从专利分析看国内外氢燃料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3月，共得到德温特专利118,362件（专利族）、中国发明和实用新型专利23,544件。对氢能及氢燃料电池专利进行分析，有助于整体了解氢能及氢燃料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电池的技术趋势和技术重点与热点。
一、燃料电池专利规模趋势
1. 专利技术经历高速增长后的回落过程中
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需要长达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，燃料电池专利技术年度申请数量在经历1999年至2007年持续高速增长之后，年度专利申请数量开始出现下滑，目前仍处于下滑过程中，有企稳的迹象。
中国专利申请方面，图中绿色和紫色曲线为中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年开始出现燃料电池中国专利，年度申请数量增长速度较为均衡，与国外不同的是，增长趋势一直延续至今，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，燃料电池技术在1999年前后，新技术和已有技术同步快速增长，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企业
图中将申请专利的企业按数量划分成5个等级，用不同颜色圆环加以区分，代表每一类企业申请专利数量之和。图中可以看出，拥有100件以上专利的大型企业专利总和占据燃料电池专利技术总量的49%；拥有1-20件专利的小微型企业专利总量占比36%。显示了专利技术被大型企业掌握，技术市场趋向成熟。
机构活跃度
二、燃料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、固体氧化物燃料电池技术等
使用汤森路透公司Thomson Innovation，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，国际燃料电池技术研究重点包括，聚合物膜、固体氧化物燃料电池、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：Thomson Innovation
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：Thomson Innovation
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电池领域技术研发热点。
技术热点迁移（国内）
三、燃料电池重要专利筛选
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位的燃料电池技术专利。
燃料电池重要专利
|
编号 |
专利号 |
申请日 |
标题 |
申请人 |
法律状态 |
|
1 |
US6387556 |
1999-5-28 |
Fuel cell power systems and methods of controlling a fuel cell power system |
Plug Power Inc. |
有效 |
|
2 |
US8389180 |
2006-9-11 |
Electrolytic/fuel cell bundles and systems including a current collector in communication with an electrode thereof |
Battelle Energy Alliance, Llc |
有效 |
|
3 |
US7674540 |
2003-10-6 |
Fuel cartridges for fuel cells and methods for making same |
Intelligent Energy Limited |
有效 |
|
4 |
US7824455 |
2003-7-10 |
High activity water gas shift catalysts based on platinum group metals and cerium-containing oxides |
Gm Global Technology Operations Llc |
有效 |
|
5 |
US7875089 |
2004-3-22 |
Ammonia-based hydrogen generation apparatus and method for using same |
Intelligent Energy, Inc. |
有效 |
|
6 |
US6793899 |
2001-9-21 |
Plasmatron-catalyst system |
Masschusetts Institute Of Technology |
有效 |
|
7 |
US7939218 |
2006-11-20 |
Nanowire structures comprising carbon |
Oned Material Llc |
有效 |
|
8 |
US7638228 |
2003-7-11 |
Enzyme immobilization for use in biofuel cells and sensors |
Saint Louis University |
有效 |
|
9 |
US8834700 |
2007-3-2 |
Method and apparatus for electro-chemical reaction |
Encite Llc |
有效 |
|
10 |
US9088178 |
2007-12-4 |
Distributed power harvesting systems using dc power sources |
Solaredge Technologies Ltd |
有效 |
|
11 |
US7329778 |
2001-4-11 |
Process and catalyst for dehydrogenating primary alcohols to make carboxylic acid salts |
Monsanto Technology Llc |
有效 |
|
12 |
US7532960 |
2003-3-3 |
Hybrid energy off highway vehicle electric power management system and method |
General Electric Company |
有效 |
|
13 |
US7433655 |
2001-3-23 |
Battery-operated wireless-communication apparatus and method |
Integrated Power Solutions Inc. |
有效 |
|
14 |
US8518594 |
2007-3-2 |
Power cell and power chip architecture |
Encite, Llc |
有效 |
|
15 |
US8268446 |
2004-9-23 |
Photocurable perfluoropolyethers for use as novel materials in microfluidic devices |
California Institute Of Technology |
有效 |
|
16 |
US7553584 |
2001-10-22 |
Reticulated and controlled porosity battery structures |
Massachusetts Institute Of Technology |
有效 |
|
17 |
US7169489 |
2002-12-4 |
Hydrogen storage, distribution, and recovery system |
Limnia, Inc. |
有效 |
|
18 |
US7691527 |
2003-4-22 |
Method and apparatus for generating hydrogen |
Petillo Phillip J; Petillo Stephen C |
有效 |
|
19 |
US7182132 |
2003-10-15 |
Linearly scalable geothermic fuel cells |
Iep Technology, Inc. |
有效 |
|
20 |
US7390587 |
2004-12-3 |
Fuel cell system with load management |
Dcns Sa |
有效 |
|
21 |
US7087331 |
2001-10-26 |
Energy efficient gas separation for fuel cells |
Air Products And Chemicals Inc. |
有效 |
|
22 |
US7153601 |
2002-10-29 |
Fuel cell with embedded current collector |
Intelligent Energy Limited |
有效 |
|
23 |
US7425379 |
2004-6-25 |
Passive electrode blanketing in a fuel cell |
Hydrogenics Corporation |
有效 |
|
24 |
US6376113 |
1998-11-12 |
Integrated fuel cell system |
Dcns Sa |
有效 |
|
25 |
US8652706 |
2006-11-29 |
Polymer electrolyte membrane for fuel cell and fuel cell system including the same |
Samsung Sdi Co., Ltd. |
有效 |
|
26 |
US7862938 |
2007-4-10 |
Integrated fuel cell and heat engine hybrid system for high efficiency power generation |
Fuelcell Energy, Inc. |
有效 |
|
27 |
US7981561 |
2005-6-28 |
Interconnects for solid oxide fuel cells and ferritic stainless steels adapted for use with solid oxide fuel cells |
Ati Properties, Inc. |
有效 |
|
28 |
US7407721 |
2003-4-15 |
Direct oxidation fuel cell operating with direct feed of concentrated fuel under passive water management |
Mti Microfuel Cells Inc. |
有效 |
|
29 |
US7690458 |
2004-5-14 |
Control apparatus and control method for vehicle-mounted fuel cell power generation system |
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha |
有效 |
|
30 |
US6981877 |
2002-2-19 |
Simplified direct oxidation fuel cell system |
Mti Microfuel Cells Inc. |
有效 |
(责任编辑：admin)
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