內容
簡介
專利屬於管轄權,這意味著申請人需要主動選擇想要保護的國家。無論選擇何種申請策略,提交海外申請都會有一個截止日期,而在此截止日期之後提交新的申請的靈活性有限。考慮到審查、維持和行使權利的國家專利所涉及的成本,制定一個涵蓋關鍵地區的合理海外申請計劃,避免不必要的“國家臃脹”,對於成功的知識產權策略至關重要。
在傳統能源市場中,各公司根據其在相對穩定和成熟的市場上所積累的數十年經驗制定了一套常規的申請程序。例如,基於對技術需求、競爭對手活動或產品運輸路線的深入瞭解,可以直接確定某些技術需要在何處受到保護。
潔淨能源行業的市場還不太成熟。支撐能源轉型的技術和市場正在快速發展,但遠不如傳統能源發電市場成熟。該行業的特點是具有快速增長和大量新進者。這種不斷變化的環境和對市場沒有太深入的知識的情況使得制定海外知識產權申請策略時變得更加困難。
本文著眼於推動能源轉型的一些關鍵技術,並研究了在決定海外申請方案時需要考慮的地域因素。儘管本文的討論重點是專利,但類似的考慮也適用於其他知識產權。 對於每項技術,考慮的四個不同的因素如下:
- 當前和潛在的未來市場規模 — 專利旨在為產品或方法提供排他性。為了最好地利用這種排他性,關鍵的終端用戶市場應該成為申請策略的重要考慮因素。在許多(但不是全部)情況下,這將是技術或其產出將被投入使用的地方,因此在這些地區提供保護通常至關重要的。
- 關鍵行業參與者和最大的專利申請者 — 跟蹤行業中最具影響力的公司和/或最大的專利申請者所在的位置可以幫助指導國外申請決策。在市場領導者所在的國家/地區擁有知識產權可以是一種有效的策略,有助於控制你的技術的實施並利用其提供的排他性。這是因為公司通常會在自己的祖國開發、測試、製造或使用技術,即使它並不代表該技術的最大終端市場。 在普遍具備合作的行業,關鍵參與者很可能成為此類合作的候選者,並且在相應國家獲得保護可能是有益的。
- 研究中心和擁有技術專長的國家 — 有時一個國家可能就某種技術發展出專業專長,儘管它不是該技術的關鍵終端市場或該行業最大公司的基地。這可能是由於該地區擁有大量中小企業技術公司、大學或研究機構。出於與行業內關鍵公司相同的原因,考慮在這些地區提供保護通常是有益的。對於有進一步發展機會的技術尤其如此。合作夥伴關係是能源轉型的重要組成部分,而擁有涵蓋關鍵研發中心的專利可以幫助確保合作並實現貨幣化。
- 貿易和運輸 — 最後,在運輸實物產品的地方,特別是在最終目的地的保護可能較難落實或執行的情況下,考慮運輸路線知識產權保護策略是有價值的。 專利可用於控制產品的進口和儲存,因此,如果管理得當,主要交通樞紐的保護可以成為控制受保護技術傳播的有力工具。
最終,每家公司都必須制定適合其特定市場和技術的申請策略 — 不存在一刀切的方法。我們建議通過考慮上述因素以及特定公司的地理能力和目標來做到這一點。 以下針對三個關鍵可再生能源行業的總體評論可能有助於說明外國申請策略中可以考慮的各種因素。
氫能
重新配置氫價值鏈以實現淨零目標是能源轉型的關鍵。在許多應用中,例如長途運輸和工業製造中,氫是化石燃料唯一可行的替代品之一,使用低排放來源生產的氫有可能大大減少這些行業對化石燃料的依賴。世界各國正在加大對整個價值鏈中氫技術的支持和關注 — 從生產到儲存和分配,再到最終的終端使用。這創造了一個競爭非常激烈且不斷發展的市場格局。
當前和未來的市場規模
