原標題：EPO-IEA研究強調(diào)：需要加快清潔能源技術的創(chuàng)新以實現(xiàn)氣候目標
研究機構(gòu)（大學和公共研究機構(gòu)）產(chǎn)生的清潔能源技術IPF份額有所增加（從2000年至2009年的6.6%增加到2010年至2019年的8.5%）。研究機構(gòu)特別活躍于低碳能源供應技術（替代燃料、核能和一些可再生能源）以及碳捕獲和氫氣等新興支持技術。
歐洲專利局(EPO)和國際能源機構(gòu)(IEA)于4月27日發(fā)布了一個最新聯(lián)合研究報告《專利與能源轉(zhuǎn)型：全球清潔能源技術創(chuàng)新趨勢》。
該報告顯示2017-2019年期間，全球與低碳能源技術相關的發(fā)明專利數(shù)量以平均每年3.3%的速度增長。
自2012年以來，與能源供應技術(包括可再生能源)相關的專利一直在下降;與終端用途方面有關的技術近年來保持相對穩(wěn)定，在過去五年中占所有低碳能源發(fā)明的大多數(shù);自2017年以來，綜合支持技術(電池、氫氣、智能電網(wǎng)、碳捕獲)總體增長最為強勁。
過去十年中，創(chuàng)新的主要驅(qū)動力是電動汽車相關技術的激增，這在很大程度上得益于可充電鋰離子電池的進步。
歐洲、日本、美國、韓國和中國在低碳能源技術創(chuàng)新領域上各有不同的側(cè)重。
低碳能源技術發(fā)明專利持續(xù)增長
除了2014年至2016年間的低迷，全球低碳能源技術專利數(shù)量在過去20年中持續(xù)上漲。這與2015年以來化石燃料專利的下降形成鮮明對比。然而，近年來低碳能源專利的平均年增長率僅為十年前的四分之一(2000-2013年為12.5%)。
IEA認為，目前的氣候目標只能通過大力加快清潔能源創(chuàng)新來實現(xiàn)，因為未來幾十年減少二氧化碳排放所需的許多技術目前還處于雛形或示范階段。這意味著，在從能源生產(chǎn)到傳輸、儲存和最終應用的寬范圍低碳能源技術方面需要伴有協(xié)調(diào)一致的政策進行進一步創(chuàng)新，以加快技術的可得性和多樣性，并降低成本。
EPO主席安托尼奧·坎皮諾斯說：“減緩氣候變化所需的能源轉(zhuǎn)型是一項大規(guī)模、充滿復雜性的挑戰(zhàn)。該報告明確呼吁采取行動，以加強對新型低碳能源技術的研究和創(chuàng)新，并改進現(xiàn)有技術。雖然該報告揭示了各國和工業(yè)部門的一些令人鼓舞的趨勢，包括關鍵綜合技術，但也突出了進一步加快清潔能源技術創(chuàng)新的必要性，其中一些技術仍然只是新興的。”
IEA執(zhí)行主任法蒂赫·比羅爾(Fatih Birol)表示：“到2050年，大約一半的減排量可能需要來自尚未上市的技術。這需要創(chuàng)新的巨大飛躍，但到目前為止，有關正在取得的進展的信息有限。通過結(jié)合IEA和EPO的互補優(yōu)勢，該報告為我們確定和跟蹤低碳能源專利的優(yōu)缺點奠定了更牢固的基礎，從而更好地了解能源轉(zhuǎn)型的現(xiàn)狀。”
圖表標題：2000-2019年國際專利族的全球增長率(低碳能源技術領域?qū)Ρ人屑夹g領域，以2000為100作為基礎)
圖中末行標注：低碳能源、化石燃料、所有技術
不斷變化的能源創(chuàng)新格局
該報告介紹了2000年至2019年以國際專利族(IPFs)衡量的低碳能源創(chuàng)新的主要趨勢，每個族都代表著一項高價值發(fā)明，其專利申請已在全球兩個或兩個以上的專利局提出。由于專利申請在產(chǎn)品上市前已提交數(shù)月甚至數(shù)年，因此通常被視為未來技術趨勢的早期指標。
