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對全球12家汽車製造商申請的氫能專利的分析

2026-04-12 01:56:505009

簡介：本文節選自Sjoerd Bakker發表的一篇文章（International journal of hydrogen energy 35 (2010) 6784-6793）。作者基於歐洲專利局的數據來源，分析了1990-2009年間全球12家汽車製造商商申請的關於氫能方麵的專利情況，作者從以下角度搜集的資料：從氫動力形式來看，包括：燃料電池和氫內燃機；從車載儲氫技術來看，包括：高壓儲氫、液態儲氫、金屬氫化物、車che載zai重zhong整zheng技ji術shu以yi及ji碳tan基ji儲chu氫qing材cai料liao。作zuo者zhe分fen析xi了le各ge家jia汽qi車che製zhi造zao商shang的de選xuan擇ze以yi及ji發fa展zhan的de趨qu勢shi，可ke以yi看kan出chu各ge家jia汽qi車che製zhi造zao商shang都dou關guan注zhu氫qing燃ran料liao電dian池chi電dian動dong車che，而er對dui於yu車che載zai儲chu氫qing技ji術shu的de研yan究jiu還hai處chu於yu

不斷探索的階段，目前實際應用的還是高壓儲氫，另外相關的商業化短期內很難實現。相關數據及分析對於科研的開展有一定的作用。

表1 動力形式及儲氫技術

表2 各家汽車公司申請的關於氫能的專利數量（990-2009）

豐田：在zai汽qi車che製zhi造zao領ling域yu，豐feng田tian擁yong有you最zui多duo的de與yu氫qing能neng相xiang關guan的de專zhuan利li。其qi專zhuan利li涉she及ji到dao氫qing內nei燃ran機ji和he燃ran料liao電dian池chi方fang麵mian，重zhong點dian是shi燃ran料liao電dian池chi方fang麵mian。值zhi得de注zhu意yi的de是shi豐feng田tian對dui於yu氫qing內nei燃ran機ji的de關guan注zhu有you兩liang個ge時shi期qi，一yi個ge是shi20世紀90年代前半段時期，一個是從2004年到2008年期間。而對於氫氣的存儲，豐田的專利囊括了所有的方麵，其中對於儲氫合金的研究尤為突出，其高峰出現在1997-2004年這一期間。在這之後，豐田的注意力轉向了高壓（始於2004年）及液態（始於2007年）方式的儲氫。在這兩個高峰期的中間，豐台也開展了甲醇（或其他碳氫化合物）重整製氫的研究。豐田關於碳基儲氫材料所申請的專利主要集中在2001年到2004年。另外，其專利還涉及到聯氨、氨基化物及液氨等化合物儲氫方式。 尼桑：尼ni桑sang明ming顯xian專zhuan注zhu於yu燃ran料liao電dian池chi，其qi沒mei有you關guan於yu氫qing內nei燃ran機ji方fang麵mian的de專zhuan利li。涉she及ji到dao除chu了le液ye態tai儲chu氫qing方fang式shi外wai的de其qi他ta所suo有you的de儲chu氫qing方fang式shi。尼ni桑sang關guan於yu儲chu氫qing方fang麵mian的de專zhuan利li大da多duo是shi與yu甲jia醇chun重zhong整zheng相xiang關guan的de。在zai關guan於yu重zhong整zheng的de研yan究jiu高gao峰feng期qi過guo後hou，就jiu是shi關guan於yu金jin屬shu氫qing化hua物wu方fang麵mian的de研yan究jiu，這zhe一yi方fang麵mian的de專zhuan利li可ke以yi追zhui溯su到dao1995年，甚至在1991年已經有利用其熱力學性質將其應用在除霜裝置上的專利。除此之外，尼桑對於碳基儲氫材料的研究高峰期介於兩者之間。 本田：與氫內燃機相比，本田明顯偏向於燃料電池，然而這隻是在2000年之後才體現出來。關於儲氫方麵，其涉及到所有的方麵，尤其是在2000-2006年(nian)期(qi)間(jian)。