中國是最大的氫能生產國和消費國,這主要是由於其廣泛的化學和煉油行業。 其中大部分生產是密集排放型的 — 來自天然氣或煤炭。 然而,中國政府最近發佈了一項氫能長期規劃,重點關注潔淨氫能的開發和推廣,這被視為一個“前沿”行業。 因此,中國對潔淨氫能技術的需求可能會很大且不斷增加,儘管中國對本土技術的偏好有所減弱。
美國是第二大氫能生產國和消費國,主要是由於其煉油工藝的需求。並受益於 2021 年基礎設施投資和就業法案,其中包含 95 億美元的預算來促進潔淨氫能的發展。
中東地區的氫需求量排名第三,其絕大多數氫是由化石燃料生產的。歐洲和英國是第四大消費國,受益於一些最全面的潔淨氫能研發和實施的公共資助體系。
印度是第五大氫能消費國,其需求的很大一部分來自於其廣泛的鋼鐵製造業。 由於政府綠色氫任務的啟動,印度對綠色氫的關注預計在未來幾年將顯著增長。
最大的專利申請者
氫價值鏈包括一個由不同技術、市場和終端用途組成的複雜生態系統。因此,價值鏈的不同部分存在著截然不同的情況,專利申請策略必須針對特定行業進行定制。
在整個價值鏈中,汽車企業主導著潔淨氫能技術專利,其中日本豐田、三菱和本田,韓國起亞和現代處於領先地位。這些公司一直專注于終端應用,但也擁有大量存儲、分配和轉化技術專利。
美國和歐洲公司在生產、儲存、分配和改造技術方面表現尤其突出,其中液化空氣集團(法國)、林德(德國)、空氣產品公司(美國)、巴斯夫(德國)、西門子(德國)、通用電氣 (美國)和殼牌(英國)均是這些行業中特別普遍的申報者。
研究中心和擁有技術專長的國家
總體而言,歐洲申請人提交以潔淨氫能為重點的專利申請最多,至少部分原因是整個歐盟政府對氫項目的高度關注和支持。 就總體申請數量而言,緊隨歐洲其後的是日本和美國申請人。日本在氫工業應用方面的申請數量最多,這得益於其在汽車行業特別強勁的表現,而歐洲申請人在生產、儲存、分銷和轉化技術方面處於領先地位,這再次仿照了在觀察最大的申請公司時所看到的趨勢。獨立來看,德國和法國的申請者明顯領先於其他歐洲國家,但明顯低於日本和美國。
法國擁有專利申請量排名前三的研究機構,而韓國也擁有特別強大的研究生態系統,在剩下的前 10 名研究機構中佔據了 5 家。與此同時,美國擁有最多的氫能技術專利申請初創企業,其次是歐洲。
衡量一個國家在某項技術上的專業化程度的一個指標是根據其專利申請來考慮其“相對技術優勢”(revealed technology advantage, RTA)。 RTA 是歐洲專利局用來比較各國在某些技術領域的專利申請方面的專業化程度的指標。每個國家都有一個 RTA 編號,其定義為該國在特定技術領域的全球專利份額除以該國在所有技術領域的全球專利份額。 數字大於 1 表示專業化或技術優勢。 使用這一指標來看的話,歐洲和日本在整個氫價值鏈上都表現出明顯的專業化。韓國在終端用途應用方面擁有專業化,但在價值鏈的其他部分則不然。美國和中國雖然是該領域的重要申請者,但在潔淨氫能技術領域並沒有技術優勢。
貿易和運輸
中國在氫能生產和使用方面基本實現自給自足,但在生產、儲存/分配和終端使用三個關鍵領域的創新和專利申請方面落後於歐洲、日本、韓國和美國這些關鍵技術出口國。進出中國的貿易大部分要麼通過海運(例如通過上海或香港),要麼通過鐵路經由俄羅斯、東歐和德國。中國的生態系統往往使外部科技公司難以進入中國市場,但中國科技公司越來越多地採取更加全球化的視野並將業務擴展到境外。
