从专利分析看国内外氢燃料动力电池技术重点和热点

采用德温特专利数据库和Incopat数据库，结合关键词、IPC分类、德温特手工代码的方法进行专利数据采集，截至2017年三月，共得到德温特专利118，362件（专利族）、我国发明和实用新型专利23，544件。对氢能及氢燃料动力电池专利进行分析，有助于整体了解氢能及氢燃料动力电池领域专利技术的发展现状趋势、技术重点热点、区域竞争格局、竞争机构情况。本期周报奉上氢燃料动力电池的技术趋势和技术重点与热点。

一、燃料动力电池专利规模趋势

1．专利技术经历高速上升后的回落过程中

专利年度分布

图中揭示的是国际和国内专利的年度分布情况。考虑到专利一般从申请到公开要长达1年甚至3年的时间，因此专利年度申请数量在2015年（包括）以后出现失真。2015－2016年专利分布情况可以参考年度专利公开数量。

全球专利申请方面，燃料动力电池技术20世纪50年度国际上已有专利申请。图中蓝色和红色曲线为全球专利年度申请和公开量。总体上看，燃料动力电池专利技术年度申请数量在经历1999年至2007年持续高速上升之后，年度专利申请数量开始出现下降，目前仍处于下降过程中，有企稳的迹象。

我国专利申请方面，图中绿色和紫色曲线为我国专利年度申请和公开量。从时间上看，国内的研发落后国际将四十多年，1998年开始出现燃料动力电池我国专利，年度申请数量上升速度较为均衡，与国外不同的是，上升趋势一直延续至今，未出现明显的回调。

2．新技术占比趋于减少

图中将IPC分类号数量近似算作技术的数量，深蓝色表示当年新出现的技术，浅蓝色表示当年之前已经存在的技术。图中显示，燃料动力电池技术在1999年前后，新技术和已有技术同步快速上升，发展到2006年，随着年度技术数量基本保持平稳，新技术的比例呈现下降趋势，反映出行业技术趋于成熟。

技术趋势

3．新增研究人员不断涌入

图中绿色表示当年投入的新增研究人员（这些研究人员之前未申请过专利），浅绿色表示当年投入的现有研究人员（这些研究人员之前已有专利申请）。图中显示，2000年前后燃料动力电池技术领域研发人员开始快速涌入，尤其在2005年这个趋势更加明显。总体而言，新增研究人员不断进入这个行业，占据近半的比重。

研究人员趋势

4．专利技术大量存在于大型公司

图中将申请专利的公司按数量划分成5个等级，用不同颜色圆环加以区分，代表每一类公司申请专利数量之和。图中可以看出，拥有100件以上专利的大型公司专利总和占据燃料动力电池专利技术总量的49%；拥有1－20件专利的小微型公司专利总量占比36%。显示了专利技术被大型公司掌握，技术市场趋向成熟。

机构活跃度

二、燃料动力电池技术重点和热点挖掘

1．国际研发重点指向电极、控制、制氢、储氢、电解质膜、固体氧化物燃料动力电池技术等

使用汤森路透公司ThomsonInnovation，将专利数据通过文本聚类，绘制产业技术研发重点的专利地形图。山峰表示专利技术的集中区，山峰颜色越浅，专利越密集。图中显示，国际燃料动力电池技术研究重点包括，聚合物膜、固体氧化物燃料动力电池、电极催化层、改性催化剂、储氢材料、电压电流控制、移动设备应用等技术。

依据专利分类排序统计可知，国际燃料动力电池技术研发的重点依次为电极、控制、制氢、储氢、电解质、外壳密封等技术。

国际技术重点（文本聚类）

资料来源：ThomsonInnovation

国际关键技术排名（专利分类）

2．国内技术研发重点指向电极、制氢、储氢、电解质膜、控制、催化剂等技术

文本聚类图显示，国内燃料动力电池各技术研究较为均衡，研究重点包括聚合物膜、电动机及其控制、电压电流控制等技术。

专利分类排序统计可知，国内燃料动力电池技术研发的重点依次为，电极、制氢、储氢、电解质、控制、催化剂等技术。

国内技术重点（文本聚类）

资料来源：ThomsonInnovation

国内关键技术排名（专利分类）

3．国际热点技术－－电解质、外壳和密封、催化剂、膜电极组件等技术成为热点

选取最早优先权年时间段2007－2016年（红色表示）代表近期专利技术，2006年及之前（蓝色表示）代表早期专利技术。早期专利数量（蓝色）占专利总量的51.4%，在图中画一条绿色基准线，超过基准线代表技术热点的迁移。

图中可以看出，电解质、外壳和密封、催化剂、膜电极组件等技术在最近几年的发展速度超过平均发展速度。显示这些技术为近期燃料动力电池领域技术研发热点，得到研发机构的追捧。

技术热点迁移（国际）

4．国内热点技术－－电解质、加热和冷却、催化剂等技术成为热点

选取最早优先权年时间段2010－2016年（红色表示）代表近期专利技术，2009年及之前（蓝色表示）代表早期专利技术。早期专利数量（蓝色）占专利总量的46.9%，在图中画一条绿色基准线，超过基准线代表技术热点的迁移。

图中可以看出，电解质、加热和冷却、催化剂等技术在最近几年的发展速度超过平均发展速度。显示这些技术为国内近期燃料动力电池领域技术研发热点。

技术热点迁移（国内）

三、燃料动力电池重要专利筛选

采用Innography专利分析平台进行重要专利筛选工作。Innography具有专利强度分析功能，建立的专利指标体系包括专利引证次数和被引次数、专利族数量、权利要求项数量、专利涉及诉讼案件数量及赔偿金额、专利从申请到公开的时间、专利年龄、专利异议和再审查、专利分类等十几个指标，并赋予不同的权重计算而成。

通过使用Innography的专利强度分析，可以从海量专利数据中寻找关键专利、核心专利。这些关键专利涉及控制技术、制氢、储氢、催化剂、电解质膜、燃料动力电池系统等技术等，这些专利都集中在美国专利。下表为专利强度为排名前30位的燃料动力电池技术专利。

燃料动力电池重要专利