引言：延續上一期2022年燃料電池的報導，本期更新2022-2024年後新申請的燃料電池高影響力專利，以及從專利情報中判讀近期燃料電池的發展趨勢。
博大國際視野：台灣淨零轉型十二項關鍵戰略技術/氫能/燃料電池
內容摘錄：近年美國、韓國、印度及澳洲的專利申請有成長趨勢，而日本、德國及中國的專利申請量則有所放緩，特別是德國煞車的最明顯。可能是由於近期德國能源政策導致經濟疲軟，增加了未來德國能源支持政策的不確定性，且當前帶動氫能應用的燃料電池製造和維護成本仍高，以及做為燃料的綠氫生產成本相當高，因此在缺少政府扶持的情況下要推展國內燃料電池產業並不容易。雖然德國氫能發展正面臨挑戰，但整體歐盟的發展仍是正面的。值得關注的是，近年亞洲廠商(日韓中)的專利申請相當活躍 占2022-2024年間全球87%的專利申請量，而歐美廠商專利申請量僅占一成。其中最活躍值得關注的廠商：(1)北京億華通 近年的專利申請量全球排名第一，且是當地最積極布局國外市場的中國業者，另外(2)美國Bloom energy近年積極擴展其固態氧化物燃料電池（SOFC）在全球的布局與合作，是近期值得關注的廠商。
壹、
近期各國的燃料電池專利申請趨勢，與2020年前(左)的趨勢相比
加入近4年的專利資料後(右)，美國、韓國、印度及澳洲等多國有成長趨勢，特別是 印度、澳洲 成長特別明顯，有相當多歐美日廠商也積極進入布局當地市場。相反的在 日本、德國 的專利申請量成長有減緩的趨勢，特別是
德國 減少最明顯；雖然德國政府制定了長遠的氫能戰略，但近幾年德國能源轉型天然氣價格高漲，導致德國經濟疲軟，也造成德國能源支持政策的不確定性，使德國近期在技術發展上有減緩的情形。此外，當前燃料電池車輛的製造和維護成本高，以及做為燃料的綠氫生產成本相當高，皆是商業化的主要障礙。雖然德國產業正面臨挑戰，但整體歐盟的氫能發展仍是正面的。
(上圖) 印度、澳洲在專利的成長最為明顯，以下盤點其近年的氫能政策及主要專利權人
l 印度政府於2021年啟動「國家綠色氫能使命計畫」（National Green Hydrogen
Mission）投資970億美元，目標到2030年實現每年500萬噸綠氫的產能，計畫中詳細規劃了氫氣的應用場景，在電力系統和儲能系統，目前已有許多國營企業和民營企業積極投入氫氣產業鏈
(2024/1/3工商時報)。進一步檢視，近2年在印度新申請專利的申請人排名(下圖)：美國Bloom Energy、美國Honeywell UOP 和
英國CERES公司，其中Bloom Energy的電解槽和氫燃料電池技術近期被印度國營電力公司NTPC採用，並建立印度第一個綠氫微電網。顯示，印度市場近年正吸引國際廠商的合作，帶動印度氫能技術的提升。
l 澳洲新南威爾斯州政府於2021年推出氫能發展策略，提供業者補助金和多項優惠措施。帶動全球第四大鐵礦企業FM及澳洲天然氣巨頭Jemena公司均支持新州發展氫能產業，預料將吸引民間企業在當地投資氫能產業澳幣800億至2700億元，為新州當地的煤礦產業創造新的就業機會 (2021/10/13 中央社)。進一步檢視(下圖)，近2年在澳洲新申請專利的申請人排名：日商 東芝(Toshiba)、美國ESS TECHNOLOGY 和
美國Honeywell UOP，其中很多日商在列。由於受到日本與澳政府合作的氫能供應鏈計畫（Hydrogen Energy Supply Chain, HESC）中，規劃從澳洲取得可負擔的廉價氫燃料 運輸到日本，以滿足日本國內的能源轉型需求，也帶動日本氫能業者在澳洲新州的投資機會，協助澳洲當地建設基礎氫能設施。
貳、 近年燃料電池專利申請人排名前20位，以中國申請人最多(有9位)包括北京億華通、中科院、未勢能源等，其次日本(4位)包括TOYOTA、HONDA等和韓國(3位)包括 現代汽車、KIA、科隆，近幾年亞洲廠商(日韓中)積極布局燃料電池的專利占全球87%的專利申請量，其中很多亞洲的知名車廠。相較在歐美廠商申請的專利僅占一成，其中入榜的只有德國BOSCH、美國Bloom energ、美國ESS technology和英國CERES這四家廠商。
另外，值得一提的是雖然中國廠商入榜相當多，但僅有 北京億華通 較積極布局國外市場；2021年北京億華通與日本豐田汽車（Toyota）合作成立豐田億華通燃料電池合資公司在香港上市 (2022/12/19 36Krjapan) 是首家登陸香港資本市場的氫能企業，公司董事長張國強表示，上市將有助於提升品牌知名度，並加速其在國際市場的擴展。
除中國以外，日本、韓國、德國和美國的廠商所申請的專利至少有45%以上是申請國外的專利(從母案專利向其他國家申請擴展的專利)。特別是美國Bloom energy申請國外專利的比重高達77%，是2022-2024年間最積極布局國外市場的廠商；Bloom energy除美國本土市場外，包括歐洲(拉脫維亞、比利時和義大利等)、印度、韓國、台灣，相關說明如下。
l Bloom energy與韓國企業SK
Ecoplant合作，推動固態氧化物燃料電池（SOFC）技術的應用，並完成多個大型項目，包括 80 MW 的燃料電池安裝計畫，這是全球單一地點最大的燃料電池項目，預計於2025年投入商業運營
(2024/9/20 Bloom energy)
l Bloom energy與台灣欣興電子合作，完成首個10 MW燃料電池項目的第一階段安裝，為其工廠提供穩定的清潔能源。Bloom的能源平台創建一個可以與電網一起運作或獨立運作的微電網。模組化、節省空間的設計可隨著客戶業務的成長和需要更多電力而擴展。(2023/8/17 Bloom energy)
延伸報導：Bloom energy固態氧化物燃料電池（SOFC）白皮書
2022-2024 High Technology Impact Patent
CN117557442A Method for obtaining high precision
three-dimensional point cloud model of fuel cell polar plate of vehicle i.e.
car, involves performing self-adaptive scanning path planning, collecting point
cloud data, and splicing collected point cloud data. (江苏集萃激光科技有限公司, 中國)
