一.上遊技術研發競争格局
1. 制備技術研發競争格局
電解水制氫
電解水制氫由于裝置簡單，工藝流程穩定且不産生任何污染，是目前制氫領域的熱點技術，并且專利申請總量和增長速度均高于其他制氫技術。故本研究在制氫技術中選擇電解水制氫方法進行競争格局分析。根據智慧芽全球專利資料庫檢索發現，電解水制氫技術專利數量排名前10的申請人分别是中國華能集團清潔能源技術研究有限公司、中國科學院大連化學實體研究所、華能集團技術創新中心有限公司、四川華能氫能科技有限公司、深圳氫愛天下健康科技控股有限公司、清華大學、四川華能嘉陵江水電有限責任公司、華能明台電力有限責任公司、四川華能涪江水電有限責任公司、四川華能太平驿水電有限責任公司。(如圖表17)
從主要專利申請人的類别來看，國内在電解水制氫技術領域的主要機構是以華能集團為代表的能源科技公司和科研院所。
其中，中國華能集團在電解水制氫領域處于領先地位，下屬的兩個科研性質子公司分别持有相關專利117件和72件，占前10名專利總量的32.3%。此外，華能集團間接持股5家地方分公司均.上榜，展現出華能集團在國内電解水制備技術的“頭部”化領先趨勢已經形成。從專利申請的年度分布趨勢來看，技術起步是從21世紀開始逐漸發展起來的。國内最早的專利申請可追溯至天津大學于2002年申請的(CN1290220C)電化學鋁-水儲氫、制氫的方法及裝置。此外, 2017年後各機構在該領域的專利申請逐漸增多。(如圖表 18)
化工原料制氫
根據智慧芽全球專利資料庫檢索分析，化工原料制氫技術專利數量排名前10的申請人分别是上海合既得動氫機器有限公司、中國石油化工股份有限公司、中國科學院大連化學實體研究所.浙江大學、福州大學、廣東合即得能源科技有限公司、江蘇大學、華南理工大學、天津大學、西安交通大學。(如圖表 19)
從主要專利申請人的類别來看，國内在化工原料制氫技術領域的主要機構多為院校、能源科技公司和油氣公司；其中院校機構占到申請人數量的6成。而企業申請人中，上海合既得動氫機器有限公司和廣東合即得能源科技有限公司均屬于同一法人名下，分别持有相關專利103和76件，占前10專利總量的24.32%。從專利申請數量的年度分布趨勢來看，技術起步是從21世紀逐漸發展起來的。最早是由中石化和大連化物所于2002年申請的(CN1253368C) 一種煉油與氣化相結合的工藝方法、(CN1506300A) 一種钌基氨分解制氫氮混合氣催化劑及其制備方法、(CN1506299A)一種鎳基氨分解制氫氮混合氣催化劑的制備方法和應用。其次，2011年後主要研發機構在該領域的專利申請逐漸增多。值得注意的是, 2020年之後上海合既得和廣東合即得科技在該領域沒有任何的專利申請。(如圖表 20)
2. 儲運技術研發競争格局
高壓氣态和高壓液态儲運方式由于适用場景廣，成本低，是現階段國内應用最廣泛的儲運方式。專利申請總量和增長速度均高于其他儲運方式。故本研究在儲運技術中選擇高壓儲運方法進行競争格局分析。根據智慧芽全球專利資料庫檢索分析，高壓儲運技術專利數量排名前10的申請人分别是豐田I自動車株式會社、浙江大學、本田技研工業株式會社、上海華篷防爆科技有限公司、江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司、張家港氫雲新能源研究院有限公司、通用汽車環球科技運作有限責任公司、現代自動車株式會社、有研工程技術研究院有限公司、中科液态陽光(蘇州)氫能科技發展有限公司。(如圖表 21)
從主要專利申請人的類别來看，國内在高壓儲運技術領域的主要機構多為整車廠和能源科技公司。豐田、本田為主的頭部車企出現其中，足見車企對于高壓氫氣儲運技術的重視程度，而國内車企在此技術領域則沒有企業上榜；其中，豐田汽車非常重視在國内該領域的技術布局，其專利申請數量占前10的27.63%，數量遠超第二和第三名專利申請總和。其次，國外機構在該領域的中國布局較早，豐田和本田在内的幾家頭部車企于2003-2014年在該領域申請了大量專利，而國内相關科研機構在高壓儲運技術研發起步最早可追溯至浙江大學2002年申請的專利号為(CN1133489C)漿狀儲氫材料。此後，直至2018年國内企業才在該領域的技術研究有最新進展。值得注意的是，上海華篷于2014年申請59件專利後再無相關專利申請。(如圖表 22)
3. 加注技術研發競争格局
