2021年4月，欧洲专利局（EPO）和国际能源署（IEA）联合发布了一项新的研究报告——《专利与能源转化：清洁能源技术创新的全球趋势》。报告显示，在2017年至2019年间，全球与低碳能源技术相关的发明专利数量以年均3.3%的速度增长。

该报告发现，除了2014年至2016年间的短暂低潮期外，在过去的20年中，低碳能源技术的全球专利数量一直在增长。这与2015年以来化石燃料专利数量的下降形成了鲜明对比。但是，近年来低碳能源专利的年均增长率仅为10年前的1/4（2000年至2013年为12.5%）。

这意味着需要在广泛的低碳能源技术领域——从能源生产到运输、存储和最终用途应用进行进一步创新，同时采取协调一致的政策行动，以加快技术的获取和多元化发展，并降低成本。

一些低碳能源技术已经在大规模使用，而其他此类技术仍处于开发或部署的早期阶段。根据IEA的说法，当前的气候治理目标只能通过大力促进清洁能源创新来实现，因为在未来几十年中，降低二氧化碳排放量所需的许多技术现在还处于原型模式或演示阶段。

EPO局长安东尼奥．坎普诺斯（António Campinos）表示：“减缓气候变化所需的能源转化给我们带来了大规模和高复杂性的挑战。这份报告明确呼吁各方采取行动，加强对新的低碳能源技术的研究和创新，并且改进现有技术。尽管它揭示了各个国家和行业领域令人鼓舞的趋势，包括关键性的交叉技术，但它也强调了进一步加快清洁能源技术创新的必要性，其中一些技术还只是新兴技术。”

IEA署长法提赫．比罗尔（Fatih Birol）表示：“要在2050年实现二氧化碳净零排放，大约一半的减排量可能需要使用尚未面市的技术。这要求在创新上实现巨大的飞跃。但是到目前为止，关于所取得的进展的信息仍然十分有限。通过结合IEA和EPO的互补优势，该报告为我们确定和跟进低碳能源专利优势和劣势提供了更坚实的基础，也使我们更好地了解能源转化的当前状况。”

不断变化的能源技术创新格局

该报告以国际同族专利（IPF）为标准介绍了2000年至2019年低碳能源技术创新的主要趋势。每个同族专利都代表一项高价值发明，并已在全球两个或多个专利局提交了专利申请。由于专利申请是在产品投放市场之前数月甚至几年才提出的，因此通常被视为未来技术趋势的早期指标。

自2000年以来，全球企业在低碳能源领域已提交的同族专利已超过42万个。其中包括三类发明：低碳能源供应技术（包括可再生能源，如太阳能、风能、地热能或水力发电）；有助于在运输、建筑或工业生产等最终用途应用中高效利用能源或燃料转换（例如，转换为低碳电力）的技术；跨领域和最终用途供应或加强基础设施以适应更高水平清洁能源（包括电池、氢能、智能电网以及碳捕获、利用和存储）的“促成”技术（enabling technologies）。

该研究发现，与能源供应技术（包括可再生能源）相关的专利数量自2012年以来一直在下降，这反映了一系列此类技术（包括太阳能光伏技术）的市场已经成熟，而在这些技术之后还没有出现对其他可再生能源（如生物燃料或海洋能源）技术的新一轮改进。2019年，能源供应技术仅占全球所有低碳发明的17%。

另一方面，与最终用途领域相关的技术专利近年来保持相对稳定的发展，并且在过去5年中占所有低碳能源发明的大部分份额（60%），这反映出对整个经济领域进行能源需求控制的重大挑战。2000年至2019年，最终用途领域申请全球清洁能源专利最多的是交通运输（2000年至2019年总计为11.6万个同族专利），其次是工业生产用节能技术（8.6万个同族专利）。近年来，诸如冶金（例如钢铁生产）行业等“减排困难的”行业申请尤为活跃。

该报告还指出，自2017年以来，跨领域“促成”技术专利（涉及电池、氢能、智能电网、碳捕获）总体上实现了最强劲的增长，在所有低碳能源同族专利中的比例从2000年的27%增长到2019年的34%。这些交叉技术通过将各种清洁能源解决方案相结合，在能源转化中发挥着越来越重要的作用，从而使能源行业更加灵活。

电动汽车的兴起推动创新

在过去的10年中，创新的主要驱动力是电动汽车相关技术的迅猛发展。根据EPO-IEA另一项关于储能创新的联合研究，这在很大程度上受到可充电锂离子电池的进步的推动。自2000年以来低碳能源技术领域顶级公司的排名也反映了这一趋势，排在前15位的公司中包括6家汽车公司及其6家主要电池供应商。在最终用途技术方面，截至2011年，电动汽车行业同族专利数量也超过了道路车辆用其他清洁能源（包括那些旨在提高内燃机效率、改进空气动力特性、减轻重量的技术或更加节能的部件和子系统）。

欧洲、日本和美国以不同优势领先

研究发现，从主要的区域创新趋势来看，自2000年以来，欧洲公司和研究机构在低碳能源发明专利方面处于领先地位。在过去10年（2010年至2019年）中，欧洲此类技术专利在所有国际同族专利中占28%（仅德国就占12%），其次是日本（25%）、美国（20%）、韩国（10%）和中国（8%）。

尽管欧洲在大多数可再生能源领域中名列前茅，并且在铁路和航空等一些最终用途领域中表现尤为突出，但日本在电动汽车技术、电池和氢能方面处于主导地位，美国则在航空、生物燃料和碳捕获技术方面具有技术领先优势。韩国的主要优势在于电池、太阳能光伏技术以及工业生产和信息通信技术领域的能源效率，而中国在信息通信技术领域也颇有成就。

该报告还确定了一些国家（尤其是美国和欧洲国家）抓住了国际合作和知识共享的机会，正在开展跨境合作开发低碳技术，以进一步加快研发工作。

总体而言，研究机构（大学和公共研究组织）产生的清洁能源技术的同族专利比例总体有所上升（从2000年至2009年的6.6%增至2010年至2019年的8.5%）。研究机构在低碳能源供应技术（涉及替代燃料、核能和一些可再生能源）以及新兴的“促成”技术（涉及例如碳捕获和氢能）方面尤其活跃。（编译自www.epo.org）

翻译：王丹　校对：罗先群