US20220243344A1 Exchange membrane for water electrolyzer
membrane electrode assemblies (MEAs), has first layer membrane having first
thickness, second layer membrane containing catalyst, and interface between
first and second layer membranes. (PLUG
POWER, 美國)
US20230271840A1 Composition used for a device e.g.,
electrode, fuel cell, electrolysis device, or a battery comprises a graphitic
carbon material having a set of pores and a hierarchical porosity, and a set of
nanoparticles. (The Research
Foundation for the State University of New York,Buffalo, Triad National
Security LLC,Los, 美國)
US20230112131A1 Electrochemical cell such as
polymer-electrolyte-membrane fuel cell, has fuel source, oxidation source,
positive electrode exposed to an electrolyte membrane, and a negative electrode
exposed to electrolyte membrane, where electrolyte membrane is positioned
between positive and negative electrodes. (Robert
Bosch GmbH, 德國)
US20230074636A1 Estimating amount of condensed water in
fuel cell system involves calculating an amount of water vapor discharged upon
gas purging in anode during power generation by fuel cell, and calculating
amount of water vapor recirculated to anode during power generation by fuel
cell. (HYUNDAI MOTOR, KIA, 韓國)
US20230033147A1 Ceramic interconnect comprises
multi-layer construct includes lanthanum strontium manganese top-layer, yttrium
niobium bottom-layer, where multi-layer construct co-sintered with anode
substrate, where ceramic interconnect is chromium free. (University of South Carolina, 美國)
US20240178417A1 Fuel-supply-apparatus-for-a-fuel-cell-system,
comprises a first branch, a second branch, an ejector, a
recirculation-flow-path, a first valve, and a second valve. (埃迈诺冠气动器材（上海）有限公司, 中國)
US20240055618A1 Producing bipolar plate for
electrochemical cell, comprises providing carrier, applying coating on partial
area of surface of carrier by spraying cold gas, and plating, preferably roll
plating or high-velocity flame spraying with air. (Schaeffler
Technologies, 德國)
US20230187666A1 Apparatus for sensing hydrogen leak for
fuel cell vehicle, has processor for calculating valve-closed fuel state of
hydrogen tank with valve open and determining whether hydrogen leak is occurred
based on calculated fuel state. (Hyundai
Motor, KIA, 韓國)
US20230039237A1 Iron (Fe)-nitrogen (N)-carbon (C)
catalyst, that is obtained by contacting N-doped carbon substrate with vapor comprising
ferric chloride, used in cathode for fuel cell, comprises N-C sites, and Fe
atoms in iron nitride moieties. (Northeastern
University,Boston, 美國)
說明：本報導採用的高影響力專利，係以Derwent Innovation的影響力指標計算
其他參考資料：
1.
WIPO發佈氫燃料電池專利報告，中國專利申請量領先全球 (2022/06/8北美智權報)
0 留言