中国储能网讯：众所周知，氢能是一种清洁且“取之不尽，用之不竭”的能量来源，是解决全球面临的能源危机以及环境污染的首选新能源之一。氢能利用技术，如氢燃料电池和氢内燃机，在未来的清洁高效车用能源系统中具有极大的应用潜力。然而，氢的储存和吸放氢动力学性能是限制氢能得到广泛应用的技术瓶颈之一。美国能源部(DOE)对汽车用氢源系统的部分技术参数为：到2015年重量储氢容量达到5.5wt%,体积储氢容量达到40gL,工作温度为-1085℃。然而，迄今为止，能够同时满足所述要求的储氢技术还未问世。因此，开发具有大容量储氢能力和良好吸放氢动力学性能的储氢材料及其在氢能中应用是全球研发和投资的热点之一。
本文笔者采用关键词和IPC分类号,在中国专利数据库和德温特世界专利索引数据库中对储氢材料进行检索，并对检索结果进行简单的定量和定性分析。
储氢材料领域专利快速增长
自20世纪60年代末发现镧镍合金(LaNi5)等金属化合物的储氢性能后，世界各国都竞相投入到储氢材料的开发，并迅速将其应用于氢存储、热泵、二次电池等领域，到2011年底，全球累计专利申请量已达6500多件，尤其是从20世纪90年代开始，该领域持续升温;进入21世纪，受到了全球研发团队和投资者的热情追捧，近年来该领域正处于迅猛发展阶段。图1反映了全球科研和投资者为解决日益增长的能源危机和环境污染问题而寻找新能源的时代紧迫感和决心，预测在世界能源危机得到解决之前，储氢材料将仍然是全球研发和投资热点之一。
从图2可以看出，排名首位的日本占据全球总产出量的53%，反映了该国在这一领域的雄厚实力;其次是美国，中国排名第三，与排名第二的美国也仅有微弱的差距，这表明我国科研机构和企业也正积极主动地投身到攻克储氢材料和氢能的开发利用这一世界级难题之中。而在全球范围内排名前十位的申请人，除韩国的LG化学株式会社(排名第四位)和美国的能源变换设备有限公司(排名第七位)之外，其他都来自日本。在我国范围内排名靠前的本土申请人有浙江大学、中国科学院、比亚迪、中国有色金属研究院、上海大学等，可见我国的研发团队主要集中在科研院所，企业在这一领域的研究和投资还有待于进一步加强，企业与科研院所联盟也将成为我国在该领域参与技术和市场竞争的良策。
储氢材料领域技术结下硕果
从图3可以看出，涉及储氢材料的专利申请按份额由少到多依次排列的有铁基、锰基、锆基、铼基、镁基、钛基、金属氢化物、碳化合物、镍或钴基合金，通过进一步统计全球技术方向趋势，发现作为基础专利的化合物发明和组合物发明主要涉及金属氢化物、碳化合物、镍或钴基合金，而且这3种形式的储氢材料正呈现逐年增长的趋势;关于其他形式的储氢材料的专利申请量基本没有起伏，由此反映出金属氢化物、碳化合物、镍或钴基合金是目前研究和投资的重点方向，也是未来最有可能成功用于汽车用氢源系统的储氢材料。另外，将储氢材料开发应用于电极、二次电池、燃料电池也是全球研发和投资者一直以来的不懈追求，其专利申请量远远超出了作为基础专利的储氢材料，由此表明，对储氢材料的开发利用已取得阶段性成果。
在排名前十的产国中，日本对金属氢化物、碳化合物、镍或钴基合金类储氢材料以及电极、电池的开发具有相当的实力，也是其近年来的研究重点。其中，排名最前的三洋和松下在电极、二次电池以及镍钴合金类储氢材料方向拥有雄厚的技术实力和大量的专利申请，也是这一领域在华专利申请量最多的国外申请人。我国在作为基础专利的储氢材料以及电极、电池的应用领域也有积极的表现，能够把握目前在这一领域的研究热点和重点，但是与日本和美国相比，还存在一定的差距;而且，国外还有大量的专利申请进入了我国，无论从作为核心专利的化合物组合物发明，还是在电池、电极领域的应用，都提交了大量的专利申请，因此，我国申请人正面临严峻挑战。
值得注意的是，日本的专利申请量为3506件，中国的专利申请量为977件，而美国为942件，欧洲为448件;但是，美国、欧洲和日本来华专利申请量分别为138件、61件、185件，反映出上述国家正在我国积极进行专利布局，但相对于其专利申请总量而言，进入我国比例仍然不高，由于专利具有地域性特点，因此日本、美国和欧洲等已公开但未进入我国的技术，对于我国申请人来说既是挑战又是机遇(如图4所示)。
国内申请人应加强研发和布局
鉴于氢能的开发利用对于解决全球能源危机和环境污染的重要性，储氢材料的研发受到了全球科研和投资者的青睐，国内申请人在该领域也积极参与技术和市场竞争，并且在该技术领域已经占有一席之地。但是，我国与技术实力雄厚且专利战略完善的日本、美国等相比还存在一些差距，通过以上的定性和定量分析，笔者认为我国的研发团队和申请人还可以从以下几点进一步部署在该领域的专利战略：首先，增强技术创新意识，研发具有自主知识产权的产品是企业谋求长远发展的根本;其次，通过对相关领域的专利进行系统检索，了解该领域的技术空白点和面临的技术问题，然后在此基础上寻找研究起点，亦即研究最高点，避免重复劳动和浪费投资;尤其是美国、日本、欧洲还有大量的技术并未进入我国市场，这对国内申请人来说既是挑战也是机遇;第三，推进科研体制改革，把科研与知识产权保护相结合，尤其要推动科研院所与企业的结合，将我国在该领域的人才和技术优势转化为专利优势;第四，鼓励国内申请人积极走出国门，尽早抢占国外市场，从表1中可以得出，目前我国本土申请人的总专利申请量虽然较多，但进入美国、日本、欧洲的专利申请却寥寥无几，与美国、日本、欧洲等国家和地区存在明显的差距;第五，我国企业在将产品推向市场之前，还应作相关领域的专利检索，尤其要关注进入我国的外来技术，避免侵权。
在笔者看来，随着我国经济的飞速发展以及人类对新能源的迫切需求，开发具有大容量和良好吸放氢动力学性能的储氢材料及其在氢能开发中的应用是大势所趋。
