2021年4月27日，欧洲专利局(EPO)和国际能源署(IEA)发布的一项合作研究显示，2017到2019年，全球低碳能源技术发明专利的数量平均每年增长3.3%。
这份名为《专利与能源转型:清洁能源技术创新的全球趋势》的报告表明，全球低碳能源技术专利数量，除2014年至2016年有大幅下滑外，在过去的20年一直保持上升趋势。这与2015年以来化石能源相关专利数量的下降形成了鲜明对比。然而，近年来低碳能源专利的年平均增长率仅为十年前的四分之一(2000-2013年增长为12.5%)。
这意味着在从能源生产到传输、储存和最终用途等广泛的低碳能源技术方面需要进行进一步创新，同时要采取步调一致的政策行动，以加快技术的可得性、多样性并且降低成本。
目前，部分清洁能源技术已经实现工业规模化使用，其他仍处于开发或部署的早期阶段。根据国际能源署的说法，当前的减碳目标只能通过大幅增加清洁能源创新来实现，因为未来几十年降低二氧化碳排放所需的许多技术目前还处于原型或示范阶段。
不断变化的能源创新格局
该报告采用专利家族（IPFs）数量衡量2000年至2019年间低碳能源创新的主要趋势。
自2000年以来，全球企业在低碳能源领域提交了超过42万份IPFs专利。其中包括三类发明:低碳能源供应技术(包括太阳能、风能、地热或水力发电等可再生能源);促进在运输、建筑或工业生产等最终用途中更有效地使用能源或燃料(例如改用低碳电力)的技术;以及跨越供应和最终用途或加强基础设施以适应更高水平的清洁能源(包括电池、氢能源、智能电网以及碳捕获、利用和存储)的“使能”技术。
研究发现, 能源供应相关的专利技术,包括可再生能源,自2012年以来每年的专利申请数量一直在下降,这反映了同类型技术的近期市场成熟度大致相当，例如太阳能光伏以及尚待改进的其他可再生能源，如生物燃料或海洋能源。2019年，能源供应技术仅占全球所有低碳发明的17%。
另一方面，与最终用途行业相关的技术近年来保持相对稳定，在过去五年中占所有低碳能源发明的大多数(60%)。2000到2019年全球清洁能源专利的最大最终用途行业是运输业(2000-2019年共有116000个IPFs)，其次是工业生产的能源效率技术(86000个IPFs)，一些“难以减少”的行业，如冶金业(例如钢铁生产)近年来特别活跃。
报告还发现，跨领域技术(电池、氢能源、智能电网、碳捕获)自2017年以来，实现了最强劲的增长。它们在所有低碳能源IPFs的份额从2000年的27%增加到2019年的34%。这些跨领域技术通过连接各种清洁能源解决方案，使能源部门更加灵活，在能源转型中发挥着越来越重要的作用。
电动汽车的兴起促进了创新
在过去的十年中，一个关键的创新驱动因素是电动汽车相关技术的激增，这在很大程度上是由可充电锂离子电池的进步所推动的。这一趋势也反映在2000年以来的低碳能源技术排名中，有6家汽车公司和6家主要的电池供应商上榜。同样在最终用途技术方面，截至2011年，电动汽车的IPFs超过了道路车辆的其他清洁能源技术(包括那些旨在提高内燃机效率、改善空气动力学、减轻重量或提高零部件和子系统能效的技术)。
欧洲、日本和美国处于领先地位，各有千秋
研究发现，从主要的区域创新趋势来看，自2000年以来，欧洲公司和研究机构在低碳能源发明专利方面处于领先地位。在过去10年里(2010-2019年)，这些技术在所有国际专利家族中占28%(仅德国就占12%)，其次是日本(25%)、美国(20%)、韩国(10%)和中国(8%)。
欧洲在大多数可再生能源领域排名第一，在铁路和航空等最终用途行业尤其强大。日本在电动汽车技术、电池和氢能源方面领先。美国在航空、生物燃料和碳捕获方面拥有技术优势。韩国的主要优势在于电池、太阳能光伏技术、工业生产和信息通信技术领域的能源效率。中国也有出色的信息通信技术。报告还表明，各国(尤其是美国和欧洲国家)正在跨境合作开发低碳技术，让国际合作和知识共享进一步加快研发进程。
总体而言，研究机构(高校和科研院所)申请的清洁能源技术相关IPFs所占份额有所增加(从2000年的6.6%增加至2009年的8.5%)。研究机构在低碳能源供应技术(替代燃料、核能和一些可再生能源)和新兴的使能技术(如碳捕获和氢能源)方面尤其活跃。
来源：欧专局官网，https://www.epo.org/news-events/news/2021/20210427.html.