與中國類似,中東地區在制氫方面基本實現自給自足,但在綠色氫能技術開發方面相對落後。進出中東的貿易大部分都是通過海運進行的,通常經過荷蘭、比利時和德國等歐洲最大的港口。對於從該地區進口或出口的技術,這些交通樞紐的保護可能會提供一定程度的控制,以代替或補充在這些國家的直接申請。
總結和結論
考慮到中國和美國市場的規模,針對任何以氫能為重點的專利組合制定策略似乎很重要。 過去幾十年來,中國的知識產權基礎設施取得了顯著發展,其對潔淨氫能技術的日益關注從不斷增加的專利申請數量中可見一斑。 根據技術的不同,如果認為有可能從中國進口或出口,則德國和香港等交通樞紐的保護也是值得考慮的。與此同時,美國對氫能的需求加上對該領域不斷增加的投資只會加劇市場競爭並增加知識產權的價值。
歐洲既是氫價值鏈的關鍵市場和技術中心,並因此也是一個需要考慮的重要管轄區。 雖然日本和韓國的氫能消費量並不大,但它們在該領域擁有技術優勢,並且很可能成為技術出口國,因此隨著市場的發展、需求的增長以及各國的發展、需求的增長以及各國越來越多地尋求技術進步來維持這種需求,這些國家的知識產權保護也可能很有價值。
最後,印度和中東都擁有龐大的氫能市場,但該行業的技術專長似乎較少。與歐洲和亞洲同行相比,來自印度和中東的公司、研究機構和初創企業集群提交的專利申請要少得多。在印度,這可能是由於國家綠色氫能計劃最近才啟動,以及經常被提及的印度專利局效率低下的問題。儘管如此,印度似乎正日益成為氫能的主要市場,希望在印度開展業務的公司應該為此制定知識產權策略。在這兩種情況下,知識產權策略都需要考慮業務的具體開展地點,以及專利保護在其業務上有多大程度上的支持。根據市場的重要性,一些公司可能會投入大量資源來獲得這些地區的保護,而另一些公司則可能會依賴涵蓋其主要競爭對手、運輸路線和/或技術中心的位置的權利。
太陽能
近幾十年來,太陽能技術經歷了快速增長和成熟,持續的進步和成本的下降促使太陽能技術作為主流能源解決方案的可行性和接受度不斷提高,且發電技術種類繁多,包括從光伏發電、聚光太陽能發電到最近的有機光伏和鈣鈦礦電池。 安裝、存儲和運輸相關技術領域也取得了快速進步。與不太成熟的發電技術不同,太陽能具有更可預測(就正在進行的研究和預期技術而言)的市場和受監管(就國家政府政策而言)的市場。
當前和未來的市場規模
中國在太陽能發電量最大的國家中遙遙領先。 他們的發電量比歐洲多 100GW,是美國的三倍。 2021年,中國光伏裝機容量占全球總裝機容量的33%,但有趣的是,2017年,中國的市場份額超過51%。 中國主導地位的下降是各國重新將能源策略重點轉向可再生能源並為轉型提供補貼的直接結果。然而,作為最大的溫室氣體排放國,中國仍在積極努力實現到2060年淨零排放的目標,並在歷史上實現了其短期能源目標。
中國在太陽能光伏市場佔據主導地位,近80%的太陽能電池在中國製造,控制著全球約64%的用於製造光伏電池的多晶矽材料,控制著幾乎所有的太陽能矽錠和太陽能矽片。
排名第二的歐洲目標是到本十年末使太陽能成為其最大的能源來源。最近的俄羅斯和烏克蘭衝突暴露了歐洲各國對進口天然氣的依賴,迫使它們採用同樣綠色的替代品。早在2012年,德國的太陽能市場就蓬勃發展,但由於歐洲缺乏政府支持,加上中國的投資導致太陽能發展從歐洲轉向亞洲。新的歐洲太陽能光伏產業聯盟的成立,結合當地的各項政策,使得過去幾年太陽能光伏裝機量快速增長 — 從2021年的28.1GW增長到2022年的41.4GW。德國領先,其次是西班牙、 波蘭,然後是荷蘭。
