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制氢储氢:日本有哪些技术优势取得世界领先?

导读: 按技术领域区分的申请数量方面,有关储氢系统的专利最多。制氢方法中,日本人在固体高分子型水电解方面申请的专利较多,而美国人、欧洲人、中国人及韩国人在碱性水电解方面申请的专利较多。

  近年,全球都在积极推动可再生能源的采用和普及,随着可再生能源发电设备越来越大,预计剩余电力将越来越多。为了有效利用这些剩余电力,利用蓄电池或将电力转变成氢气等来储存能源的技术不可或缺,今后这方面的研发将越来越活跃。

  在此背景下,日本专利厅通过“2013年度专利申请技术动向调查”,调查了日本制氢储氢等相关专利动向。这项调查以水电解制氢、液化系统及储存系统为对象,根据专利信息了解了电解式制氢及其周边技术的整体情况,并分析了与市场环境、政策状况及技术竞争力等的关系(图1,点此查看pdf版日本专利厅调查报告概要)。本文将介绍调查结果的主要部分。

图1:技术总览

  2030年以后,氢燃料电池采用需求将扩大

  能源利用用途的水电解式制氢装置市场现在还不存在。燃料电池汽车在2015年刚开始销售,随着销量增加,估计2030年以后将产生超过现有制氢能力的需求(图2)。届时会在海外适合可再生能源发电的地方发电,并通过水电解方式制备氢气,然后运输到日本。

图2:燃料电池汽车和加氢站普及的趋势

  按申请人国籍来看,日美欧领先

  从专利申请数量的走势来看,从2001年到2003年,专利申请数量趋于增加,之后一直到2008年都保持在700~800项左右(图3)。从申请人的国籍来看,日本人的申请数量最多,占33.9%,其次是美国人和欧洲人。

图3:按申请人国籍区分的申请数量走势及比重

(在日美欧中韩申请,申请年份(优先权主张年份):2001~2011年)

  注)2010年以后的专利尚未录入数据库中,加上PCT申请在各国的进展情况不同等,可能没有全面反映出申请数据。

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