自2000年以來，全球企業(yè)在低碳能源領域的專利申請了超過42萬個IPF。其中包括三類發(fā)明：低碳能源供應技術(包括太陽能、風能、地熱能或水力發(fā)電等可再生能源);促進在運輸、建筑或工業(yè)生產(chǎn)等終端用途應用中更有效地使用能源或燃料轉(zhuǎn)換(如低碳電力)的技術;和“啟用”技術，即綜合供應和終端用途或加強基礎設施以適應更高水平的清潔能源的技術(包括電池、氫氣、智能電網(wǎng)以及碳捕獲、利用和存儲)。
研究發(fā)現(xiàn)，自2012年以來，與能源供應技術(包括可再生能源)相關的專利一直在下降，反映出包括太陽能光伏在內(nèi)的一系列技術近來的市場成熟度，而其他可再生能源(如生物燃料或海洋能源)尚未出現(xiàn)新一輪的改進。2019年，能源供應技術僅占全球所有低碳發(fā)明的17%。
另一方面，與終端用途方面有關的技術近年來保持相對穩(wěn)定，在過去五年中占所有低碳能源發(fā)明的大多數(shù)(60%)，反映了主導整個經(jīng)濟能源需求的主要挑戰(zhàn)。2000-2019年全球清潔能源專利的最大終端用途方面是運輸(2000-2019年共有11.6萬個IPF)，其次是工業(yè)生產(chǎn)的能效技術(8.6萬個IPF)，其后近年來冶金(如鋼鐵生產(chǎn))等一些“難以消減”的領域尤為活躍。
報告還發(fā)現(xiàn)，自2017年以來，綜合支持技術(電池、氫氣、智能電網(wǎng)、碳捕獲)總體增長最為強勁。其份額從2000年占所有低碳能源IPF的27%增加到2019年的34%。這些交叉技術在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著越來越重要的作用，其通過結(jié)合多樣的清潔能源解決方案使能源領域更為靈活。
電動汽車的興起促進了創(chuàng)新
過去十年中，創(chuàng)新的主要驅(qū)動力是電動汽車相關技術的激增，這在很大程度上得益于可充電鋰離子電池的進步(見EPO-IEA 關于電力存儲創(chuàng)新的聯(lián)合研究(2020 年 9 月))。這一趨勢也反映在自2000年以來低碳能源技術的頂級公司排名中，其中包括6家汽車公司和6家主要電池供應商。此外，在終端用途技術方面，自2011年電動汽車的IPF數(shù)量超過了道路車輛的其他清潔能源技術(包括旨在提高內(nèi)燃機效率的技術，以及改進的空氣動力學、重量減輕或更節(jié)能的部件和子系統(tǒng))。
圖表標題：2000-2019年，低碳能源技術專利申請前15名
低碳能源技術創(chuàng)新的地區(qū)來源
從主要的地區(qū)創(chuàng)新趨勢來看，自2000年以來，歐洲企業(yè)和研究機構(gòu)在低碳能源發(fā)明專利方面一直處于領先地位。在過去十年(2010-2019年)中，這些技術的所有國際專利族中，歐洲申請人占28%(僅德國就占12%)，其次是日本(25%)、美國(20%)、韓國(10%)和中國 (8%)。
圖表標題：2000-2019年，清潔能源技術國際專利族的國家來源
雖然歐洲在大多數(shù)可再生能源領域排名第一，在鐵路和航空等一些終端用途領域尤為強勁，但日本在電動汽車技術、電池和氫氣方面處于領先地位，而美國在航空、生物燃料和碳捕獲方面擁有技術優(yōu)勢。韓國的主要優(yōu)勢在于電池、太陽能光伏技術以及工業(yè)生產(chǎn)和信息通信技術領域的能源效率，而中國也專門從事信息通信技術。
該報告還證實，各國(特別是美國和歐洲國家)正在跨國界合作開發(fā)低碳技術，強調(diào)國際合作和知識共享的潛力，以進一步加快研發(fā)努力。
總體而言，研究機構(gòu)(大學和公共研究機構(gòu))產(chǎn)生的清潔能源技術IPF份額有所增加(從2000年至2009年的6.6%增加到2010年至2019年的8.5%)。研究機構(gòu)特別活躍于低碳能源供應技術(替代燃料、核能和一些可再生能源)以及碳捕獲和氫氣等新興支持技術。
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