美國排名第三,雖然美國是太陽能技術的先驅,但國內需求、政府支持和製造能力等多種因素導致美國太陽能光伏產品的產量減少。 最近的政策變化和轉向可再生能源的全球合作再次復興了美國的基礎設施,以直接挑戰中國的主導地位並進一步降低光伏成本。
日本和印度位居主要太陽能發電國之列,前者2021年裝機容量為84.9GW,後者為63.3GW。印度的目標是到 2030 年太陽能發電量達到 280GW,這使其成為未來太陽能增長的一個令人興奮且新興(但經過充分考驗)的市場。
最大的專利申請者
2019 年,太陽能占已公佈的可再生能源 PCT 申請的一半以上(增長了 678%),而 2002 年僅為四分之一多一點。自 2009 年以來,太陽能技術一直主導著市場。 對創新的投資反映了全球太陽能產量的增長。
有趣的是,在專利趨勢方面,與電池本身相關的創新和與安裝、追蹤和功率轉換等支持系統相關的創新之間存在明顯的區別。
儘管韓國和日本不是太陽能光伏應用的主要市場之一,但在 2010 年至 2019 年的十年間,韓國和日本在大多數與太陽能電池技術相關的國際專利族中位居榜首。 歐洲和美國緊隨其後,中國排名第五。但值得注意的是,與海外申請人相比,中國申請人通常不太可能進行國際申請,因此在研究中國專利時,情況會截然不同。
從支持系統領域的國際專利活動來看,歐洲領先於美國,其次是以一段差距緊隨其後的日本、韓國和中國。 在歐洲,德國、西班牙和法國在太陽能創新方面都佔有重要份額。
非洲的潛力
儘管太陽能在整個非洲大陸的前景大多尚未實現,但它可能是解決困擾許多非洲國家的長期電力問題的一種廉價且環保的方法。與裝機容量巨大但太陽能平均潛力較低的歐洲和北美相反,許多非洲國家的光伏發電潛力很大,但裝機容量卻很低。由於基礎設施限制、規章制度以及無法吸引外資等問題,非洲國家的光伏發電潛力非常有限。
中國在非洲大陸保持著重要影響力,並繼續成為撒哈拉以南非洲基礎設施項目的主要融資方之一,其過去二十年投資總額達 1550 億美元。 通過投資和獲得當地支持,中國在非洲的影響力還延伸到政策和法規方面。結合技術轉讓和資金支持,中國正在利用非洲的自然資源諸如鈷、銅、鋰等,確保本國太陽能產業穩定的供應鏈,同時發展非洲的綠色能源產業。
國際聯盟、合作和框架可以使太陽能專利更容易跨地區共享和轉讓,促進本地化解決方案並使各國成功利用太陽能。針對完全轉讓權利的許可將在如何在本地使用該技術以使終端用戶受益方面發揮至關重要的作用。
總結和結論
迄今為止,中國是太陽能公司最大的市場,因此應該成為所有知識產權策略的關鍵考慮因素。然而,由於市場的成熟度和成熟的本地運營商,加上在中國行使專利權的挑戰,對於大多數非中國公司來說,這可能不是一個可行的市場,因此並不一定所有發明都應在中國受到保護。在進出中國的交通樞紐(例如香港或其他交通樞紐)申請專利也是提供一種控制進出中國的進口的可行方法。
與氫能一樣,日本和韓國可能是太陽能市場的技術出口國,因此也可能成為專利保護的理想地。根據技術的不同,歐洲和美國也可能成為作優先保護的名單上,特別是在安裝、追蹤和功率轉換等支持技術方面。在歐洲,德國、西班牙和法國在太陽能創新方面都佔有相當大的份額。
最後,如果能夠解決資金、基礎設施和支持方面的重大挑戰,非洲可能是未來的一個關鍵地區。專利的有效期為 20 年,在此期間取得重大進展並非不可預視,因此強有而力的知識產權策略可能還應認真考慮在非洲境內的保護。
