ينشر IEA و EPO بشكل مشترك تقرير تحليل براءات الطاقة الهيدروجين
1. يهيمن أوروبا واليابان نشاط براءات الاختراع على الطاقة الهيدروجين العالمية ، وتنخفض تطبيقات براءات الاختراع الأمريكية ، وبدأت ابتكارات طاقة الهيدروجين من كوريا الجنوبية والصين في الوصول إلى الأسواق الدولية للتو
يرتبط حوالي نصف براءات الاختراع الدولية على طاقة الهيدروجين في 2011-2020 بإنتاج الهيدروجين ، مع توزيع الباقي في تطبيقات التخزين والتوزيع والنقل والاستخدام النهائي للهيدروجين. يتم تقديم حوالي 28 ٪ من براءات الاختراع الدولية على الهيدروجين من قبل الدول الأوروبية ، والتي تقود أيضًا بلدان الابتكار الرئيسية للهيدروجين الأخرى من حيث مؤشر الميزات التكنولوجية النسبية (RTA) في القطاعات الرئيسية الثلاثة (إنتاج الهيدروجين ، وتخزين ، وسائل النقل والتوزيع ، والاستخدام النهائي). تتمتع اليابان أيضًا بقوة قوية لابتكار الهيدروجين ، حيث ساهمت بحوالي 24 ٪ من براءات الاختراع الدولية ، ومعدل نموها أسرع من أوروبا ، حيث بلغت معدل نمو سنوي مركب بنسبة 6.2 ٪ و 4.5 ٪ على التوالي. الولايات المتحدة ، التي تساهم بنسبة 20 ٪ من براءات الاختراع الدولية على الهيدروجين ، هي الدولة الوحيدة بين مبتكري الهيدروجين الرئيسيين الذين يرون انخفاضًا في الإيداعات. شهدت كوريا الجنوبية (7 ٪) والصين (4 ٪) نمواً محدودًا ولكنه مستمر في تطبيقات براءات الاختراع الدولية ، حيث بلغت معدل نموذني سنويا 12.2 ٪ و 15.2 ٪ على التوالي.
ثانياً ، في حين أن الصناعة الكيميائية الأوروبية تهيمن على الابتكار الناضج لتكنولوجيا الطاقة الهيدروجين ، فإن ملفات براءات الاختراع الرائدة لتكنولوجيات الطاقة الهيدروجين الناشئة تأتي من صناعات السيارات والكيميائية ، مع التركيز على إنتاج الهيدروجين الكهربائي وتكنولوجيات خلايا الوقود
يمكن تصنيف التقنيات المتعلقة بسلسلة قيمة الهيدروجين إلى مجموعتين: تحسينات على العمليات الناضجة في الصناعات الكيميائية والتكرير ، وتقنيات الهيدروجين الناشئة للتخفيف من تغير المناخ. من بين هذه ، ستنشئ تقنيات الهيدروجين الناشئة ضعف عدد براءات الاختراع الدولية مثل التقنيات الناضجة خلال الفترة 2011-2020 ، مع التركيز السابق بشكل خاص على تطبيقات الاستخدام النهائي وإنتاج الهيدروجين ، والأخير المتبقي يهيمن عليه تخزين الهيدروجين وتوزيعه وتحويله. منظمات المتقدمين الرائدة للتقنيات الناضجة هي الشركات الكيميائية بشكل أساسي ذات خلفيات واسعة في إنتاج ومعالجة هيدروجين الوقود الأحفوري ، والتي تتوسع أيضًا إلى تقنيات ناشئة (على سبيل المثال ، التقاط الكربون ، والاستخدام ، والتعديل) لإنتاج الهيدروجين منخفض الانبعاثات. المنظمات الرائدة في تقنيات الهيدروجين الناشئة هي بشكل أساسي الشركات اليابانية والكورية ، معظمها من صناعة السيارات ، مع تركيز براءات الاختراع على إنتاج الهيدروجين الكهربائي وتطبيقات خلايا الوقود. تنطبق الجامعات ومؤسسات الأبحاث العامة على حوالي 13 ٪ من جميع براءات الاختراع الدولية على الهيدروجين ، حيث تمثل أفضل 10 مؤسسات وحدها 3 ٪ من براءات الاختراع الدولية على الهيدروجين. تهيمن المؤسسات الكورية والأوروبية على هذه المؤسسات وتظهر اهتمامًا قويًا بطرق إنتاج الهيدروجين الخضراء مثل إنتاج الهيدروجين الكهربائي.