由于大陸廣泛采用站外加氫模式，是以本研究針對站外加氫技術進行競争格局分析。根據智慧芽全球專利資料庫檢索分析，站外加氫技術專利數量排名前10的申請人分别是豐田!自動車株式會社、上海氫楓能源技術有限公司、張家港氫雲新能源研究院有限公司、江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司、喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司、上海舜華新能源系統有限公司、本田技研工業株式會社、北京航天試驗技術研究所、現代自動車株式會社、株式會社神戶制鋼所。(如圖表 23)
從主要專利申請入的類别來看,國内在加注技術領域的主要機構多為整車廠和能源科技公司。其中，在中國受理的前10申請人中，國外企業占半席，豐田、本田、現代三家頭部車企位列其中；而豐田以117件專利遙遙領先其他企業，其專利數量占前10總量的22.8%。中國公司有4家上榜，分别是上海氫楓能源技術有限公司、張家港氫雲新能源研究院有限公司、江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司、上海舜華新能源系統有限公司。4家公司專利數量占前10專利申請總量的45.03%。從專利申請數量的年度分布趨勢來看，國内：對于氫氣加注相關技術的研發最早可追溯至北京航天試驗技術研究所于2009年申請的(CN101956899A) 一種超高壓流量調節裝置，此後近10年時間，該技術領域整體專利申請較少。從2018年開始，國内企業開始加大在該技術領域的研發投入和技術積累。(如圖表 24)
二.中遊技術研發競争格局
由于中遊燃料電池動力系統所涉及的零部件衆多，通常均有整車廠集中進行開發，故本研究針對燃料電池動力整體系統進行競争格局分析。根據智慧芽全球專利資料庫檢索分析，氫燃料動力電池技術專利數量排名前10的申請人分别是豐田自動車株式會社、中國科學院大連化學實體研究所、通用汽車環球科技運作有限責任公司。現代自動車株式會社、日産自動車株式會社、松下電器産業株式會社、豐田技研工業株式會社、新源動力股份有限公司、上海神力科技有限公司、三星SDI株式會社。(如圖表 25)
從主要專利申請人的類别來看,國内在燃料電池動力技術領域的主要機構多為整車廠和能源科技公司。其中，國内專利申請排名前10的申請人中，國外企業占據7席，包含了5家車企和2家Tier1供應商。而中國僅3家企業和科研院所進入前10，分别是中國科學院大連化學實體研究所、新源動力股份有限公司和上海神力科技有限公司。從專利申請數量的年度分布趨勢來看，中國和國外在該領域的技術研究基本同時起步。其中，豐田汽車、通用汽車、本田汽車和日産汽車在2005-2009年和2015-2019年兩個時間段申請了大量該技術領域的專利。而國内能源科技公司年均專利數量低于40件，在該領域的專利布局較為緩慢。(如圖表26)
三.下遊技術研發競争格局
交通領域作為氫能消費的重要突破口,氫燃料電池汽車的發展前最較為廣闊。從專利申請總量和增長速度來看均高于其他領域。故本研究将針對氫能在交通運輸領域的應用進行競争格局分析。根據智慧芽全球專利資料庫檢索分析，氫能在交通運輸領域專利數量排名前10的申請人分别是豐田自動車株式會社、通用汽車環球科技運作有限責任公司、現代自動車株式會社、武漢格羅夫氫能汽車有限公司、豐田技研工業株式會社、起亞自動車株式會社、松下電器産業株式會社、北京億華通科技有限公司、三星SDI株式會社、中國科學院大連化學實體研究所。(如圖表 27)
從主要專利申請人的類别來看，國内在交通運輸領域的機構以車企為主。其中，國外申請人占據7席,包括5家車企和2家Tier1供應商。而國内僅有3家企業和1家科研院所上榜,分别是武漢格羅夫氫能汽車有限公司、北京億華通科技有限公司和中國科學院大連化學實體研究所。其專利數量占前10專利申請總量的19.419%。從專利申請數量的年度分布趨勢來看，國外車企在該技術領域的中國市場已經持續進行了20多年的專利布局。而國内科研院所雖然起步較早,但在該技術領域并未持續形成可持續的技術轉化。國内企業億華通于2014年才申請第一件加注專利(CN104064790B) 燃料電池的壓力調節系統及壓力調節方法。武漢格羅夫則是從2018年才開始進行相關專利研發。(如圖表28)