尤(you)為(wei)顯(xian)著(zhu)的(de)是(shi)關(guan)於(yu)金(jin)屬(shu)氫(qing)化(hua)物(wu)及(ji)重(zhong)整(zheng)技(ji)術(shu)專(zhuan)利(li)的(de)高(gao)峰(feng)期(qi)的(de)到(dao)來(lai)，接(jie)著(zhe)就(jiu)是(shi)對(dui)於(yu)高(gao)壓(ya)儲(chu)氫(qing)的(de)關(guan)注(zhu)上(shang)升(sheng)。可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，一(yi)開(kai)始(shi)金(jin)屬(shu)氫(qing)化(hua)物(wu)被(bei)寄(ji)予(yu)厚(hou)望(wang)，可(ke)是(shi)沒(mei)有(you)達(da)到(dao)要(yao)求(qiu)，所(suo)以(yi)重(zhong)整(zheng)技(ji)術(shu)得(de)到(dao)青(qing)睞(lai)，接(jie)下(xia)來(lai)才(cai)是(shi)高(gao)壓(ya)儲(chu)氫(qing)。相(xiang)對(dui)來(lai)說(shuo)，液(ye)態(tai)儲(chu)氫(qing)及(ji)碳(tan)基(ji)儲(chu)氫(qing)材(cai)料(liao)的(de)專(zhuan)利(li)較(jiao)少(shao)。本(ben)田(tian)還(hai)擁(yong)有(you)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)的(de)專(zhuan)利(li)，比(bi)如(ru)加(jia)氫(qing)站(zhan)、電解製氫（包括太陽能光電製氫）以及家用天然氣重整模塊等。 三菱：三菱早在20世紀90年代就已擁有燃料電池方麵的專利，這比尼桑和本田都要早，其關注度超過了氫內燃機領域。在20世紀90年代早期，其研究是在金屬氫化物及甲醇重整方麵，在2000年之前這兩方麵的研究達到了高峰。2000年之後，金屬氫化物方麵的研究減少，在2004年重整技術方麵的專利達到了一個新的高峰。高壓儲氫、液態儲氫以及碳基材料儲氫的專利比較少，隻有在2002年之後才有。與本田一樣，三菱也擁有很多製氫方麵的專利。這表明三菱計劃開發一些氫能基礎設施來滿足車輛的加注。 現代：現代對於氫能技術方麵的研發開展的相對來說較晚。其最早的相關的專利出項在1999年(nian)，是(shi)關(guan)於(yu)金(jin)屬(shu)氫(qing)化(hua)物(wu)方(fang)麵(mian)的(de)。在(zai)其(qi)選(xuan)擇(ze)具(ju)體(ti)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)之(zhi)前(qian)，現(xian)代(dai)首(shou)先(xian)申(shen)請(qing)的(de)是(shi)關(guan)於(yu)儲(chu)氫(qing)方(fang)麵(mian)的(de)專(zhuan)利(li)。開(kai)始(shi)之(zhi)後(hou)，是(shi)選(xuan)擇(ze)氫(qing)內(nei)燃(ran)機(ji)方(fang)麵(mian)，很(hen)快(kuai)轉(zhuan)向(xiang)了(le)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)。2003年以來，它隻申請了燃料電池方麵的專利。在儲氫方麵，現代擁有高壓儲氫、金屬氫化物以及車載碳氫化物重整方麵的專利。 戴姆勒：戴姆勒被認為是汽車領域氫能技術方麵的領先者之一，這一點從其專利中可以得到印證。從20世紀90年代開始，戴姆勒擁有動力和存儲方麵與氫能相關的專利。直到2004年(nian)，戴(dai)姆(mu)勒(le)同(tong)時(shi)開(kai)展(zhan)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)及(ji)氫(qing)內(nei)燃(ran)機(ji)方(fang)麵(mian)的(de)研(yan)究(jiu)，從(cong)那(na)以(yi)後(hou)，隻(zhi)有(you)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)方(fang)麵(mian)的(de)專(zhuan)利(li)。