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EPO-IEA研究報告強調為因應氣候變遷需加速研發清潔能源技術之創新

2010-2019全球低碳能源國際專利家族(IPFs)各國占比

歐洲專利局(EPO)和國際能源署(IEA) 聯合發布新研究報告顯示,在2017-19年期間,全球與低碳能源技術相關的發明專利數量以每年3.3%的平均速度增長。

《專利與能源轉型:清潔能源技術創新的全球趨勢》報告指出,在過去的二十年中,除了2014年至2016年下滑外,低碳能源技術的全球專利數量一直在增長。反之,自2015年以來,化石燃料專利的數量有所下降。然而,近年來低碳能源專利的年均增長率僅為十年前的四分之一(2000-13年為12.5%)。

這意味著需要從能源生產到傳輸,儲存和最終應用的各種低碳能源技術中進一步創新,並採取一致的政策行動,以加快技術的可用性和多樣性,並使成本降低。

其中有部分技術已經使用於工業規模上,而其他技術仍處於開發或部署的早期階段。 根據國際能源署的說法,目前的氣候目標只能透過加速創新清潔能源技術來實現,因為未來幾十年減少二氧化碳排放所需的許多技術目前僅處於原型或示範階段。

2000-2019全球低碳能源與其他技術領域IPFs成長百分比

歐洲專利局局長安東尼奧·坎皮諾斯 (António Campinos) 表示,減緩氣候變化所需的能源轉型帶來大規模且複雜的挑戰。“本報告明確呼籲採取加強對新低碳能源技術研究和創新之行動,並改善現有的技術。雖然報告揭示了一些跨國和跨行業間令人振奮的趨勢,包括關鍵的跨領域技術,但它也進一步強調了需加快清潔能源技術的創新,其中有些還只是新興技術。

“至2050 年達到淨零碳排的目標,大約一半排放量之減少可能需要仰賴目前還未上市的技術,”國際能源署署長Fatih Birol表示。 “這需要創新的大規模躍進,但到目前為止,所取得的技術進展還是有限。通過結合國際能源署和歐洲專利局的優勢,本報告為我們奠定了確認並追蹤低碳能源專利領域的優勢和劣勢更堅實的基礎,並擘劃了一個更好的能源轉型願景。”

轉變中的能源創新前景

本報告介紹了 2000 年至 2019 年間低碳能源創新的主要趨勢,以國際專利家族 (IPF) 衡量,每項專利均代表一項高價值發明,其專利申請已在全球兩個或多個專利局提交。由於專利申請是在產品上市前數月甚至數年提交的,因此它們通常被視為未來技術趨勢的早期指標。

自 2000 年以來,全球企業在低碳能源領域提交了超過 42 萬份國際專利家族。其中包括三類發明:低碳能源供應技術(包括太陽能、風能、地熱或水力發電等可再生能源); 促進在運輸、建築或工業生產等終端應用中更有效地使用能源或燃料轉換(例如低碳發電)的技術;及賦能技術,整合供應和終端應用或加強基礎設施,以應對更高階的清潔能源技術(包括電池、氫能源、智慧電網以及碳捕捉、利用和儲存)。

本研究指出,自2012 年以來,與包括可再生能源在內的能源供應技術相關專利一直在下降,這反映了這些技術(包括太陽能光電)近期的市場成熟度,尚未出現新一波可再生能源技術進步的浪潮,例如生物燃料或海洋能源。2019年,能源供應技術僅占全球所有低碳發明的17%。

另一方面,與終端應用相關的技術近年來維持相對穩定發展,占過去五年中所有低碳能源發明的絕大多數(60%),反映了主要的挑戰是控制整個經濟的能源需求。2000-2019年間,全球清潔能源專利的最大終端應用領域是交通運輸(共計有116,000 個IPFs),其次是工業生產的節能技術(86,000個IPFs),還有一些「難減(碳排)產業」("hard-to-abate" sectors)像是冶金(如鋼鐵生產)等行業近年來尤其活躍。

本報告還指出,自 2017 年以來,跨領域的賦能技術(電池、氫能源、智慧電網、碳捕獲)經歷了最強勁的增長。其占比自2000年占所有低碳能源國際專利家族的27%增加到 2019年的34%。這些跨領域技術透過連結不同的清潔能源解決方案在能源轉型中扮演著日趨重要的角色,使能源領域更加靈活。

電動車的興起促進了創新

過去十年電動車相關技術的激增是創新的關鍵驅動力,這在很大程度上來自於可充電鋰電池進步的推動(參見 EPO-IEA 儲能技術創新聯合研究,2020年9月)。這樣的趨勢也體現於2000年以來低碳能源技術前端公司的排序,其中包括六家汽車公司和六家主要電池供應商。同樣在終端應用方面,截至 2011 年電動車的國際專利家族數量超過了其他道路車輛相關的清潔能源技術(包括提高內燃機引擎效率、改進空氣動力學、減輕重量或提高能源效率的零組件與子系統的技術)之數量。

2000-2019低碳能源技術前15大申請人

歐洲、日本和美國領先,各有不同的專精領域

從主要的區域創新趨勢來看,自 2000 年以來,歐洲公司和研究機構在低碳能源發明專利申請方面處於領先地位,這些技術在過去十年間(2010-2019)占所有國際專利家族數量的 28%(德國就占了12%),其次為日本(25%)、美國(20%)、韓國(10%)和中國大陸(8%)。

2010-2019清潔能源IPFs來源國

雖然歐洲在大部分可再生能源領域排序第一,並且在鐵路和航空等一些終端應用領域尤其領先。日本在電動汽車技術、電池和氫能源方面處於領先地位。美國在航空、生物燃料和碳捕獲方面具有技術優勢。韓國的主要優勢在於電池、太陽能光電技術及工業生產與ICT產業的節能技術,而中國大陸也專注於ICT技術。

本報告強調各國(尤其是美國和歐洲國家)正致力於跨境合作開發低碳技術,強化了國際合作和知識共享,進一步加速研發工作的潛力。

總體而言,來自研究機構(大學和公共研究組織)的清潔能源技術國際專利家族的占比有所增加(從2000-2009年的6.6%至2010-2019年的8.5%)。研究機構在低碳能源供應技術(替代燃料、核能和一些可再生能源)和碳捕捉與氫能源等新興賦能技術方面,尤其活躍。

  • 發布日期 : 110-06-10
  • 更新日期 : 110-06-10
  • 發布單位 : 資料服務組
  • 瀏覽人次 : 712

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