Η IEA και η EPO δημοσιεύουν από κοινού την έκθεση ανάλυσης ευρεσιτεχνίας υδρογόνου
I. Η παγκόσμια δραστηριότητα ευρεσιτεχνίας για το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας υδρογόνου κυριαρχείται από την Ευρώπη και την Ιαπωνία, οι εφαρμογές των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας των ΗΠΑ μειώνονται και οι καινοτομίες ενέργειας από το υδρογόνο από τη Νότια Κορέα και την Κίνα μόλις αρχίζουν να προσεγγίζουν τις διεθνείς αγορές
Περίπου τα μισά από τα διεθνή διπλώματα ευρεσιτεχνίας για την ενέργεια του υδρογόνου στο 2011-2020 σχετίζονται με την παραγωγή υδρογόνου, με τα υπόλοιπα να διανέμονται στις εφαρμογές αποθήκευσης, διανομής, μεταφοράς και τελικής χρήσης του υδρογόνου. Περίπου το 28% των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για το υδρογόνο κατατίθεται από ευρωπαϊκές χώρες, οι οποίες οδηγούν επίσης σε άλλες σημαντικές χώρες καινοτομίας υδρογόνου όσον αφορά τον δείκτη σχετικού τεχνολογικού πλεονεκτήματος (RTA) στα τρία κύρια τμήματα (παραγωγή υδρογόνου, αποθήκευση, μεταφορά και διανομή και εφαρμογές τελικής χρήσης). Η Ιαπωνία έχει επίσης ισχυρή δύναμη καινοτομίας υδρογόνου, συμβάλλοντας περίπου στο 24% των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, και ο ρυθμός ανάπτυξής της είναι ταχύτερος από την Ευρώπη, με αυξάνεται τόσο σε CAGR 6,2% και 4,5% αντίστοιχα. Οι Ηνωμένες Πολιτείες, οι οποίες συμβάλλουν στο 20% των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για το υδρογόνο, είναι η μόνη χώρα μεταξύ των μεγάλων καινοτόμων υδρογόνου για να δει μια μείωση των αρχείων. Η Νότια Κορέα (7%) και η Κίνα (4%) έχουν σημειώσει περιορισμένη αλλά σταθερή ανάπτυξη σε διεθνείς εφαρμογές διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, με CAGRs 12,2%και 15,2%αντίστοιχα.
Δεύτερον, ενώ η ευρωπαϊκή χημική βιομηχανία κυριαρχεί στην ώριμη καινοτομία της τεχνολογίας υδρογόνου, οι κορυφαίες καταθέσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για αναδυόμενες τεχνολογίες ενέργειας υδρογόνου προέρχονται από τις αυτοκινητοβιομηχανίες και τις χημικές βιομηχανίες, εστιάζοντας στην παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου και τεχνολογίες κυττάρων καυσίμου
Οι τεχνολογίες που σχετίζονται με την αλυσίδα αξίας υδρογόνου μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο ομάδες: βελτιώσεις στις ώριμες διαδικασίες στις χημικές και εξευγενιστικές βιομηχανίες και αναδυόμενες τεχνολογίες υδρογόνου για την άμβλυνση της κλιματικής αλλαγής. Από αυτούς, οι αναδυόμενες τεχνολογίες υδρογόνου θα παράγουν δύο φορές περισσότερα διεθνή διπλώματα ευρεσιτεχνίας ως ώριμες τεχνολογίες κατά την περίοδο {0}}, με την πρώτη εστίαση ιδιαίτερα στις εφαρμογές τελικής χρήσης και την παραγωγή υδρογόνου και οι τελευταίες να κυριαρχούν από την αποθήκευση υδρογόνου, τη διανομή και τη μετατροπή. Οι κορυφαίοι αιτούντες οργανώσεις για τις ώριμες τεχνολογίες είναι κυρίως χημικές εταιρείες με εκτεταμένο υπόβαθρο στην παραγωγή και επεξεργασία υδρογόνου ορυκτών καυσίμων, οι οποίες επεκτείνονται επίσης σε αναδυόμενες τεχνολογίες (π.χ. σύλληψη άνθρακα, αξιοποίηση και απομόνωση) για παραγωγή υδρογόνου χαμηλής εκπομπής. Οι κορυφαίοι οργανισμοί στις αναδυόμενες τεχνολογίες υδρογόνου είναι κυρίως ιαπωνικές και κορεατικές εταιρείες, κυρίως από την αυτοκινητοβιομηχανία, με τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας να επικεντρώνονται στην παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου και στις εφαρμογές κυττάρων καυσίμου. Τα πανεπιστήμια και τα δημόσια ερευνητικά ιδρύματα ισχύουν για περίπου το 13% όλων των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για το υδρογόνο, με μόνο τα 10 κορυφαία ιδρύματα να αντιπροσωπεύουν το 3% όλων των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για το υδρογόνο. Αυτά τα θεσμικά όργανα κυριαρχούνται από κορεατικά και ευρωπαϊκά θεσμικά όργανα και δείχνουν έντονο ενδιαφέρον για τις μεθόδους παραγωγής πράσινου υδρογόνου όπως η παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου.