ثالثًا ، على الرغم من أن إنتاج الهيدروجين الحالي مستمد بشكل حصري تقريبًا من الوقود الأحفوري ، فإن براءات الاختراع تظهر بالفعل تحولًا كبيرًا نحو بدائل الانبعاثات المنخفضة ، مما يبشر بازدهار في تكنولوجيا الإلكتروليزر ، حيث اكتسبت أوروبا ميزة في قدرة التصنيع
يظهر تحليل مقارن لاتجاهات براءات الاختراع في تقنيات إنتاج الهيدروجين على مدار العشرين عامًا الماضية تحولًا في الابتكار التكنولوجي بعيدًا عن التقنيات التقليدية المكثفة للكربون نحو التقنيات الجديدة مع إمكانية إزالة الكربون. في عام 2020 ، تولد التقنيات الناشئة ما يقرب من 80 ٪ من براءات الاختراع الدولية لإنتاج الهيدروجين ، مع نمو النمو إلى حد كبير عن طريق الابتكار في تقنيات إنتاج الهيدروجين التحليل الكهربائي. في 2011-2020 ، فإن نشاط براءات الاختراع في اليابان في إنتاج هيدروجين التحليل الكهربائي القلوي المتقدم ونشاط التحليل الكهربائي للبروتون الأكثر حافة ، يؤدي الإنتاج الهيدروجيني للهيدروجين إلى العالم في إنتاج الهيدروجين القلوي المتقدم ونشاط براءة إنتاج هيدروجين غشاء البورصة المتقدم. ومع ذلك ، فإن الاستثمار في قدرة التصنيع لهذه التقنيات لم يبدأ بعد. تشارك دول الاتحاد الأوروبي بنشاط في ابتكارات براءات الاختراع وتطوير قدرة التصنيع ، وخاصة بالنسبة لإنتاج الهيدروجين الكهربي للكهربي أكسيد الصلب ، مع تقديم مساهمات كبيرة في غشاء تبادل البروتون وإنتاج الهيدروجين الكهربائي القلوي. لقد كانت الولايات المتحدة نشطة للغاية في تطوير قدرة التصنيع لكهرباء غشاء البروتين ، لكن نشاط براءات الاختراع كان يفتقر إليه. ساهمت الصين في نسبة صغيرة فقط من براءات الاختراع الدولية على إنتاج الهيدروجين الكهربائي ، لكنها استثمرت بشكل كبير في قدرة التصنيع ، بالكامل تقريبًا في تكنولوجيا الكهرباء القلوية الأرخص ، والتي هي أكثر نضجًا ولكن لديها إمكانية أقل لتحسين في المستقبل. انخفضت براءات الاختراع الدولية على إنتاج هيدروجين الوقود الأحفوري منذ عام 2007 ، مع عدد محدود فقط من براءات الاختراع على إنتاج هيدروجين الوقود الأحفوري منخفض الكربون حتى الآن. الابتكار في تقنيات إنتاج الهيدروجين الناشئة الأخرى تفتقر إلى الزخم. شهد إنتاج الهيدروجين من الكتلة الحيوية أو النفايات (عن طريق التغويز أو الانحلال الحراري) زيادة كبيرة في نشاط براءات الاختراع من {8}} ، ولكن منذ ذلك الحين انخفض بشكل حاد. انخفض عدد براءات الاختراع الدولية على إنتاج الهيدروجين من تحلل المياه عن طريق الطرق غير الإلكترونية أيضًا منذ عام 2010.
رابعا. نشاط براءات الاختراع للتحسينات في تقنيات تخزين الهيدروجين الحالية وتقنيات إنتاج الأمونيا\/الميثانول القائمة على الهيدروجين تنمو بشكل مطرد خلال الفترة 2001-2020 ، لكن ابتكارات الوقود القائمة على الهيدروجين فقدت الزخم على مدار العقد الماضي
اجتذبت تقنيات تخزين ونقل الهيدروجين الناضجة مثل خطوط الأنابيب ، ومقطورات الأنبوب الطويلة ، وتخزين الهيدروجين السائل المبردة كمية متزايدة من العمل المبتكرة على مدار العقدين الماضيين ، مما يدل على قدرة الصناعة على تحسين عمليات النشر والكفاءة أيضًا ، وزيادة التركيز على}. تقنيات الوقود المستندة إلى الهيدروجين ، والتي كانت ابتكارها مدفوعة إلى حد كبير من قبل الشركات الأوروبية المشاركة في إنتاج هيدروجين الوقود الأحفوري ومعالجته. كما اعتمد التقدم في الوقود الآخر القائم على الهيدروجين ، مثل الكيروسين الاصطناعية الطيران أو الميثان الاصطناعي ، على زيادة الكفاءة وخفض التكاليف ، لكن بيانات براءات الاختراع تشير إلى أن الابتكار في هذه التقنيات فقد الزخم. ظل تطوير الوقود الاصطناعي ، بقيادة الولايات المتحدة وأوروبا ، راكدًا من 2011-2020.
