今年早些時(shí)候，歐洲專(zhuān)利局(European Patent Office，以下稱(chēng)：EPO) 發(fā)布的一份報告，報告中壓縮毛巾了氫能相關(guān)技術(shù)專(zhuān)利申請的趨勢統計。該報告很長(cháng)，對沒(méi)時(shí)間閱讀全文的人來(lái)說(shuō)，這里有七條和運輸相關(guān)的關(guān)鍵要點(diǎn)。

01

2011-2020年，氫燃料汽車(chē)內燃機(ICE)創(chuàng )新保持穩定，而燃料電池創(chuàng )新則明顯增加。

這表明了，創(chuàng )新者仍然認為氫能燃料電池對未來(lái)很重要，而不僅僅是燃料電池。

2014年，豐田公司推出了氫能燃料電池乘用車(chē)Mirai，這是世界上第一款由燃料電池驅動(dòng)的氫能動(dòng)力量產(chǎn)車(chē)。從此之后，豐田和其他幾家公司一直專(zhuān)注于氫能燃料電池技術(shù)研發(fā)。在這段時(shí)間里，和氫能相關(guān)的內燃機研發(fā)相對較少。

可能是因為以前對氫能內燃機的研究顯示會(huì )有氮氧化物排放。不過(guò)英國JCB公司最近的研究表明，通過(guò)低溫燃燒&稀薄燃燒，幾乎可以消除氮氧化物排放。

02

EPO報告中的統計數據顯示，和氫能相關(guān)的內燃機研發(fā)不應被忽視。同樣，同一時(shí)期在航空領(lǐng)域，氫能燃氣輪機的創(chuàng )新保持穩定，而燃料電池創(chuàng )新明顯增加。這表明創(chuàng )新者仍然看到燃氣輪機技術(shù)的重要性。航空領(lǐng)域就像在汽車(chē)領(lǐng)域一樣，氫燃料電池作為實(shí)現政府設定的雄心勃勃的凈零碳排放目標的一種方式而受到最多關(guān)注。這些統計數據表明，氫能 (在燃氣輪機中)很可能在解決方案中發(fā)揮重要作用。氫能動(dòng)力燃氣輪機看起來(lái)比氫能燃料電池更適用于遠程飛機，因為它們的功率密度更大，且將和我們已習慣的現有的傳統燃氣輪機共享相同的供應鏈。

03

雖大多數汽車(chē)生產(chǎn)商似乎都專(zhuān)注于氣態(tài)氫的車(chē)載存儲，但寶馬正在將大量資源傾注至到液氫存儲，這種技術(shù)更具挑戰性。

BMW Hydrogen 7是寶馬一款在2006-2007年間限量生產(chǎn)的汽車(chē)，也是為數不多的使用液氫而不是氣態(tài)氫的汽車(chē)之一。寶馬公司聲稱(chēng)，在700巴的壓力下，液體形式比氣體形式每體積能提供75%以上的能量。因此，可以實(shí)現相應的更長(cháng)的巡航范圍。

缺點(diǎn)是，將氫作為液體儲存存在技術(shù)上的困難，比如需要保持非常低的(低溫)溫度，如果氫未被使用，就會(huì )出現蒸發(fā)的問(wèn)題。然而，EPO報告中的數據表明，寶馬相信液體形式的氫有一個(gè)未來(lái)，盡管存在技術(shù)困難，但他們正在推進(jìn)以液體形式儲存氫的技術(shù)。

04

日本和韓國的汽車(chē)公司正大力投資燃料電池汽車(chē)研發(fā)，也在大力投資電解技術(shù)的知識產(chǎn)權保護。

日韓公司參與電解的技術(shù)讓人驚訝，因汽車(chē)公司不會(huì )參與燃料生產(chǎn)的工作。不過(guò)大部分投資是由PEM電解槽和燃料電池動(dòng)力技術(shù)之間的重疊而推動(dòng)的。其中PEM燃料電池可反向應用于電解水制氫。

這些汽車(chē)公司可能也在尋求利用專(zhuān)利來(lái)獲得對氫生產(chǎn)的某種程度的控制，這樣他們就可以鼓勵氫生產(chǎn)，從而推動(dòng)氫汽車(chē)的普及。

05

盡管當今世界上使用氫能燃料的火車(chē)(約14列)比飛機或輪船還多，但在過(guò)去20年里，鐵路應用方面的專(zhuān)利家族(33個(gè))非常少。

從數據來(lái)看，鐵路似乎不是氫能技術(shù)或創(chuàng )新的大領(lǐng)域。和大多數公路交通工具不同，火車(chē)在固定的路線(xiàn)上行程，通過(guò)在軌道上安裝導線(xiàn)，更容易為行駛中的火車(chē)供電。電動(dòng)火車(chē)不需要隨身攜帶巨大的電池來(lái)為整個(gè)旅程儲存電力。

這是鐵路相對于公路的一個(gè)重要優(yōu)勢，有助于解釋為什么鐵路網(wǎng)氫能的應用相當有限，只會(huì )用于那些不經(jīng)濟的電氣化線(xiàn)路。

06

盡管中國正在建設世界上最大的電解鋁項目之一，但在和氫能相關(guān)的運輸領(lǐng)域，中國的專(zhuān)利活動(dòng)份額很小(汽車(chē)、航空和航運各占2%，鐵路則沒(méi)有)。

有充分的證據表明，中國正在擁抱電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)，像蔚來(lái)汽車(chē)這樣的公司正在生產(chǎn)和特斯拉競爭的公路車(chē)輛，中國公司也越來(lái)越多地參與電動(dòng)航空領(lǐng)域。但人們對氫能燃料汽車(chē)似乎興趣不大。就目前而言，中國正在建造的巨型電解槽將幫助該國龐大的鋼鐵工業(yè)從化石燃料轉向綠色能源，我們只能希望如此。

07

2021年是風(fēng)險資本對氫能相關(guān)初創(chuàng )公司投資的豐收年，投資額超過(guò)了此前6年的總和。

最大的投資不是在公路車(chē)輛公司，而是在航空公司——研發(fā)氫動(dòng)力飛機的初創(chuàng )公司。

這和許多人的觀(guān)點(diǎn)一致，即氫能在交通運輸中最廣泛的應用是在長(cháng)途旅行。對長(cháng)途飛行來(lái)說(shuō)，重量變得至關(guān)重要，而這正是氫能電池比電池更有優(yōu)勢的地方。電池技術(shù)在今天的基礎上有了很大的提高，許多人也只認為電池驅動(dòng)的飛機是短程或中程航空運輸的可能性。

這就只剩下合成航空燃料(SAF)和氫能為未來(lái)遠程航空旅行提供動(dòng)力。合成航空燃料能在一段時(shí)間內成為解決方案的一部分，它比氫氣更容易獲得和使用。從長(cháng)遠來(lái)看，氫能看起來(lái)更有吸引力。對氫能航空初創(chuàng )企業(yè)的投資開(kāi)始反映出這一點(diǎn)。