采用德溫特專利數(shù)據(jù)庫和Incopat數(shù)據(jù)庫,結(jié)合關(guān)鍵詞、IPC分類、德溫特手工代碼的方法進行專利數(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)、中國發(fā)明和實用新型專利23,544件。對氫能及氫燃料電池專利進行分析,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、技術(shù)重點熱點、區(qū)域競爭格局、競爭機構(gòu)情況。本期周報奉上氫燃料電池的技術(shù)趨勢和技術(shù)重點與熱點。
一、燃料電池專利規(guī)模趨勢
1.專利技術(shù)經(jīng)歷高速增長后的回落過程中
專利年度分布
圖中揭示的是國際和國內(nèi)專利的年度分布情況??紤]到專利一般從申請到公開需要長達1年甚至3年的時間,因此專利年度申請數(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)@暾埛矫?,燃料電池技術(shù)20世紀50年度國際上已有專利申請。圖中藍色和紅色曲線為全球?qū)@甓壬暾埡凸_量??傮w上看,燃料電池專利技術(shù)年度申請數(shù)量在經(jīng)歷1999年至2007年持續(xù)高速增長之后,年度專利申請數(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。
中國專利申請方面,圖中綠色和紫色曲線為中國專利年度申請和公開量。從時間上看,國內(nèi)的研發(fā)落后國際將四十多年,1998年開始出現(xiàn)燃料電池中國專利,年度申請數(shù)量增長速度較為均衡,與國外不同的是,增長趨勢一直延續(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分類號數(shù)量近似算作技術(shù)的數(shù)量,深藍色表示當年新出現(xiàn)的技術(shù),淺藍色表示當年之前已經(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,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,反映出行業(yè)技術(shù)趨于成熟。
技術(shù)趨勢
3.新增研究人員不斷涌入
圖中綠色表示當年投入的新增研究人員(這些研究人員之前未申請過專利),淺綠色表示當年投入的現(xiàn)有研究人員(這些研究人員之前已有專利申請)。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年這個趨勢更加明顯??傮w而言,新增研究人員不斷進入這個行業(yè),占據(jù)近半的比重。
研究人員趨勢
4. 專利技術(shù)大量存在于大型企業(yè)
圖中將申請專利的企業(yè)按數(shù)量劃分成5個等級,用不同顏色圓環(huán)加以區(qū)分,代表每一類企業(yè)申請專利數(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)市場趨向成熟。
機構(gòu)活躍度
二、燃料電池技術(shù)重點和熱點挖掘
1.國際研發(fā)重點指向電極、控制、制氫、儲氫、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,國際燃料電池技術(shù)研究重點包括,聚合物膜、固體氧化物燃料電池、電極催化層、改性催化劑、儲氫材料、電壓電流控制、移動設(shè)備應(yīng)用等技術(shù)。
依據(jù)專利分類排序統(tǒng)計可知,國際燃料電池技術(shù)研發(fā)的重點依次為電極、控制、制氫、儲氫、電解質(zhì)、外殼密封等技術(shù)。
國際技術(shù)重點(文本聚類)
資料來源:Thomson Innovation
國際關(guān)鍵技術(shù)排名(專利分類)
2.國內(nèi)技術(shù)研發(fā)重點指向電極、制氫、儲氫、電解質(zhì)膜、控制、催化劑等技術(shù)
文本聚類圖顯示,國內(nèi)燃料電池各技術(shù)研究較為均衡,研究重點包括聚合物膜、電動機及其控制、電壓電流控制等技術(shù)。
專利分類排序統(tǒng)計可知,國內(nèi)燃料電池技術(shù)研發(fā)的重點依次為,電極、制氫、儲氫、電解質(zhì)、控制、催化劑等技術(shù)。
國內(nèi)技術(shù)重點(文本聚類)
國內(nèi)關(guān)鍵技術(shù)排名(專利分類)
3.國際熱點技術(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
選取最早優(yōu)先權(quán)年時間段2007-2016年(紅色表示)代表近期專利技術(shù), 2006年及之前(藍色表示)代表早期專利技術(shù)。早期專利數(shù)量(藍色)占專利總量的51.4%,在圖中畫一條綠色基準線,超過基準線代表技術(shù)熱點的遷移。
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,得到研發(fā)機構(gòu)的追捧。
技術(shù)熱點遷移(國際)
4. 國內(nèi)熱點技術(shù)--電解質(zhì)、加熱和冷卻、催化劑等技術(shù)成為熱點
選取最早優(yōu)先權(quán)年時間段2010-2016年(紅色表示)代表近期專利技術(shù), 2009年及之前(藍色表示)代表早期專利技術(shù)。早期專利數(shù)量(藍色)占專利總量的46.9%,在圖中畫一條綠色基準線,超過基準線代表技術(shù)熱點的遷移。
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)為國內(nèi)近期燃料電池領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)熱點。
技術(shù)熱點遷移(國內(nèi))
三、燃料電池重要專利篩選
采用Innography專利分析平臺進行重要專利篩選工作。Innography具有專利強度分析功能,建立的專利指標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)利要求項數(shù)量、專利涉及訴訟案件數(shù)量及賠償金額、專利從申請到公開的時間、專利年齡、專利異議和再審查、專利分類等十幾個指標,并賦予不同的權(quán)重計算而成。
通過使用Innography的專利強度分析,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專利。下表為專利強度為排名前30位的燃料電池技術(shù)專利。