中国大陆地区相关专利的申请趋势实际涉及第二阶段和第三阶段,第二阶段(1993-2007 年):中国大陆地区相关专利的年度申请量虽然整体上呈现增长态势,但是波动较大、数量级较小;第三阶段(2008 年至今):中国大陆地区的燃气热水器低氮化技术创新方案产出更稳
125、定更持续,尤其是2016年首次破百后,年度申请量由 29.75 项增加至 190.5 项,能明显感受到中国大陆地区的创新主体就燃气热水器低氮化技术的发力。3.2.2 专利类型及法律状态分析目前中国大陆地区涉及燃气热水器低氮化技术的相关专利布局中,57.4%是实用新型,29%是发明申请,13.6%是授权发明。进一步分析,授权发明的数量仅占总发明专利的三分之一(31.9%),说明授权率可能不高。因此,对于顺德区生产燃气热水器的企业来说,申请专利前有必要充分进行查新检索和专利挖掘。详见图 3-8。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册65图 3-8 中国大陆专利的专利类型分布图 3
126、-9 中国大陆专利法律状态分布(附注 h:图 3-8 和图 3-9 均是采用扩展简单同族后仅合并申请号数据 1561 件)而从图 3-9 可看出,中国大陆地区相关专利布局中,56.3%处于有效法律状态,22%处于审中法律状态,21.7%处于失效法律状态;结合图 3-7 申请趋势来看,虽然中国大陆地区可能构建专利壁垒的专利量占比(78.3%)是全球范围(42.5%)的 1.8倍,但是目前中国大陆地区 79.4%的专利是来自 2016 年以后申请的,因此专利申请最终是否会授权、专利权人对于专利权是否会持续性地维持都是未知。因此,对于顺德区生产燃气热水器的企业来说,持续且紧密地保持对上述 78.3%
127、的专利布局进行监控是非常有必要的。3.2.3 技术分布分析图 3-10 中国大陆专利的技术分布(附注 i:图 3-10 采用的是合并简单同族后的数据 1530 项)如图 3-10 所示,在中国大陆地区的燃气热水器低氮化技术方案中,44.9%采用预混燃烧技术,20%采用浓淡燃烧技术,11.7%采用烟气再利用技术,11.1%采用分级燃烧技术。结合全球专利的数据来看,中国大陆地区的创新主体的研发方向是与全球一致的。因此,对于顺德区燃气热水器领域的企业来说,预混燃烧技术和浓淡燃烧技术是其必须大力发展的技术方向。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册663.2.4 主要申请人排名图 3
128、-11 中国大陆专利的申请人排名(附注 j:图 3-11 用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 1561 件)如图 3-11 所示,目前中国大陆地区涉及燃气热水器低氮化技术的相关专利布局中,美的拥有 228 项专利,万和拥有 142 项专利,万家乐拥有 54 项,方太拥有 23 项,安德森热能和威能均拥有 16 项专利。从数据上来,中国大陆地区的燃气热水器领域创新主体在低氮化技术方面的创新力度是具有明显的阶梯现象的。甚至排名第一的美的和排名第二的万和之间以及排名第二的万和和排名第三的万家之间出现了数量级的断层现象。该数据说明,对于顺德区燃气热水器领域企业来说,需加强对低氮化技术的重视。3.2
129、.5 诉讼、运营及许可分析截至目前,燃气热水器领域就低氮化技术的相关专利,仅有 1 件专利涉及诉讼事件,有 1 件专利涉及无效程序,有 3 件专利进行过财产保全,有 7 件专利备案了专利许可,有 11 件专利进行过质押。从数据上来说,目前中国大陆地区在燃气热水器领域就低氮化技术进行专利诉讼、运营和许可的情况较少。因此,推测对于实现燃气热水器低氮化的真正技术,目前业内并未出现标准必要专利或未形成专利壁垒。所以,对于顺德区燃气热水器领域的企业来说,目前正是对燃气热水器低氮化技术进行技术创新专利布局的好时机,详见表 3-1。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册67表 3-1 中国
130、低氮化技术相关专利诉讼运营及许可情况一览表事件事件公开公开(公告公告)号号法律状态法律状态当前申请当前申请(专利权专利权)人人相关方相关方质押质押/质押人质押人质权人质权人CN213480213U有效广东意高能源科技股份有限公司广东意高能源科技股份有限公司广州银行股份有限公司科技园支行CN212057281U有效岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司中国光大银行股份有限公司岳阳分行CN211119335U有效温岭市博惠热能设备股份有限公司温岭市博惠热能设备股份有限公司中国建设银行股份有限公司温岭支行CN210398898U有效岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司岳阳钟鼎热工电磁科技有
