專利地圖及專題文章：2021中國「燃料電池車輛」專利地圖

2021 年 06 月 11 日

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來源: Sofina Chen & Rex Wang

2021中國「燃料電池車輛」專利地圖

現今全球為了「碳平衡」的理念並降低對石油的依賴，已開發國家都推動並開始嚴格控制二氧化碳排放量，各國都積極尋找代替石油的新能源，最常見的代替除了利用電作為動力的電動車外，還有利用氫作為能量來源的「燃料電池車輛」，其主要是藉由氫與的氧結合後產生高溫發電，且反應結束後會生成純淨水排出即可，是相當具有環保意識的車輛。

另純電動車鋰電池的續航時間較短、充電時間長且鋰電池製造成本高昂，而「燃料電池車輛」只需要短短幾分鐘的補充氫氣即可再次上路，且豐田汽車（Toyota）新推出的氫能車Mirai系列只需加一次氫氣的續航能力可突破1000公里，再一次證實氫氣是最環保兼具實用價值的新能源車。

Toyota的「Mirai」(圖片來源：yahoo!汽車)

鑑於「燃料電池車輛」是目前具有環保跟實用價值的綠能源，同時為因應中國紅色供應鏈崛起，台灣各產業鏈除要掌握核心競爭力持續深化外，且商場如戰場，亦要知己知彼，才能百戰百勝；因此，本所特從中國知識產權局的專利資料庫中所收集到與「燃料電池車輛」相關的專利進行統計分析，以一窺中國「燃料電池車輛」技術的發展近況。

一、燃料電池車輛「年度趨勢」分析

藉由中國專利的「年度趨勢」分析，可以探知中國「燃料電池車輛」的專利技術生命週期。依照專利的公開/公告日來進行統計，至2021/05/31日止，近年來中國「燃料電池車輛」的專利數量在2014年開始緩慢成長，至2017～2020年之間專利數量呈現快速成長，即在此期間是「碳平衡」意識抬頭所致；特別一提，今年(2021)因為有一部分的專利數量尚未公開公告，故趨勢線會略為往下掉的情況。

燃料電池車輛專利的年度發展趨勢圖

2021中國「燃料電池車輛」專利的年度發展趨勢圖

「燃料電池車輛」專利的年度專利數量一覽表

2021中國「燃料電池車輛」專利的年度專利數量一覽表

二、燃料電池車輛「競爭申請人」分析

藉由「競爭申請人」分析，可以探知「燃料電池車輛」技術領域中領導者；至2021/05/21日為止，在中國「燃料電池車輛」的專利申請數量TOP1為「武漢格羅夫氫能汽車有限...」有268件，TOP2為「豐田自動車株式會社」」有167件、TOP3為「現代自動車株式會社」有116件。

「燃料電池車輛」專利的競爭申請人排行圖

2021中國「燃料電池車輛」專利的競爭申請人排行圖

「燃料電池車輛」專利的競爭申請人排行表

2021中國「燃料電池車輛」專利的競爭申請人排行表

三、燃料電池車輛「競爭發明人」分析

藉由「競爭發明人」分析，可以探知各家公司的研發人才概況；至2021/05/21日為止，發明人在「燃料電池車輛」專利創作數量TOP1為「郝義國」有318件，TOP2為「程飛」有85件、TOP3為「陳華明」有81件。

「燃料電池車輛」專利的競爭發明人排行圖

2021中國「燃料電池車輛」專利的競爭發明人排行圖

「燃料電池車輛」專利的競爭發明人排行圖

四、燃料電池車輛「IPC競爭專長」分析

藉由「IPC競爭專長」分析，可以探知各家公司的技術優勢；至2021/05/21日為止，從下圖可以獲知，「武漢格羅夫氫能汽車有...」技術專長在B60L、H01M等，「豐田自動車株式會社」技術專長在B60L、H01M等，「現代自動車株式會社...」技術專長在B60L、H01M等；其中競爭公司請以此類推。

「燃料電池車輛」專利的IPC競爭專長氣泡圖

2021中國「燃料電池車輛」專利的IPC競爭專長氣泡圖

五、燃料電池車輛重要專利解析

(一)、CN108011116B「燃料電池系統以及車輛」專利案:

本發明能防止對氫迴圈用泵、氣液分離器施加衝擊時的燃料電池組的損傷，使氫氣迴圈流路的排水效率上升。燃料電池系統具備：具有燃料電池單電池的層疊體、氫入口、氫出口、空氣入口及空氣出口的燃料電池組；氫供給流路；使氣體從氫出口流通至氫供給流路的匯合點的氫迴圈流路；設于氫迴圈流路並將來自氫出口的氫廢氣向氫供給流路側加壓輸送的氫泵；以及設于氫迴圈流路的氣液分離器。電池組呈氫入口位於比氫出口靠上側的位置、空氣入口位於比空氣出口靠上側的位置、將氫入口與氫出口連結的方向和將空氣入口與空氣出口連結的方向交叉的結構。氫泵的上端位於比電池組的下端靠下側的位置。氣液分離器設於氫迴圈流路的位置為氫迴圈流路的最下側的部位。

上圖為CN108011116B專利案的「燃料電池系統以及車輛」的示意圖

(二)、CN112549997A「一種氫能源汽車多電源動力系統」專利案:

