2021 [氫] 燃料電池

氫燃料電池專利趨勢

博大國際視野:

1.     燃料電池是一種可以將化學能直接轉變成電能的化學裝置,且高效率、低汙染的特性,驅動近20年全球專利申請量達每年5千件以上,尤其以中國、日本及美國 專利申請最多;期間有兩次成長波峰,分別在2005年和 2019年。在2005年期間的技術以日本技術尤領先、其次美國,到 2019年技術發展主要由中國帶動;趨勢圖

2.      從燃料電池的專利布局來看,二十年間以中國申請專利最多,其次是日本、美國;日本在氫的布局最早,且技術影響力高。申請人排名1-4皆為日本國際大廠:(1) TOYOTA 申請 17,484件、(2)HONDA 申請 7,092件、(3)Panasonic 申請 6,979件、(4)NISSAN 申請 6,736件,第五名為韓國 Hyundai 現代汽車申請 4,279件,而中國申請人排於第9位 中國科學院 申請 2,292件。顯示在燃料電池相關技術領域,已有大量日本廠商布局,主要申請地區:美國、歐盟、德國、中國。在燃料電池的專利佈局中,如何降低成本、提升耐久性及可靠度,是決定燃料電池能否廣泛使用的關鍵課題。

3.     雖然近5年中國燃料電池技術大幅成長,但申請人分散,且多是學研單位申請,在產業上的布局不明顯。其中較值得注意的當地企業:北京億華通 (514件) 為氫燃料電池動力系統研發企業,前身為北京清能華通科技發展有限公司,成立於2004年。新源動力 (312件) 成立於2001年4月,是中國第一家致力於燃料電池產業化的企業。其他皆為中國學研單位申請人,包含中國科學院(2,257件)、清華大學(553件)、哈爾濱工業大學(321件)等學校,上述中國的學校和企業都僅申請中國專利,未進行跨國布局。從以下訊息,顯示中國近幾年正全力在發展氫燃料電池,然日本廠商仍是燃料電池領域的世界領導者,中國正透過與日本廠商合作參與全球競爭布局。

4.      精選全球高影響力專利之公司:豐田汽車(TOYOTA MOTOR CORP)

豐田在燃料電池及氫能布局世界第一 (日經新聞),且技術已達商業化程度;2014年豐田推出世界首台氫能車 (日經新聞)、2021年推出氫燃料電池系統 (日經新聞)。豐田與多家日本企業正透過新企業聯盟【日本氫能源價值鏈推進協議會】合作推展氫能市場,2015年豐田無償授權5,680 項相關專利 (2015/01/07 科技產業資訊室),與其他上下游廠商共同合作、共享技術,以加速氫能的普及。目前燃料電池車發展的最大瓶頸,需要大規模加氫系統建置,來達到經濟效益;豐田已規劃在日本福島、中國廣州建置示範場。

其他產業資訊分享:

2020中國發佈《長三角氫能與燃料電池産業創新發展白皮書》重點發展「燃料電池」、「氫能供應鏈」和「電解水」這三個領域;中國在步入2019年後,相繼推動了氫能相關政策。中國打造燃料電池産業之城 (2020/07/06 日經新聞);豐田2020年6月上旬宣佈攜手中國大型汽車企業成立開發燃料電池的合資公司。出資比例達到65%的燃料電池車合資企業。該企業將以豐田技術為基礎,與中國企業共同開發燃料電池車系統,向大型汽車廠商提供。此次的新措施沒有提及外資限制等,由於新能源車屬於中國對外開放的領域,預計這將給豐田的燃料電池車業務帶來東風。(豐田與5家中國企業合作共同開發燃料電池現代汽車在廣州建燃料電池新工廠)。

中國打造燃料電池産業之城 (2020/07/06)

豐田等日企將在福島開展氫能業務 (2021/03/08)

延伸報導: 豐田押寶燃料電池車,新能源車時代基礎設施重構是關鍵 (2018/01/08科技產業資訊室)

國內趨勢 台灣產業供應鏈,已打進國際規模最大SOFC燃料電池公司

台灣中小企業中產業供應鏈,已打進國際營業規模最大高溫固態氧化物SOFC燃料電池公司-Bloom Energy,該公司目前年營業額約8億美元,上游材料、零件與關鍵的電堆模組焊接組裝,有7~8成為台灣OEM廠執行,一年約有台幣50~100億元的產業營收規模。能源局於2013年間投入約台幣3億元、3~5年燃料電池示範計畫執行,誘發一波氫能與燃料電池產業投資。近幾年政府投入,以小規模的產業研發補助計畫為主。與日本、韓國、中國大陸等,在氫能的國家政策的產業推動,政府與產業大規模投入的資源經費,幾乎是天差地別,顯示台灣目前在氫能產業發展的危機與弱勢。目前台灣氫能產業面臨燃料電池市場太小、沒有明確氫能發展 Roadmap、氫能基礎設施建置困難及目前綠氫成本、價格沒有市場競爭力,需政策補助,這些都是氫能產業目前遇到的瓶頸。台灣未來氫能產業契機以綠氫半導體發展,滿足半導體業2030碳中和目標。現有產業之轉型,如綠氫煉鋼技術等產業發展、提升台灣產業出口競爭力,建立綠氫國際產業鏈等新產業契機。(2021/09/16中時)

 

國內聯盟 燃料電池與氫能關鍵技術產學聯盟 (連結)

元智科大燃料電池中心於2000年成立,為國內設備最為齊備之燃料電池與氫能研究及測試中心;具備質子交換膜燃料電池、高溫膜材與膜電極組、奈米觸媒製備、複合雙極板等燃料電池上游關鍵技術。研發領域涵蓋PEMFC、SOFC、DMFC 等材料零件與系統應用,亦開發氫能生產儲存、鋰電池/燃料電池混合動力、氫氣儲存整合再生能源系統的智慧電力轉換與管理等技術。

元智儲能綠氫聯盟獲科技部補助朝2050國際碳中和目標 (2022/03/17)

【燃料電池台灣隊】搭全球燃料電池龍頭列車 台廠領先韓國卡位占良機 (2022/01/06)

 

國際趨勢 拚2050年零炭,各國政府、企業掀氫能熱潮 (天下雜誌)

比爾蓋茲專門投資應對氣候變遷新創技術的「突破能源風險投資基金」(Breakthrough Energy Ventures,BEV),在今年3 月為以色列綠氫新創企業H2Pro完成了2200 萬美元籌資,出資者包括香港首富李嘉誠、日本住友集團和韓國現代汽車。麥肯錫顧問公司估計,今(2021)年全球有超過30 個國家公布綠氫發展藍圖,公共投資金額超過700 億美元。