氢能被视为“终极环保能源”，因其具有重量轻、导热性强、发热值高、清洁低碳、可回收利用等多重特性而备受青睐，在交通、工业、建筑等领域应用潜力巨大，商业价值可观。

目前全球氢能市场规模为1350亿美元。关于未来全球氢能市场的规模，专家和业界都有预测。高盛集团预测，到2050年氢能的市场规模可达到1万亿美元。国际氢能源委员会预测，2050年全球氢能源需求将增至目前的10倍，同时2050年全球氢能产业链产值将超过2.5万亿美元。

一、氢能产业发展价值获全球认可

双碳背景下氢能产业价值日益凸显。氢能作为低碳发展必然路径，发展前景已得到全球一致认同，参考各国氢能产业发展推广经验，预计氢能产业发展价值将在三个方面获得全球认可：

一是双碳背景下氢能产业获得更多“碳机遇”及“碳认可”。双碳背景下全球多国加速可再生能源发展，而由于可再生能源的季节波动性，产生了大规模长周期调峰、储能需求。同时在双碳背景下，工业、交通、化工多个领域面临严重的减碳压力。欧盟发布的氢能战略，旨在以氢能为抓手，促进全产业链的低碳发展，此战略一方面明确了氢能的减碳角色，另一方面也为氢能产业带来巨大的低碳发展机遇，预计未来全球均将加速推动碳市场建设，并以氢为抓手推动产业低碳发展，届时氢能产业将从碳政策、碳交易、碳补贴等多个方面获得实际支持。

二是交通领域氢能发展路线逐渐明确。在汽车产业全面电动化背景下，欧盟、美国均发布了明确的发展路线图，在交通领域氢能重卡发展前景已明确，同时在未来去油、去碳的发展大背景下，氢能由于储存密度、加注速度等方面无可替代的优势，将成为多个场景下燃油车的完美替代品，随着碳成本的持续提升，根据应用场景不同，氢电互补、氢电全功率混动的技术路线将成为未来汽车产业主流技术路线。

三是氢能价值日益凸显，将成为未来国际产业竞争关键领域。在推动可持续发展方面，包括中国在内的多个国家均存在化石能源依赖问题，日韩等能源依赖严重国家已极度重视氢能发展，希望通过氢能产业的推动摆脱能源依赖困境，预计随着氢能的持续发展，全球大部分国家均将认识到氢能在可持续发展方面价值并加大氢能推广力度。在技术竞争力方面，氢能可与多个产业结合，实现产业的升级及变革，全球氢能产业规模预计将达数十万亿元，美、日、韩多国高度重视氢能技术发展，氢能技术将成为国际产业竞争重点。

二、车用氢能专利发展态势良好

随着各国对氢能技术的重视，全球车用氢能技术迎来飞速发展，车用氢能专利发展呈现以下特点：

一是车用氢能技术蓬勃快速发展，展现良好申请态势。目前车用氢能技术已经进飞速发展阶段，各个国家及各个申请人争相强夺技术控制点和市场控制点，未来几年，车用氢能领域的技术竞争和市场竞争或将激烈展开。

二是日本车用氢能技术领先，中美紧随其后。当前，从综合实力来看，日本具有较强的研发实力，其在全球范围内的专利布局也较为广泛，车用氢能技术的发展水平暂时领先其他国家。中国和美国的车用氢能技术虽然发展较晚于日本，但后期的爆发力较强，申请人均有着较强的研发实力和较高的专利申请量，未来中日美的车用氢能技术或将形成三足鼎立的局面。

三、全球车用氢能专利分析

1 申请趋势

本报告专利文献数据均来自INCOPAT全球专利数据库，本节车用氢能专利检索数据采集时间段为2003年1月1日至2022年12月31日，涵盖了整车集成、质子交换膜燃料电池系统以及氢内燃机相关的专利技术。总计专利数据57191条，其中以简单同族合并方式处理后共计41338件。

车用氢能技术最早在1980年由日本开始着手研究，后随着全球温室效应的加剧，车用氢能技术越发受到重视，更多国家加入了该技术领域的探索，随着多年的技术发展，2003年至2013年间，研究成果持续涌现，专利申请趋势缓慢增长。

2014年起，全球主要国家高度重视车用氢能技术发展，多国将氢能上升至国家能源战略高度，不断加大对车用氢能技术研究和产业化扶持力度，有效促进了全球车用氢能的技术进步，专利申请曲线突增猛涨，最高年申请量达四千余件，进入飞速发展期。