131、限公司中国农业银行股份有限公司岳阳东茅岭支行CN211040958U有效中山市力科电器有限公司中山市力科电器有限公司中国建设银行股份有限公司中山市分行CN107420890B有效清远市精旺环保设备有限公司清远市精旺环保设备有限公司广州银行股份有限公司清远分行CN207006149U有效唐山金沙燃烧热能股份有限公司唐山金沙燃烧热能股份有限公司中国银行股份有限公司迁安支行CN206330125U有效珠海吉泰克燃气设备技术有限公司珠海吉泰克燃气设备技术有限公北京银行股份有限公司深圳分行CN206320742U有效岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司中国农业银行股份有限公司岳阳东茅
132、岭支行CN206320749U有效岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司中国农业银行股份有限公司岳阳东茅岭支行CN205447747U有效河南方圆工业炉设计制造有限公司河南方圆工业炉设计制造有限公司中国银行股份有限公司洛阳分行许可许可/许可人许可人被许可人被许可人CN102261651B有效王立臣王立臣北京凯明阳热能技术有限公司CN201724222U失效贵州黎阳天翔科技有限公司贵州黎阳航空动力有限公司贵州黎阳天翔科技有限公司CN101749708B失效同济大学同济大学青岛新奥燃气开发有限公司CN20127370失效美的集团股份有限公司美的集团有限公司广东美的厨卫电器制造有限
133、公司知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册686YCN201277548Y失效钱志鸿钱志鸿慈溪市泰姆电气有限公司CN201277549Y失效钱志鸿钱志鸿慈溪市天行电器有限公司CN100575785C失效西安交通大学西安交通大学无锡华光锅炉股份有限公司无效无效TW326910U失效台灣櫻花股份有限公司保全保全CN206469258U有效湖北凤山矿业有限公司CN205919321U有效神雾科技集团股份有限公司CN103968409B有效苏州中创达节能环保科技有限公司诉讼诉讼CN208186340U有效沈阳元圣燃烧器制造有限公司(原告)沈阳元圣燃烧器制造有限公司(被告)抚顺丰乔环保
134、科技有限公司知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册693.3 顺德整体态势分析3.3.1 申请趋势分析图 3-12 顺德专利申请趋势(附注 k:图 3-12 采用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 299 件)如图3-12所示,顺德地区最早就燃气热水器低氮化技术提出试探性方案的是1999年,属于全球专利申请趋势中的第二阶段初期阶段。此后间隔 5 年,顺德地区才开始较连续性地提出创新方案。顺德地区年度相关专利量首次破十是 2017 年,截至目前,年度申请量仍未过百。区别于全球专利申请趋势,顺德地区相关专利申请趋势具有其自身的阶段性。具体来说,以首次破十的 2017 为节点,可
135、分为两个阶段。第一阶段(1999-2016 年),顺德地区每年提出的创新方案数量虽波动较大,但整体仍呈现增长趋势,年均专利量增长率 68.6%,年均专利量为 4.09 件。;第二阶段(2017 年至今),顺德地区每年提出的创新数量增长非常迅猛,年均增长率 88.2%,年均专利量为 28.67 件。3.3.2 专利类型及法律状态分析目前顺德地区相关专利中,60.8%处于有效法律状态,17%处于在审中法律状态,13.7%处于失效法律状态。结合全球专利和中国大陆专利数据来看,顺德地区可能构建专利壁垒的专利量占比远高于全球水平(42.5%),与中国大陆(78.3%)基本持平。而从专利类型分布来看,顺德
136、地区 65.9%是实用新型,略高于中国大陆水平(57.4%);但授权发明的数量仅占总发明专利的少部分(18.2%),低于中国大陆水平(31.9%)。详见图 3-13 和 3-14。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册70图 3-13 顺德专利法律状态分布图 3-14 顺德专利类型分布(附注 l:图 3-13 和图 3-14 采用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 299 件,除中国专利外还包含美国专利、欧洲专利、世界知识产权组织专利)3.3.3 技术分布分析在顺德地区的燃气热水器低氮化技术方案中,37.2%采用预混燃烧技术,20%采用浓淡燃烧技术,16%采用烟气再利用技术