Τρίτον, αν και η τρέχουσα παραγωγή υδρογόνου προέρχεται σχεδόν αποκλειστικά από ορυκτά καύσιμα, τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας παρουσιάζουν ήδη σημαντική μετατόπιση προς εναλλακτικές λύσεις χαμηλής εκπομπής, προωθώντας μια έκρηξη στην τεχνολογία Electrolyzer, με την Ευρώπη να έχει ένα πλεονέκτημα στην παραγωγική ικανότητα
Μια συγκριτική ανάλυση των τάσεων με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας στις τεχνολογίες παραγωγής υδρογόνου τα τελευταία 20 χρόνια δείχνει μια μετατόπιση της τεχνολογικής καινοτομίας μακριά από τις παραδοσιακές τεχνολογίες έντασης άνθρακα έναντι των νέων τεχνολογιών με δυναμικό αποταμίευσης. Το 2020, οι αναδυόμενες τεχνολογίες παράγουν σχεδόν το 80% των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή υδρογόνου, με την ανάπτυξη να οδηγείται σε μεγάλο βαθμό από την καινοτομία στις τεχνολογίες παραγωγής υδρογόνου ηλεκτρόλυσης. Στο 2011-2020, η δραστηριότητα ευρεσιτεχνίας της Ιαπωνίας σε προχωρημένη παραγωγή υδρογόνου προηγμένης αλκαλικής ηλεκτρόλησης και η πιο παγκόσμια παραγωγή υδρογόνου με μεμβράνη πρωτονίων, η Ιαπωνία οδηγεί τον κόσμο στην προχωρημένη παραγωγή αλκαλικού υδρογόνου και την πιο προηγμένη δραστικότητα παραγωγής διπλώματος ευρεσιτεχνίας για το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας με μεμβράνη πρωτονίων. Ωστόσο, οι επενδύσεις στην παραγωγική ικανότητα για αυτές τις τεχνολογίες δεν έχουν ακόμη αρχίσει. Οι χώρες της ΕΕ εμπλέκονται ενεργά στην καινοτομίες με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και την ανάπτυξη της παραγωγικής παραγωγής, ιδίως για την παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου στερεού οξειδίου, ενώ παράλληλα συμβάλλουν σημαντικά στη μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων και στην παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου. Οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν πολύ δραστήριοι στην ανάπτυξη της παραγωγικής ικανότητας για ηλεκτρολυτές μεμβράνης ανταλλαγής πρωτονίων, αλλά η δραστηριότητα με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λείπει. Η Κίνα συνέβαλε μόνο σε ένα μικρό ποσοστό διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή ηλεκτρολυτικού υδρογόνου, αλλά έχει επενδύσει σε μεγάλο βαθμό στην παραγωγική ικανότητα, σχεδόν εξ ολοκλήρου σε φθηνότερη τεχνολογία αλκαλικού ηλεκτρολυτών, η οποία είναι πιο ώριμη, αλλά έχει λιγότερες δυνατότητες για μελλοντική βελτίωση. Τα διεθνή διπλώματα ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή υδρογόνου ορυκτών καυσίμων μειώνονται από το 2007, με περιορισμένο αριθμό διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για παραγωγή υδρογόνου ορυκτών καυσίμων χαμηλής άνθρακα μέχρι σήμερα. Η καινοτομία σε άλλες αναδυόμενες τεχνολογίες παραγωγής υδρογόνου λείπει ομοίως με δυναμική. Η παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα ή απόβλητα (μέσω αεριοποίησης ή πυρόλυσης) παρατηρήθηκε σημαντική αύξηση της δραστηριότητας με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από 2007-2011, αλλά από τότε έχει μειωθεί απότομα. Ο αριθμός των διεθνών διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για την παραγωγή υδρογόνου από την αποσύνθεση του νερού από μη ηλεκτρολυτικές διαδρομές έχει επίσης μειωθεί ελαφρώς από το 2010.
Iv. Δραστηριότητα διπλώματος ευρεσιτεχνίας για βελτιώσεις στις υπάρχουσες τεχνολογίες αποθήκευσης υδρογόνου και τεχνολογίες παραγωγής αμμωνίας\/μεθανόλης με βάση το υδρογόνο αυξάνεται σταθερά κατά την περίοδο 2001-2020, αλλά οι καινοτομίες καυσίμων με βάση το υδρογόνο έχουν χάσει την ορμή κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας
Οι ώριμες τεχνολογίες αποθήκευσης και μεταφοράς υδρογόνου, όπως οι αγωγοί, τα ρυμουλκούμενα μακρών σωλήνων και η κρυογονική αποθήκευση υγρού υδρογόνου, έχουν προσελκύσει μια αυξανόμενη ποσότητα καινοτόμου εργασίας κατά τις τελευταίες δύο δεκαετίες, αποδεικνύοντας την ικανότητα της βιομηχανίας να βελτιώσει την ανάπτυξη και την αποτελεσματικότητα των συστημάτων κατανομής υδρογόνου. Οι τεχνολογίες καυσίμων, των οποίων η καινοτομία έχει οδηγήσει σε μεγάλο βαθμό σε ευρωπαϊκές εταιρείες που ασχολούνται με την παραγωγή υδρογόνου και την επεξεργασία των ορυκτών καυσίμων. Οι πρόοδοι σε άλλα καύσιμα με βάση το υδρογόνο, όπως η αεροπορική συνθετική κηροζίνη ή το συνθετικό μεθάνιο, βασίστηκαν επίσης στην αυξημένη απόδοση και τη μείωση του κόστους, αλλά τα δεδομένα των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας υποδηλώνουν ότι η καινοτομία σε αυτές τις τεχνολογίες έχει χάσει τη δυναμική. Η ανάπτυξη συνθετικών καυσίμων, με επικεφαλής τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ευρώπη, παρέμεινε στάσιμη από 2011-2020.