2 区域分布

在过去20年间，车用氢能专利区域分布如图所示。中国、日本和美国在车用氢能技术领域拥有较高的专利申请量，是当前全球范围内较有技术竞争力和市场竞争力的地区国家。

中国综合实力不断提升，新能源汽车发展势头强劲，越发受到全球关注，已成为车用氢能技术和市场布局重点地区，因此在中国有着较高的车用氢能技术专利布局申请量;日本作为车用氢能技术起源国，在该领域具有先发优势，已开始进行车用氢能技术的全球布局;美国作为强有力的发达国家代表，技术研发实力雄厚，一直保持较高的专利申请量。

3 主要申请人

目前车用氢能技术主要掌握在众多车企手中，其中较典型的如日本丰田和本田、韩国现代、美国通用和福特以及中国一汽，而北京亿华通作为唯一的非车企型企业列入其中，具有较佳的研发实力。

此外，日本丰田的专利申请量排名第一，远超其他申请主体。作为最早研究车用氢能技术的实力代表，日本丰田公司自1992年开展车用氢能技术的研究，且在2014年，丰田公司的首款燃料电池乘用车“Mirai”成功上市，此后丰田公司陆续开展车用氢能技术的大量研究，增加专利申请量。

4 技术流向

从全球车用氢能技术流向来看，美国、日本、德国和韩国为主要技术输出国，技术自主创新性较强，具有较强的研发实力和市场、技术控制力;中国、美国、日本和欧洲地区为主要的技术输入目标国，尤其是中国，具有较大的市场空间，是市场争夺的焦点地区。

四、从示范应用走向商业化

我国氢能发展与世界各国相同，都以交通能源为主，目前正处于从示范应用向建立商业模式转化的阶段。在交通领域，以氢燃料为动力，可以实现车辆使用端的零碳排放，应用主要包括汽车、航空和海运等，其中氢燃料电池汽车是交通领域的主要应用场景。我国氢燃料以商用车为切入点，在全球处于领先地位，同时，我国氢燃料电池汽车基础设施不断完善。加氢基础设施建设发展较快，目前全国建成加氢站超过350座，位居全球第一。

从市场规模来看，整体保持加快增长态势，市场空间大。中国现阶段氢能利用以商务客车和重型卡车为主，正在运营的以氢燃料电池为动力的车辆数量超过了6000辆，约占全球运营总量的12%，已成为全球最大的氢燃料电池商用车生产和应用市场。2022年，我国氢燃料电池汽车产销累计分别完成3626辆和3367辆，同比分别增长127.2%和88.1%。国内的氢燃料电池车辆购置成本远高于燃油车和电动车，中短期内需依赖国家补贴。但随着技术进步、生产经验累积与规模扩大，燃料电池系统和储氢系统成本将逐步下降，氢燃料电池汽车将保持增长态势，预计到2025年，全国氢燃料汽车保有量约5万辆。

2022年北京冬奥会和冬残奥会期间，我国投入一批氢燃料电池汽车作为赛事服务车辆，氢能源汽车也由此走入大众视野。2022年7月，通过冬奥标准检验的212辆示范应用氢能大巴车加装了车载服务设备，作为公交车投入北京市延庆区、房山区至市区的公交线路运营。据统计，这批氢能公交车每年减碳量在8000吨左右。

从区域分布来看，氢燃料电池汽车主要集中在环渤海等东部沿海城市群。2021年8月，京津冀、上海、广东三大城市群成为首批燃料电池汽车示范应用城市群；2021年12月，河北、河南入选第二批城市群，形成目前的“3+2”全国燃料电池汽车示范，并计划为期四年的示范推广目标。到2025年，京津冀、上海、广东、河北、河南城市群氢燃料汽车分别为5300辆、5000辆、10000辆、7710辆、5000辆。

目前，我国车用质子交换膜、燃料电池系统集成已经取得重大突破，相关产业链已经建立；面向重卡的大功率燃料电池系统成为氢能产品的高技术亮点，具有国际领先水平；构建了较为完整的氢能和燃料电池技术链和产业链，燃料电池整车产品的竞争力也显著增强，商用车的氢耗、续时里程、能启动等主要性能指标持续优化。

截至今年4月底，我国氢能燃料电池累计推广量接近1.4万辆，其中商用车超过1.3万辆，商用车的推广规模全球领先，而且实现了港口、矿山、环卫、城建、公交、城际物流等重型作业及远程大宗商品运输全场景的覆盖。

文章来源： 联合文学，方野2020