EPO发布2023年度全球海上风能报告

EPO发布2023年度全球海上风能报告

一、专利利数据显示，从2006年到2012年，风能领域的专利申请大幅增加，随后有所减缓直至停滞不前。2017年，风能流域的专利申请数量出现了复苏。 在海上风能领域，浮基、运输、机械传输占专利数量最多。通过关键词总结专利趋势如下:

• 海上风电发明数量的增加，从专利数据来看，欧洲、亚洲和美国将成为未来的主导市场。在国际专利家族(International Patent Family)申请量排名前10位的国家中，有7个国家是欧洲国家，尤以德国和丹麦领先。美国排名第三，中国和日本分别排名第四和第五，而韩国排名第11。在主要针对国内市场(即不受国际保护)的非PDF专利，中国处于领先地位，这反映了中国对海上风电巨大的本土市场的依赖。
• 浮基，物流和绿色氢能吸引了大量的专利发明数量。用于海上风能的大多数专利集中在主要三个方面：浮基，运输设备和涡轮机安装。但第四种创新活动，即结合海上风电和电解槽的创新技术正在越来越吸引更多人的关注，这表明了有更多的创新主体对大型绿色氢经济寄予创造价值的厚望。
• 浮基有助于扩大海上风电市场。市场趋势表明，人们对开发浮动基础越来越感兴趣，因为浮基将使得在深水中安装涡轮机成为可能。而大量的专利数据也证实了这一点，表明了在这一行业中，有越来越多的参与者正在这一技术领域进行创新。
• 减少钢材需求的风塔及其叶片设计方面的创新正在提高技术上的可持续性发展。海上风电行业内有越来越多的参与者正在寻找风塔的替代设计，即替换掉混凝土和晶格结构的塔身设计，这将可能减少对钢铁的需求。除此之外，发明人们还在探索模块化叶片组装方案，以及可持续和可回收的叶片，以促进循环，解决制造和运输方面的挑战。
• 在传动系统中增加稀土材料的使用。专利趋势表明，由于稀土材料有效的成本重量功率密度比，人们对直接驱动系统的兴趣持续增加。这一趋势意味着永久同步磁铁发电机的利用率将增加。而永磁体使用的增加反过来又会导致对制造永磁体所需的稀土材料的需求增加。
• 现场储能和氢气生产，以平衡电力系统并创造额外价值。人们越来越关注灵活的能源系统，以应对可再生能源技术的可变性。海上风能技术的专利数据对能源存储表现出越来越大的兴趣，特别是海上风电场和氢气生产的结合，这为帮助脱碳活动提供了额外的好处。
• 吸收海底电力基础设施。对传输基础设施的需求也推动了创新活动，专利数据显示，海底电缆有许多相应的创新，以经济有效地连接供需。
• 海上风能与其他能源混合发电相结合的新型技术。为了扩大海上风能解决方案的潜力，越来越多的人努力将海上能源发电与其他技术(如光伏或海洋能源)结合起来。专利分析显示，自2013年以来，这一领域的创新活动一直稳定上升。这可能归因于海上风电成本的下降，考虑到海上风电与其他海洋技术在操作和维护方面的复杂性，海上风电的成本下降是一个抑制因素。

二、专利申请统计：
 

• 从2002年到2022年，大约有17000个专利家族与海上风能相关的专利家族被公布，平均每年增长18%。2014-2017年之间一度停滞不前，但随后急剧增加。
• 申请国最多的是中国(占专利族总数的52%)，其次是韩国(6%)、德国(5%)、日本(5%)、美国(4%)和丹麦(4%)。
• 所有海上风能专利族中有27%是国际专利族(ipf)，即不包括单一的国内申请。更具体地说，欧洲国家的全部专利族中有79%是指规数，美利坚合众国为64%。在中国专利中，则只有4%的专利家族是国际性的。
• 67%的海上风能国际专利家族中至少包括一项获得授权的专利申请。 
• 68%的授权欧洲专利申请中，至少在一个成员国生效。(比平均水平高出10%)

三、主要创新主体：

• 维斯塔斯(Vestas)、西门子(Siemens)、通用电气(General Electric)、三菱重工(Mitsubishi Heavy Industries)和日立(Hitachi)是主要申请者。在过去的5年里，莱茵可再生能源和Itrec取代三菱重工和日立进入前五名。 
• 法国拥有最多的国际合作专利家族。美国的合作情况最为多样化，它与24个国家就总共81个专利家族进行合作，而德国则在总共79个专利家族上与15个国家合作。
• 从2017年开始，中国专利申请被引用的次数越来越多，虽然大多数引用来自其他中国申请(和申请人)，但也有来自德国、丹麦和美国的申请引用了中国专利申请，这表明中国的专利质量也有所提高。
• 截至2012年，自然人专利申请人占专利申请总量的50%，与公司申请人相当。但从2012年以后，这一比例连续下降，目前自然人申请人只占6%。 
• 从2013年开始，从专利申请人之间的转让和整合可以看出，不断的合并和收购导致申请人减少，自然人申请人大大减少，但授权率与专利申请总数相似，这表明申请质量没有下降。

四、主要技术领域：

• 浮基在国际专利家族中占比最高，约为49%，其次是运输、安装和建造，约占26%。 
• 海上风力涡轮机和电解槽的结合技术，是一种新兴趋势，自2020年至2021年期间，指规数翻了一番，有迹象表明这一趋势将在2022年继续。