風能
與此處討論的其他技術一樣,風能預計將成為實現淨零目標的核心,也是大多數國家能源獨立和潔淨能源目標的重點。陸上技術是更成熟的技術,在過去五年中,一直致力於最大限度地提高每兆瓦裝機容量的發電量,以釋放更多低風速場址。 海上風電尚未成熟,但預計將迅速增長,為巨大潛力打開大門。
市場規模
中國擁有最大的裝機容量,並且是陸上和海上發電的市場領導者。政府慷慨的激勵措施和支持計劃成功地刺激了該行業的快速增長。近年來,政府支持有所減少,但這預計不會對中國風能市場產生太大影響。然而,這導致一些最大的中國原始設備製造商開始將目光投向中國以外的地區,並在歐洲和世界各地開展項目。這意味著中國開發的技術正在以過去10年從未有過的方式接觸到更廣闊的市場。
歐盟是第二大風電市場。 其中貢獻最大的是德國,西班牙排名第二,法國排名第三。 丹麥雖然在總發電量方面不是最大的生產國之一,但值得注意的是,該國嚴重依賴風能,到 2020 年,其發電量將有 56% 通過風電實現。挪威和瑞典都已制定了計劃,可能在未來十年內大幅增加風能發電能力,因此也是值得關注的市場。
美國排名第三,這主要歸功於政府政策的支持和風電成本的降低。英國和印度也擁有巨大的風能發電能力,其中英國在海上風能方面尤其具有優勢。
上面提到的所有國家預計將根據政府的淨零排放戰策略在未來幾年大幅增加風能發電能力。因此,這些國家有望保持其在風能領域的相關性。
關鍵行業參與者和研究中心
風能領域顯然涵蓋了從地震勘測和鑽井到渦輪機製造、電網管理和天氣監測等眾多技術領域。 每個不同的子行業和技術都有自己的市場環境。因此,公司在制定知識產權策略時,公司與該領域經驗豐富的律師密切合作,根據技術的具體情況制定計劃,這一點至關重要。
以渦輪機製造行業為例,最大的公司基本上與最大的市場保持一致。十大渦輪機製造商中,中國佔據了六席,包括金風科技、遠景科技、明陽科技、運達科技、三一重工和中車集團。GE 是唯一一家美國公司,歐洲的維斯塔斯 (Vestas)、西門子歌美颯 (Siemens Gamesa) 和 Nordex 也躋身前十。 這些公司不僅代表了最大的製造商,而且也是該市場領域最大的創新者。
總體而言,中國公司在申請數量方面處於領先地位,但歷史上其專利活動主要集中在中國,擁有的國際專利族相對較少。隨著中國企業尋求海外擴張,這種情況開始發生某種程度的改變。預計未來幾年,中國本土風電企業將迅速擴大其國際專利組合。
GE、維斯塔斯、西門子歌美颯和 Nordex 的專利申請主要集中在歐洲(包括英國)、美國和中國的主要市場。在印度等未來可能出現顯著增長的國家也申請了大量專利。在歐洲,大部分申請在德國、法國、英國和西班牙生效。丹麥也有很大程度的保護,這可能是因為它專注於風能,而且維斯塔斯總部也設在那裡。瑞典、挪威、荷蘭和意大利等歐洲國家似乎處於次要地位,但仍然很大程度上受到這些大型申請者的保護。
總結和結論
與許多可再生能源行業一樣,中國、歐洲和美國是主要市場。在渦輪機子行業中,它們也代表了主要參與者和研究中心的所在地。因此,從事該行業的公司的知識產權策略應該在這些國家制定強而有力的保護計劃。在歐洲,可以尋求保護的國家範圍很廣,這些國家也與主要市場保持一致:德國、法國、英國、西班牙和丹麥是渦輪機製造商的領跑者,其中瑞典、荷蘭、挪威和意大利等國家的產能也在不斷增強,因此它們也日漸成為知識產權保護的興趣所在。