本發明公開了一種氫能源汽車多電源動力系統。本發明的燃料電池通過燃料電池升壓器與第一高壓配電箱電連接，動力電池和超級電容與第一高壓配電箱電連接，第一高壓配電箱與汽車的負載系統電連接，燃料電池、燃料電池升壓器、動力電池、超級電容、第一高壓配電箱和負載系統均與整車控制器電連接。本發明可以在車輛起步時，踩下油門踏板，此時可以先使用動力電池和超級電容進行能量輸出或補充能量輸出，在燃料電池功率上升起來以後，即可切斷動力電池和超級電容的能量供應；在車輛滑行的時候，整車控制器發送滑行能量回收的扭矩給驅動電機系統，由驅動電機系統來實現將滑行能量的回收到動力電池和超級電容裡面，制動能量回收也是同樣的原理。

上圖為CN112549997A專利案的「一種氫能源汽車多電源動力系統」的示意圖

(三)、CN212456239U「一種氫燃料電池車用氫燃料輸送裝置」專利案:

本實用新型提供了一種氫燃料電池車用氫燃料輸送裝置，包括儲氣罐，所述儲氣罐與所述減壓機構連通設置，所述檢測元件設於所述緩衝管上，所述儲氣罐外側壁設置所述冷卻元件，通過減壓彈簧與緩衝墊配合，當氣體從儲氣罐中進入到連接管中時，氣壓迫使連接管向四周膨脹，連接管空間更大，可以減小氣壓，然後氣體進入到空間更大的緩衝管時，可以進一步減小氣壓，並且，散熱翅片的設置，可以增加與空氣的接觸面，提高換熱效率從而對緩衝管內部進行輔助散熱，同時，通過進水口與出水口與外部供水端連接，進而對散熱水管進行冷卻水供給，然後與散熱層配合，既而對儲氣罐進行輔助散熱。

上圖為CN212456239U專利案「一種氫燃料電池車用氫燃料輸送裝置」的示意圖

(四)、CN112283575A「一種車載供氫系統管路系統」專利案:

本發明涉及一種車載供氫系統管路系統，包括氫氣加注模組、氫氣存儲模組、氫氣供應模組，所述氫氣加注模組通過氫氣管路連接於所述氫氣存儲模組，所述氫氣存儲模組通過氫氣管路連接於所述氫氣供應模組，所述氫氣供應模組連接於燃料電池，所述氫氣存儲模組包括儲氫瓶和瓶閥組件；所述瓶閥組件包括安裝于所述儲氫瓶瓶口的瓶閥，以及集成於所述瓶閥上、並且在所述瓶閥和儲氫瓶瓶口之間的依次串聯連接的第一單向閥、截止閥和溢流閥，所述第一單向閥並聯連接電磁閥；所述瓶閥上設有進氣口和出氣口，實現若干個儲氫瓶的串聯連接。與現有技術相比，本發明具有安全可靠、流程簡單、成本低廉、漏點少等優點。

上圖為CN112283575A專利案「一種車載供氫系統管路系統」的示意圖

(五)、CN112290060A「一種車用氫燃料電池熱管理測試系統」專利案:

本發明公開了一種車用氫燃料電池熱管理測試系統，包括上位機、資料獲取系統、帶有FCU控制器的車用氫燃料電池、電子負載系統、燃料供給系統、空氣供給系統和冷卻散熱系統。測試系統選取合適的感測器對燃料電池工作時的溫度、流量以及電量等物理量進行測試並監測主要狀態參數，上位機依據測得資料對燃料電池的熱特性和能量自動進行分析並存儲測試資料與分析結果，同時輸出信號對熱管理主要部件進行控制。該測試系統具備良好的開放性和易擴展性，能夠為燃料電池高效散熱、餘熱利用以及能量流分析等熱管理研究提供測試條件。

上圖為CN112290060A專利案「一種車用氫燃料電池熱管理測試系統」的示意圖

六、結論

綜上所述，「燃料電池車輛」的普及相較比電動車還要困難，因為氫氣的特性易燃運輸不易，但通過政府的政策能研究燃料電池車輛的相關配套措施並推廣設加氫站，氫氣的確是個十分優良的新能源，能量轉換的效率高，且反應完後只會產生純水，對維持地球的環境有利。

因此，我方藉由此次中國「燃料電池車輛」專利地圖之建置分析，可以探知中國「燃料電池車輛」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局，除可以避免重複研發而浪費研發資源外，藉此也可避開他人的專利地雷區，以絕專利侵權被告之可能，並可以既有的「燃料電池車輛」技術，進行創新改良或迴避設計，進而促進國內產業升級，亦可為企業自身創造價值及競爭優勢。

若有先進或企業欲對本專題或創新議題或相關專利內容想要進一步瞭解者，或對某產業技術進行專利地圖分析、專利檢索、專利申請，敬請隨時歡迎電洽中銓國際專利商標事務所04-23823629，將派專人服務。

參考資料:

1. 中國國家知識產權局-專利資料庫

2. Yahoo!汽車:TOYOTA Mirai打破一次加氫最長行駛距離1000公里以上的世界紀錄

3. 聯合新聞網:大陸逾20城市搶發展氫燃料電池汽車，但忽略氫產量不足

關鍵字:燃料電池車輛、燃料電池、Toyota、Mirai