本刊前文（製備成本下降、應用範圍增廣：氫能源未來充滿想像空間）曾經介紹過氫氣能源產業的發展前景，尤其是兼具交通運輸燃料和生產工業原料的特性，被看好成為節能減碳風潮下，唯一能替代傳統石化產品的選項。

事實上，懂得放長線釣大魚的創投資金，還有各大產業龍頭，在過去十年來已經默默佈局氫能源的上下游產業鏈和相關技術。隨著碳排放的法規要求日益嚴格，還有人類社會對能源的需求節節高升，在下一個十年，就能看到氫能源經濟慢慢開花結果。

根據歐洲專利局（EPO）的統計分析，從2015年至今，國際創投在氫氣相關的新創企業投資金額和案量節節高升，例如2021年時，在風險較高、可能還停留在原創技術概念的早期融資（Early Stage）上，全球總共有83個案件，募得高達超過10億美元的資金。同一時間內，已有明確商業模式、即將完成上市的晚期融資（Later Stage），也完成了27件募資案（圖1）。

過去10年間，氫能源廣受國際創投資金追捧

圖1：2015~2022年間，氫能源新創融資案件數量與金額
（上圖為早期融資階段、下圖為晚期融資階段；金額單位：百萬美元）

資料來源：Hydrogen patents for a clean energy future, EPO, 2023/1/10

氫能源的專利佈局活動也十分活躍。根據EPO統計，從2001年開始至今，除了美國以外，包括歐盟、日本、中國大陸與韓國企業在氫能源上均維持成長態勢，其中又以歐盟和日本在2015年後穩定居於領先地位，到2020年為止，歐盟與日本企業在國際專利家族的佔比上分別有28%和24%。至於韓國和中國大陸企業雖然也相當積極，但在專利規模的佔比仍分別只有7%與4%，還有很大的進步空間（圖2）。

圖2：2011~2021年間，全球主要國家與地區在氫能源國際專利家族佔比

資料來源：Hydrogen patents for a clean energy future, EPO, 2023/1/10

在前五強中，最值得注意的反而是美國。雖然在國際專利家族的整體佔比上也有20%，與歐盟、日本相去不遠，但從2015年之後，美國企業每年在氫能源專利的布局力道反而出現衰退，也在這一年正式被日本企業超越，與韓國、中國大陸的距離也漸漸拉近。換言之，美國在氫能源科技上，已經不具備太多的國際優勢。

日本重視新科技、歐盟固守舊科技

歐盟、日本前兩強也各有側重的布局方向。EPO指出，氫氣的生產、儲存運輸到終端應用所涉及的技術，可分為「既有技術」與「新興技術」兩類。在既有技術當中，氫氣的生產方法多為從天然氣、石油開採過程中生成，也就是俗稱的灰氫、褐氫技術，而後續的儲存運輸及應用也與石化產品無異，像是壓縮或液化運輸、以及用於生產甲醇（methanol）和氨氣（ammonia）等化學品。也就是說，在既有技術領域中，氫氣很容易被視為傳統石化工業的一環。

然而，在全球節能減碳的浪潮中，新興技術中的氫能源就呈現另一番風貌。以生產來說，注重的是水電解、碳捕捉或者其他水分子分解技術，也就是盡量排除傳統石化原料的藍氫、綠氫技術；此外，新興技術也相當重視新應用的開發，期望能將氫能源導入運輸、發電、建築、工業生產等傳統高耗能、高排碳的產業。

有著悠久石化業歷史的歐盟國家，自然是既有技術的強項。在既有技術的專利佈局前四強中，就有3家是來自歐陸的老牌石化集團，例如第一名的法國液空集團（Air Liquide），在氫氣的生產和儲存運輸上分別有174與94個國際專利家族，德國的林德集團（Linde），在氫氣產業鏈上也擁有近250個國際專利家族（表1）。

表1：全球前四大氫能源既有技術專利權人與相關領域國際專利家族數量

資料來源：Hydrogen patents for a clean energy future, EPO, 2023/1/10

但在新興技術中，幾乎都是日本和韓國企業的天下，尤其是在終端應用領域，日本的豐田（Toyota）、本田（Honda）和韓國的現代汽車（Hyundai），都擁有超過200項的國際專利家族，排名第4的日本綜合電機廠松下（Panasonic），則是在著重在氫氣的潔淨生產技術上（表2）。

表2：全球前四大氫能源新興技術專利權人與相關領域國際專利家族數量

資料來源：Hydrogen patents for a clean energy future, EPO, 2023/1/10

用途：汽車運輸佔絕大多數

很明顯地，在終端應用領域上，日、韓的大汽車廠已經有相當多的國際專利家族數量。事實上，交通運輸正是氫能源在終端運用中最被期待的方向，擁有的專利家族數量遙遙領先建築、發電等其他產業。至於在運輸業內，又以汽車燃料電池（fuel cell）的應用最為成熟，從2011年開始專利家族數量就年年成長，到2020年已超過230件，至於在內燃機（Internal combustion engine, ICE）上的應用布局就相對較少，在2020年甚至還被航空產業應用超越。

圖3：2011~2020年間，運輸業各子領域中氫能源專利家族數量變化

資料來源：Hydrogen patents for a clean energy future, EPO, 2023/1/10

值得注意的是，豐田、本田、現代汽車這些公司，早就已經跨出汽車製造本業，將事業觸角伸至飛行器、機器人等領域。它們將會跟當紅的氫能源產生什麼火花？十分令人期待。

資料來源：

1. Hydrogen patents shift towards clean technologies with Europe and Japan in the lead, EPO, 2023/1/10

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