137、,10.2%采用水冷燃烧技术。结合中国大陆专利的数据来看,在主力方向上,顺德地区的创新主体的研发方向是与国大陆地区一致的。但在主力方向之外,相较于中国大陆专利的研发方向更趋向于分级燃烧,顺德地区更偏向于水冷燃烧,详见图 3-15。图 3-15 顺德专利技术分布(附注 m:图 3-15 采用的是合并简单同族后的数据 274 项)3.3.4 主要申请人排名知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册71图 3-16 顺德专利申请人排名(附注 n:图 3-16 采用的是扩展简单同族后仅合并申请号的数据 299 件)如图 3-16 所示,顺德专利申请人排名中,排名第一是万和新电气公司(12
138、2 件),排名第二是万家乐公司(54 件),排名第三是美的集团(32 件),排名第四是万和热能公司(21 件)。五、诉讼、运营及许可分析截至目前,顺德地区燃气热水器领域就低氮化技术的相关专利,仅有 1 件专利备案了专利许可。从数据上来说,目前中国大陆地区在燃气热水器领域就低氮化技术进行专利诉讼、运营和许可的情况较少。3.4 本章小结综上所述,从时间维度来看从时间维度来看,全球专利申请趋势可分为三个阶段,中国大陆地区和顺德地区均实际处于第三阶段,年度相关专利申请量均呈增长趋势。从地域分析来看从地域分析来看,中国和日本地区的相关专利应多为其本土创新主体进行的布局,而美国、韩国、德国地区的相关专利中
139、有较高比例是非本土的创新主体进行的布局。从法律状态来看从法律状态来看,全球专利布局量较大且地域范围较广,但实际上能形成专利壁垒的量较小,目前局势有利于企业进行专利布局。从技术分布来看从技术分布来看,目前全球、中国大陆地区及顺德地区均对于实现低氮化普遍认可的是预混燃烧技术,其次是浓淡燃烧技术。从专利诉讼从专利诉讼、运营运营、许可来看许可来看,目前均较少,推测目前业内并未出现标准必要专利或未形成专利壁垒,正是进行技术创新专利布局的好时机。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册72第 4 章 国际领航企业分析4.1 A 公司A 公司从事燃气器具制造及销售,成立于 1911 年,是日
140、本燃气具龙头企业,产品被广泛应用于全球家用、工业用以及商用领域。日本燃气具发展史是世界燃气具的发展史,而 A 公司的燃器具发展史却是日本燃器具的发展史。4.1.1 总体态势分析图 4-1 A 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布A 公司共检索到相关的专利 68 项,共涉及 110 件专利,低氮化技术的申请量呈现明显的下降趋势,研究高峰出现在二十世纪的九十年代,1992 年的专利申请达 19 项,随后维持在大概每隔一年左右产出 3-4 项,近 10 年以来,进一步降低到 1-2 项的水平,表明低氮化技术已经较为成熟,进一步研制更低氮技术的难度越来越大。从法律状态来从法律状态来看看,A 公司失
141、效专利占比最大,占比接近 3/4,主要是由于低氮化技术的相关专利都集中在二十世纪九十年代产出,均已超过专利保护的最长期限 20 年,另外,还有 27 件专利处于授权有效状态(日本 11 件、美国 11 件、墨西哥 3 件)。从地域分布来看从地域分布来看,A 公司日本专利的申请量最多(56 件),其次为美国(17 件)和澳大利亚的(9 件),与其相关产品销售的主要市场区域(日本、北美、澳洲)高度吻合。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册734.1.2 技术构成分析图 4-2 A 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布A 公司在浓淡燃烧方面的专利申请量最多(34 项),占比一半,
142、其余技术方向的申请量不多,烟气再利用方面的专利量为 9 项,全一次空气燃烧方面的专利申请量为 5项,表明,A 公司的低氮化核心技术是浓淡燃烧技术。但近年来,浓淡燃烧技术未有专利产出,表明浓淡燃烧技术成果的产出难度越来越大,A 公司开始在预混燃烧技术上进行研究并有零星的专利申请,是值得关注的技术方向。三、诉讼、运营及许可情况A 公司 110 件燃气热水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营状况,有 4 件专利涉及到许可,均为墨西哥专利:MX*B、MX*A、MX*B和MX*B,除 MX*A 失效外,其他三件专利目前均处于有效状态。四、重要专利解读对 A 公司 68 项专利,从客观指标(如法律状态、权
