IEA 및 EPO 공동으로 수소 에너지 특허 분석 보고서
I. 글로벌 수소 에너지 특허 활동은 유럽과 일본에 의해 지배되며, 미국 특허 출원이 감소하고 있으며, 한국과 중국의 수소 에너지 혁신은 막 국제 시장에 도달하기 시작했습니다.
2011-2020의 수소 에너지에 대한 국제 특허의 약 절반은 수소 생산과 관련이 있으며 나머지는 수소의 저장, 분포, 운송 및 최종 사용 응용에 분포되어 있습니다. 수소에 대한 국제 특허의 약 28%가 유럽 국가에서 제출되며, 이는 세 가지 주요 부문 (수소 생산, 스토리지, 운송 및 배포 및 최종 사용 응용 분야)에서 상대 기술 이점 (RTA) 지수 측면에서 다른 주요 수소 혁신 국가를 이끌고 있습니다. 일본은 또한 국제 특허의 약 24%를 기여하며 성장률은 각각 6.2%와 4.5%의 CAGR 성장으로 유럽보다 성장률이 빠릅니다. 수소에 대한 국제 특허의 20%를 기여하는 미국은 주요 수소 혁신가 중 유일한 국가이며, 제출의 감소를 보았습니다. 한국 (7%)과 중국 (4%)은 CAGR이 각각 12.2%와 15.2%의 국제 특허 출원에서 제한되었지만 꾸준한 성장을 보였습니다.
둘째, 유럽 화학 산업이 성숙한 수소 에너지 기술 혁신을 지배하는 반면, 신흥 수소 에너지 기술을위한 주요 특허 출원은 전해 수소 생산 및 연료 전지 기술에 중점을 둔 자동차 및 화학 산업에서 비롯됩니다.
수소 가치 사슬과 관련된 기술은 두 그룹으로 분류 될 수 있습니다. 화학 및 정제 산업의 성숙한 공정 개선, 기후 변화를 완화하기위한 신흥 수소 기술. 이 중 신흥 수소 기술은 2011-2020 기간 동안 성숙한 기술보다 두 배나 많은 국제 특허를 생성 할 것이며, 전자는 특히 최종 사용 응용 및 수소 생산에 중점을두고 후자는 수소 저장, 분포 및 변환에 의해 지배적입니다. 성숙한 기술의 주요 신청자 조직은 주로 화석 연료 수소 생산 및 가공에 광범위한 배경을 가진 화학 회사이며, 이는 저항 수소 생산을위한 새로운 기술 (예 : 탄소 포획, 활용 및 격리)으로 확장되고 있습니다. 신흥 수소 기술의 주요 조직은 주로 일본과 한국 기업, 주로 자동차 산업에서 온 한국 기업이며 전해 수소 생산 및 연료 전지 응용 분야에 중점을 둡니다. 대학 및 공공 연구 기관은 수소에 대한 모든 국제 특허의 약 13%를 신청하며, 상위 10 개 기관 만 수소에 대한 모든 국제 특허의 3%를 차지합니다. 이 기관들은 한국과 유럽 기관에 의해 지배되며 전해 수소 생산과 같은 녹색 수소 생산 방법에 큰 관심을 보이고 있습니다.
셋째, 현재의 수소 생산은 거의 화석 연료에서 유래하지만, 특허는 이미 저 방출 대안으로 크게 전환하여 전해질 기술의 붐을 예고하며 유럽은 제조 용량의 이점을 얻었습니다.
지난 20 년 동안 수소 생산 기술의 특허 추세에 대한 비교 분석은 기술 혁신의 전통적인 탄소 집약 기술에서 탈탄화 잠재력을 가진 새로운 기술로의 전환을 보여줍니다. 2020 년에 신흥 기술은 수소 생산을위한 국제 특허의 거의 80%를 창출하며, 전기 분해 수소 생산 기술의 혁신으로 성장이 주도합니다. 2011-2020에서, 고급 알칼리성 전기 분해 수소 생산에 대한 일본의 특허 활동과보다 최첨단 양성자 교환 막 전기 분해 수소 생산 일본 일본은 고급 알칼리성 수소 생산 및보다 진보 된 양성자 교환 막 수소 생산 활성에서 세계를 이끌고있다. 그러나 이러한 기술의 제조 용량에 대한 투자는 아직 시작되지 않았습니다. EU 국가는 특히 고체 산화물 전해 수소 생산에 특허 혁신 및 제조 용량 개발에 적극적으로 관여하고 있으며, 양성자 교환 막 및 알칼리성 전해 수소 생산에 크게 기여하고 있습니다. 미국은 양성자 교환 막 전해질의 제조 용량 개발에 매우 적극적이지만 특허 활동은 부족했습니다. 중국은 전해 수소 생산에 대한 국제 특허의 소수만 기여했지만 거의 전적으로 더 저렴한 알칼리 전해저 기술에 대한 제조 용량에 많은 투자를 해왔으며, 이는 더 성숙하지만 향후 개선의 가능성이 줄어 듭니다. 화석 연료 수소 생산에 대한 국제 특허는 2007 년 이래로 저탄소 화석 연료 수소 생산에 대한 제한된 수의 특허만이 감소하고 있습니다. 다른 신흥 수소 생산 기술의 혁신은 비슷하게 운동량이 부족합니다. 바이오 매스 또는 폐기물로부터의 수소 생산 (가스화 또는 열분해를 통한)은 2007-2011에서 특허 활동이 크게 증가했지만 이후 급격히 감소했다. 비 전해질 경로에 의한 물의 분해로 인한 수소 생산에 관한 국제 특허의 수도 2010 년 이후 약간 떨어졌다.
IV. 기존 수소 저장 기술 및 수소 기반 암모니아\/메탄올 생산 기술의 개선을위한 특허 활동 2001-2020 기간 동안 꾸준히 증가하지만 수소 기반 연료 혁신은 지난 10 년간 운동량을 잃었습니다.
파이프 라인, 긴 튜브 트레일러 및 극저온 액체 수소 저장과 같은 성숙한 수소 저장 및 운송 기술은 지난 20 년 동안 증가하는 혁신적인 작업을 유치하여 수소 분포 시스템의 배치 및 효율성을 개선하는 업계의 능력을 보여주었습니다. 수소 기반 수소 기술에 대한 국제적 특허의 수는 또한 {1} 기간에 중점을두고 있습니다. 화석 연료 수소 생산 및 가공에 종사하는 유럽 기업들에 의해 혁신이 주로 주도 된 Fuels Technologies. 항공 합성 등유 또는 합성 메탄과 같은 다른 수소 기반 연료의 발전도 효율성 증가와 비용 절감에 의존했지만 특허 데이터는 이러한 기술의 혁신이 운동량을 잃었다는 것을 시사합니다. 미국과 유럽이 이끄는 합성 연료의 개발은 2011-2020에서 정체되어 있습니다.