在(zai)儲(chu)氫(qing)方(fang)麵(mian)，戴(dai)姆(mu)勒(le)在(zai)廣(guang)泛(fan)的(de)領(ling)域(yu)開(kai)展(zhan)了(le)研(yan)究(jiu)，在(zai)20世紀90年代後半段時期甲醇重整方麵的專利達到了高峰。然而在20世紀90年代，液態儲氫也有所研究，在晚些時期關注點是在高壓儲氫及一些儲氫合金上。 寶馬：寶(bao)馬(ma)一(yi)直(zhi)以(yi)來(lai)偏(pian)向(xiang)於(yu)氫(qing)內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)研(yan)究(jiu)。其(qi)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)基(ji)於(yu)寶(bao)馬(ma)客(ke)戶(hu)群(qun)體(ti)對(dui)於(yu)強(qiang)勁(jin)動(dong)力(li)的(de)需(xu)求(qiu)，同(tong)時(shi)寶(bao)馬(ma)認(ren)為(wei)內(nei)燃(ran)機(ji)與(yu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)相(xiang)比(bi)成(cheng)本(ben)低(di)、更加的穩定。這一偏向體現在其申請的專利中，然而寶馬仍然擁有6個ge燃ran料liao電dian池chi方fang麵mian的de專zhuan利li。其qi燃ran料liao電dian池chi方fang麵mian的de專zhuan利li是shi定ding位wei在zai滿man足zu車che載zai電dian力li需xu求qiu的de輔fu助zhu電dian源yuan，而er不bu是shi作zuo為wei動dong力li裝zhuang置zhi。在zai儲chu氫qing方fang麵mian，雖sui然ran有you高gao壓ya儲chu氫qing罐guan及ji金jin屬shu氫qing化hua物wu方fang麵mian的de專zhuan利li，可ke是shi其qi對dui於yu液ye態tai儲chu氫qing的de偏pian向xiang比bi較jiao明ming顯xian。總zong體ti來lai看kan，寶bao馬ma相xiang關guan專zhuan利li的de高gao峰feng期qi出chu現xian在zai2006年（2009年底寶馬宣布停止對於氫內燃機的研究）。 大眾：大眾相關的專利比較少。除了早期2個關於氫內燃機方麵的專利，大眾關注點是燃料電池。其儲氫方麵的專利範圍小，涉及到有車載重載技術、高壓儲氫以及接下來的金屬氫化物方麵的專利。 通用：早在20世紀90年代，通用已申請了氫能技術方麵的專利。在早期，其關注點是燃料電池及碳氫化物的重整。在2004nian，qishenqingleyigeqingneiranjifangmiandezhuanli，zaicizhihou，tongyongzaichuqingfangmiandezhuanliyousuokuoda，baokuoyigetanjichuqingyijihenduoanjihuawuchuqingdezhuanli。 福特：與其他公司相比，福特並沒有明顯表現出偏向於氫內燃機還是燃料電池。直到2009年，福特擁有這兩方麵的專利。至於儲氫方麵，專利較少，開始時關注於金屬氫化物以及車載重整技術，接下來關注於高壓儲氫。 雷諾：雷lei諾nuo並bing不bu像xiang其qi他ta公gong司si那na樣yang可ke以yi看kan出chu其qi發fa展zhan曆li程cheng，但dan是shi總zong體ti上shang其qi仍reng然ran擁yong有you有you限xian的de幾ji個ge專zhuan利li。專zhuan利li隻zhi涉she及ji燃ran料liao電dian池chi方fang麵mian，儲chu氫qing方fang麵mian除chu了le兩liang個ge都dou是shi車che載zai重zhong整zheng方fang麵mian的de專zhuan利li，這zhe兩liang個ge一yi個ge是shi關guan於yu液ye態tai儲chu氫qing的de，一yi個ge是shi關guan於yu金jin屬shu氫qing化hua物wu的de。 標致：與雷諾一樣，標致關於氫能方麵的專利範圍小，並且隻涉及到燃料電池。在儲氫方麵，標致更多的關注於高壓儲氫，很少一部分（隻有兩個專利）關注車載重整技術。其他方麵的儲氫技術專利沒有涉及。