143、利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(13 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.2 B 公司知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册74B 公司从事热能设备的开发、制造和销售,成立于 1920 年,是全球最大的燃气具生产商之一。1993 年成立上海分公司,由 B 公司和上海燃气(集团)共同投资,以生产燃气热水器、壁挂炉、燃气灶、吸油烟机等厨卫电器为主。4.2.1 总体态势分析图 4-3 B 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布B 公司共检索到相关的专利 146 项,共涉及 181 件专利,与同为日本企业的
144、 A 公司的申请趋势类似,研究高峰也是在二十世纪的九十年代,1992 年和 1993 年的专利申请达 21 项和 19 项,随后在二十一世纪初的十年里,申请量有较大幅度降低,近 10年以来,相关技术专利的产出有一定增长,但仍维持在年申请量 3-4 项的水平,表明相关低氮化的技术已经较为成熟,进一步研制更低氮技术的难度越来越大。从地域分布来从地域分布来看看,B 公司日本专利的申请量最多(122 件),其次为韩国 22 件,美国和中国专利也分别有 8 件,可见,B 公司专利布局重点区域还是日本本土。从法律状态来看从法律状态来看,B 公司失效专利占比最大(超 80%),主要是由于低氮化技术的相关专利
145、都集中在二十世纪九十年代产出,均已超过专利保护的最长期限 20 年,另外,还有 28 件专利处于授权有效状态(日本 16 件、中国大陆 2 件)。4.2.2 技术构成分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册75图 4-4 B 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布B 公司在浓淡燃烧方面的专利申请量最多(99 项),占比近 68%,其余技术方向的申请量较少,预混燃烧方面的专利量为 23 项,燃气再利用方面的专利量为 17 项,表明,B 公司的低氮化核心技术是浓淡燃烧技术,同时在预混燃烧及烟气再利用等技术方面也有一定研究。4.2.3 诉讼、运营及许可情况B 公司 181 件燃气热
146、水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营及许可状况。4.2.4 重要专利解读对 B 公司 146 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(15 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.3 C 公司C 公司从事燃气热水器、冷暖空调、浴室和厨房相关产品等领域的专业研发、生产与销售,成立于 1951 年,于 1993 年在上海投资建厂。4.3.1 总体态势分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册76图 4-5 C 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布C 公司共检索到相关的专利 28
147、8 项,共涉及 312 件专利,与同为日本企业的 A 公司的申请趋势类似,研究高峰也是在二十世纪的九十年代,1992 年和 1993 年的专利申请达 36 项和 46 项,随后在二十一世纪初的十年里,申请量有较大幅度降低,近 10年以来,仅 2012 年有超过两位数的年申请量,其余年份提出的创新方案都非常少,表明相关低氮化的技术已经较为成熟,进一步研制更低氮技术的难度越来越大。C 公司失效专利占比最大,占比超过 80%,主要是由于低氮化技术的相关专利都集中在二十世纪九十年代产出,均已超过专利保护的最长期限 20 年,另外,还有 37 件专利处于授权有效状态(日本 20 件、中国大陆 9 件、美
148、国 6 件)。C 公司日本专利的申请量最多(273 件),其次为中国 21 件、美国 9 件,可见,C 公司专利布局重点区域还是日本本土。4.3.2 技术构成分析C 公司涉及低氮化技术较广泛,在浓淡燃烧方面的专利申请量最多(170 项),占比 59%,其次则是分级燃烧(59 项),其余技术方向的申请量较少,表明,C 公司的低氮化核心技术主要围绕浓淡燃烧进行,是该公司最重视的核心技术方向,此外,其在分级燃烧技术方面也有一定研究。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册77图 4-6 C 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布4.3.3 诉讼、运营及许可情况C 公司 312 件燃气热
