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欧洲专利局(EPO)和国际能源署(IEA)于2024年12月3日发布的一项新研究显示了对脱碳和能源转型至关重要的电网技术的快速发展。
这项名为“增强型电网专利”的研究显示,2009年—2013年间的电网专利申请活动异常活跃,此后也一直保持在较高水平。在此期间,国际同族专利每年增长30%,远高于低碳能源技术12%的年增长率和所有技术总体上4%的年增长率。在报告审查的整个时间段(2001年—2022年),与物理和智能电网基础设施相关的国际同族专利数量增长了8倍,而所有技术的整体增长几乎没有翻倍。
自2018年以来,人工智能相关电网技术增长了6倍
物理电网电力基础设施的专利申请仍然强劲,但过去10年的大部分增长来自于智能电网技术,这些技术目前的国际同族专利数量超过了物理电网和存储技术的总和。10多年前,由政策驱动的智能电表和电动汽车充电基础设施市场和标准的出现有助于推动智能电网技术的创新,从而使电网更加灵活和具有双向性。最显著的趋势是人工智能相关解决方案的增加——自2018年以来增长了6倍——例如,这些解决方案用于检测故障,以及预测需求以更好地管理电力供应。
EPO局长安东尼奥.坎普诺斯(António Campinos)表示:“正如欧洲央行前行长马里奥.德拉吉(Mario Draghi)最近的报告《欧洲竞争力的未来》所强调的那样,为了确保自身的经济竞争力,欧洲必须在新的清洁技术方面占据领先优势,并加快摆脱化石燃料的能源转型。我们已经取得了重大进展,这凸显了投资更智能、更灵活的电力网络以利用可变能源来平衡日益增长的电力需求的紧迫性。这项研究提供了对专利申请趋势的独特视角,为我们向新能源系统过渡提供了地图。”
国际能源署执行董事法提赫.比罗尔(Fatih Birol)则表示:“电网不足是经济活动和能源获取的障碍,同时也使清洁能源技术的部署变得更加昂贵和复杂。这项研究表明,创新者正在响应对更具竞争力和灵活性的电网技术的需求,而这正是一个经常被忽视的问题。数据显示,用于扩展和维护关键网络基础设施的创新增长令人鼓舞。这种增长现在主要是由中国引领的,这也促进了其他地区不断提高竞争力。我们将继续帮助各国政府推动创新,以实现安全和可持续的能源转型。”
欧洲、日本和美国提交的国际同族专利数量最多,中国的崛起不容忽视
在研究的大部分时间里,来自欧洲、日本和美国的公司、大学和研究机构在电网技术的国际同族专利数量方面一直处于领先地位。自2019年以来,来自中国申请人的专利申请量大幅增长,到2022年已达到与欧洲相同的水平,主要集中在智能电网和存储相关技术。
主要地区的专利申请趋势(2001年—2022年,按首次申请年份分列出的国际同族专利)
初创企业和公共研究机构的主要作用
西门子公司、阿西布朗勃法瑞公司(ABB)和通用电气公司在电网技术国际同族专利排行榜上名列前茅。5家日本公司也进入了前10名,主要是因为它们在智能电网技术方面发挥了主导作用,其中包括丰田公司,它与本田和福特汽车公司一起展示了大型汽车公司如何在开发电动汽车充电基础设施方面走在前列。在中国,许多申请来自该国的公共研究机构以及华为等主要行业参与者。该领域的大多数初创企业位于欧洲和美国,主要为硬件技术(电网基础设施和计量设备)作出贡献。在这项研究的队列中确定的1085家初创企业中,超过1/3(37%)的公司已经提交了专利申请,相比之下,欧洲只有6%的初创企业有专利申请。
为什么电网创新是能源转型的核心
在过去的10年中,人们对电能需求的增长速度是全球能源总需求的2倍,这导致了人们对电网的需求变得越来越迫切,因为电网需要将通常很偏远的可再生能源与消耗这些能源的城市和工厂连接起来。除了这些挑战之外,现有的电网基础设施也需要升级,例如,到2030年,需要更换超过170万公里的老旧输电线路,这些线路足以环绕地球42圈以上。
研究背景
这是EPO和IEA自2020年以来的第4项联合研究,研究内容涉及气候变化驱动的全球能源转型的各个方面。在EPO专利与技术观察站的协调下,13个国家专利机构的专家也参与了这项特别研究。作出贡献的专利机构包括:奥地利、波斯尼亚和黑塞哥维那、捷克、芬兰、意大利、立陶宛、拉脱维亚、摩纳哥、荷兰、西班牙、瑞典、土耳其和英国。
每个国际同族专利都涵盖向多个专利机构提交和公布的专利申请所涵盖的一项高价值发明。国际同族专利是创新的可靠代表,因为它们代表了发明人认为足以在国际上寻求保护的价值的发明。(编译自www.epo.org)
翻译:王丹 校对:吴娴