中国储能网讯：12月10日，国际能源署（IEA）发布《增强型电网专利》报告，指出随着各国瞄准人工智能解决方案，电网专利申请量激增，欧洲、日本和美国在电网专利方面处于领先地位，中国正在成为智能电网的强大参与者。要点如下：
1、总体情况
电力是能源转型的核心，未来几年全球电力消费将加速增长。预计到2050年，全球需更换约5000万公里的老旧输配电线路。因此，现代化智能电网对于能源转型至关重要。电网不仅需要翻新、扩展和优化以提高灵活性，还需确保竞争力、安全性和可负担性。若不关注降低成本、提高电网性能的技术创新，电网可能成为能源转型的瓶颈。统计显示，过去19年，电网技术专利申请量增加了7倍，智能电网技术专利申请量增长较快，增强电网物理性能的专利申请数量庞大，这将决定未来电网创新方向。
2、2009-2013年全球电网相关专利申请量急剧增加
2009-2013年期间，电网相关技术的专利申请量以惊人速度增长，国际专利族（IPF）[1]数量年均增长率达30%，远高于低碳能源技术（12%）和所有技术（4%）。这一现象反映了行业对新型智能电网技术的高度关注。在政策驱动下，智能电表、电动汽车以及可再生能源加速扩张促进了电网技术的发展。
2010-2022年期间，包含智能电网元素的物理电网专利申请量比前十年增加了50%，主要来自于欧洲、日本和美国。中国正逐渐成为全球电网专利增长的新引擎，从2013年占全球总量的7%上升至2022年的25%，并首次成为全球电网专利最大申请国。如图1所示。
图1 2001-2022年世界各主要地区的电网相关专利申请趋势
备注：根据电网相关IPF申请人所属国家/地区计算申请量，共同申请采用分数计数
3、过去十年，欧盟和日本在电网专利方面处于领先地位
2011年至2022年，欧盟和日本分别贡献了全球五分之一以上的电网相关IPF申请量，并具备相对技术优势（RTA）[2]。欧洲在物理电网技术方面专业化程度更高，仅瑞士就占全球IPF申请量的5%；日本则在智能电网技术方面表现更为突出。美国贡献了全球20%的电网相关专利，但专业化不够。中国虽在全球电网相关IPF申请量中占比较低，但在物理电网和智能电网技术领域的专业化水平与欧盟相当，显示出强劲的技术能力。如图2所示。
图2 2001-2022年世界主要地区电网相关IPF占比和技术优势
4、电网相关专利申请企业分布
西门子、阿西布朗勃法瑞公司（ABB）和通用电气在电网相关专利申请上处于领先，尤其在物理电网技术方面具备优势。在智能电网创新方面，这些企业面临着强大的亚洲竞争对手
2011-2022年期间，全球电网相关专利申请量排名前15的企业合计申请量占专利总量的31%，其中物理电网专利合计占比为35%，智能电网为31%。西门子（德国）、通用电气（美国）和ABB（瑞士）位列前三。7家日本企业专注于智能电网领域，表现突出。其他领先企业包括韩国三星电子、法国施耐德电气和中国华为（从电信设备拓展至智能电网）。此外，丰田、本田和福特因在智能电动汽车充电领域的表现也进入榜单。如图3所示。
图3 2001-2022年全球电网相关专利前15家申请机构
5、智能电网创新正推动新的电网专利热潮
自2010年起，电网资产控制相关专利申请量稳步增长。日本在逆变器及电力存储资产预测与控制方面表现突出；而故障检测专利的增长主要来自中国。智能电表专利活动由美国和欧洲主导，但专利申请量在经历初期快速增长后已大幅减少。总体来看，智能电网用户侧产品由于开发周期短、接口标准化，专利活动呈现不稳定趋势。因此，创新者在开发初期的知识产权保护尤为重要。电动汽车充电领域经历了类似变化，自2015年以来专利活动恢复显著增长，得益于聚合与远程控制技术的发展。同时，专利申请活动从设备供应商向原始设备制造商转移，显示出后者对智能充电技术的关注。2011-2022年间，日本在该领域专利申请量占全球三分之一，美国和欧洲各占约20%。如图4所示。
图4 2001-2022年全球智能电网技术专利申请量
6、近年来电网相关人工智能专利申请量大幅增长
截至2022年的5年间，电网相关人工智能专利活动最为活跃，申请量增长超过500%。美国和中国分别贡献了24%、23%的人工智能相关IPF申请量，欧盟占18%。人工智能在电网领域的专利主要集中于预测和决策，占该领域IPF申请量的39%。同时，人工智能还广泛应用于微电网和停电管理等领域。
图5 2001-2022年全球智能电网人工智能领域专利申请趋势
7、相当一部分电网技术初创企业持有专利申请
报告涉及的1085家电网技术相关初创企业中，有358家至少持有1项IPF申请，比例高达33%，这种专利优势可能为电网相关初创企业吸引风险投资提供基础。在智能电网技术中，约1/3的初创企业专注于电网优化，1/4关注电力交易方面，其余包括虚拟电厂（20%）和仪表硬件（14%）。尽管硬件开发风险高、资金需求大，仍有约一半初创企业选择该路线，显示出其潜在价值与挑战。政府应密切关注这些初创企业的需求，以确保创新生态系统对硬件领域创业者的足够支持。
地理分布上，39%的初创企业位于美国和欧洲，其中欧盟占24%。相比之下，中国、韩国和日本的初创企业数量较少，可能与风险投资在这些国家生态系统中的作用较弱有关。除此之外，加拿大（50家）、印度（30家）和以色列（13家）也形成了相对庞大的电网相关初创企业生态。