149、水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营及许可状况。四、重要专利解读对 C 公司 288 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(15 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.4 D 公司D 公司是一个多元化的企业集团,其业务范围涵盖了环保材料、核心配件、壁挂炉、热水器等多个领域,创立于 1974 年,总部位于韩国。4.4.1 总体态势分析D 公司共检索到相关的专利 48 项,自 2001 年首次针对燃气热水器低氮化技术提出创新方案后,持续了 4 年的科研创新,之后间隔 3 年才继续有专利布局。知识
150、产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册78图 4-7 D 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布从法律状态来看从法律状态来看,D 公司 31.5%处于有效法律状态,6.3%专利处于审中法律状态,处于失效和PCT指定期满法律状态的专利占61.2%。其中,提出的创新方案里有99.2%是发明申请,海外专利占比较高,授权发明多于发明申请,可知,D 公司的创新方案创新程度确实较高,对企业来说非常具有参考意义。从地域分布来看从地域分布来看,D 公司虽然在韩国本土专利布局最多(35 件),但仅占全球总量的 31.5%,可见 D 公司的海外专利布局意识较高。4.4.2 技术构成分析图 4-8
151、D 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布D 公司在预混燃烧方面的专利申请量最多(44 项),占比高达 92%,表明,D 公司的创新团队认为预混燃烧技术是实现燃气热水器低氮化最可行的技术方向,顺德区企业在对预混燃烧技术进行创新时,可重点研读参考 D 公司提出的创新方案。4.4.3 诉讼、运营及许可情况知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册79D 公司 111 件燃气热水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营及许可状况。4.4.4 重要专利解读对 D 公司 48 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面
152、,挑选出重要专利(10 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.5 E 公司E 公司是欧洲领先的国际化供热集团之一,创立于 1874 年,总部位于德国,1995年正式进入中国市场,2007 年,在中国无锡投巨资设立的工厂正式启动。4.5.1 总体态势分析图 4-9 E 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布E 公司首次就燃气热水器低氮化技术提出创新方案是 1984 年,且一直到 2001 年,都在总体上持续性地提出创新方案,其专利布局趋势虽然在时间上具有阶段性,但是态势上较稳定。从地域分布来看从地域分布来看,E 公司仅有 31.9%的专利布局在德国本土,其余均为海外专利布局,共涉及 12 个
153、国家或地区,最在意的是奥地利地区,其次是中国大陆地区。从法律状态来看从法律状态来看,E 公司仅有 14.6%的专利处于有效法律状态,多为在中国大陆地区进行的专利布局,非常值得研读。知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册804.5.2 技术构成分析图 4-10 E 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布从技术分布来看,E 公司就燃气热水器低氮化技术的创新尝试了多个技术方向,将50%的创新精力都放在了对预混燃烧技术的研究,其次还有 17.8%都放在浓淡燃烧技术的研究上。4.5.3 诉讼、运营及许可情况E 公司 116 件燃气热水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营及许可状况。四、重
154、要专利解读对 E 公司 56 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(10 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.6 F 公司F 公司专注于燃气具的技术研发和生产,创立于 1956 年,总部位于日本,主要有中央燃气热水器、多功能一体化热源机、浴室采暖干衣机等产品。4.6.1 总体态势分析知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册81F 公司首次就燃气热水器低氮化技术提出创新方案是 1992 年,间隔 8 后,又开始断断续续地进行专利布局,但其平均年度相关专利申请量仅为 1.5 项,
155、横向比对可知,F 公司创新力度并不大。从地域分布来看从地域分布来看,F 公司有 76.1%的专利布局在日本本土,可见,其海外专利布局意识并不强烈,且目标地区非常单一。从法律状态来看从法律状态来看,F 公司各有 48%的专利处于失效和有效的法律状态,全部都是发明专利,说明其创新程度较高,值得顺德区的创新团队参考。表 4-1 F 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布4.6.2 技术构成分析从技术分布来看,F 公司 1992 年最早针对燃气热水器低氮化技术提出的 6 项技术方案均是利用的浓淡燃烧技术。与之形成反差的是,2000 年以后转折性地将其研发精力全部放在了预混燃烧技术上。表 4-2 F
156、公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布4.6.3 诉讼、运营及许可情况F 公司 21 件燃气热水器低氮化技术专利未涉诉,也不涉及运营及许可状况。四、重要专利解读知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册82对 F 公司 18 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(10 件)来进行详细解读,详见报告完整版。4.7 G 公司G 公司创立于 1874 年,是北美家用和商用热水设备、水净化及锅炉制造商之一,1998 年在南京独资成立中国总部,现已建成三大产研基地,产品横跨家用、商用两大领域。
157、4.7.1 总体态势分析G 公司首次就燃气热水器低氮化技术提出创新方案是 1996 年,间隔 10 后,又开始断断续续地进行专利布局,但其平均年度相关专利申请量仅为 1.2 项,横向比对可知,G 公司创新力度并不大。从地域分布来看从地域分布来看,G 公司有 51.6%是美国本土专利,其余48.4%的海外专利布局中,有 33.3%是在加拿大布局,有 26.7%是在中国大陆地区布局。从法律状态来看从法律状态来看,G 公司有 35.4%的专利处于有效法律状态,16.1%处于审中法律状态,说明其形成专利壁垒的专利占比较高。表 4-3 G 公司全球专利申请趋势、法律状态及地域分布4.7.2 技术构成分析
158、从技术分布来看,G公司有71.4%的创新方案采用的预混燃烧技术,有21.4%的创新方案采用的是烟气再利用技术。可见,G公司从早期就认为预混燃烧技术是实现燃气热水器低氮化的重要方向。表 4-4 G 公司燃气热水器低氮化技术专利技术分布知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册834.7.3 诉讼、运营及许可情况G 公司 31 件燃气热水器低氮化技术专利中,有 2 件专利涉诉,详见报告完整版。4.7.4重要专利解读对 G 公司 14 项专利,从客观指标(如法律状态、权利要求项数、同族项数等)和主观维度(如技术先进性、技术应用范围、技术的启示性等)两方面,挑选出重要专利(10 件)来进
159、行详细解读,详见报告完整版。第 5 章 总结与建议5.1 分析结论从行业调研可知从行业调研可知,2022 年,中国燃气热水器市场零售额为 247 亿元,同比下降10.5%;热水器市场目前呈现出需求持续收缩,换新动力略显不足的现象。从技术调研从技术调研可知可知,目前主要还是从降低燃烧温度、降低氧气浓度、降低烟气温度等方面对燃烧进行研究;目前已有的研究中有采用浓淡燃烧、富氧燃烧和烟气再循环等技术。从专利整体态势分析来看从专利整体态势分析来看,全球、中国大陆地区及顺德地区专利申请量整体呈增长趋势,全球范围内的专利布局量较大,且地域范围较广,但实际上能形成专利壁垒的量较小。从国际领航企业分析来看从国际
160、领航企业分析来看,虽然早期有企业对预混燃烧技术、分级燃烧技术等进行探索,但从目前专利占比量来看,大部分企业认为浓淡燃烧是目前实现低氮化最可行的技术手段。5.2 主要建议知识产权公共服务机构信息服务成果共享报告集新能源产业分册84技术发展方面技术发展方面,建议企业针对预混燃烧技术进行技术创新和专利布局,有利于产出标准必要专利或在燃气热水器领域占领一席之地;针对浓淡燃烧技术进行技术创新和专利布局,有利于实现弯道超车或在燃气热水器领域引领技术革新;在科研创新立项时,优先针对 2016 年以后的中国地区专利进行专利检索和阅读。专利布局方面专利布局方面,建议企业不仅加大对燃气热水器低氮化技术的创新力度,还建议针对创新程度较高或涉及核心产品的技术方案进行海外专利布局。在专利申请时,可优先考虑针对日本地区公开的专利进行查新检索;在就低氮化技术进行海外布局时,可优先考虑美国、韩国、德国地区。成果应用情况为确保报告成果内容切实符合本地企业需求,导航实施的每个环节均邀请行业龙头企业知识产权及研发人员一起参与,前期与企业进行需求沟通,中期与企业开展阶段性解读和交流,后期进行大型终期成果发布。项目成果及专题数据库一同分享给燃气热水器企业,导航成果已在企业中推广应用。