市场 • 应用 • 技术
搜索
当前位置:主页 > 新闻资讯 >

丰田燃料电池系统全球专利技术布局详解

时间:  2020-05-20 14:07   来源:  OFweek氢能    作者:  网络转载

[汽车总站网 www.chianautoms.com欢迎你]

丰田汽车作为燃料电池车先进技术的代表,其燃料电池车已经历经3代技术研发,并首次推出了量产并在全球出售的燃料电池车。其专利申请量占据全球第一。从燃料电池产业专利布局技术发展历程来看,丰田最早于1922年开始进行燃料电池汽车技术的研发,1993年开始申请相关专利,到2014年开始可以量产氢燃料电池汽车Mirai,此过程历经22年,期间还发布了多款概念车和氢燃料电池混合动力汽车。丰田在氢燃料电池系统技术各个领域均有专利布局,技术非常全面。

丰田燃料电池系统全球专利技术布局详解
丰田氢燃料电池系统全球专利申请示意图

从图中可以看出,丰田在2007年左右氢燃料电池领域的专利申请量达到顶峰,这也可以推测出丰田是在2007年左右在氢燃料电车技术领域开始取得许多重大突破。核心关键技术开始掌握,为后来的氢燃料电池汽车的量产奠定了重要基础。进一步分析可发现,2014年在丰田推出量产车时,丰田的专利技术布局绝大部分已经完成,核心技术领域的专利申请布局达到世界先进水平。此时专利申请量达到了5315件,占据总申请量的84%,而截至2019年总共申请了6317件。虽然在2014年后的专利申请在2017年达到了416件,但主要集中在控制系统和电堆系统等领域,是解决实际应用中发现的问题而申请的。

对比国内,此时我们正在准备开始实施锂电领域的十城千辆工程(2009年开始实施),并在燃料电池领域开始有所布局,但是真正能做氢燃料电池领域的机构少之又少,直至如今我们还需要在氢燃料电池的关键技术(如膜、催化剂及电堆、控制等领域)取得真正实质性突破。

丰田燃料电池系统全球专利技术布局详解
丰田氢燃料电池系统主要关键技术领域全球专利申请示意图

研判丰田氢燃料电池系统在具体关键技术申请专利发现,丰田在电堆领域的催化剂,质子交换膜,扩散层和双极板,其他等总共申请专利占据总量的54%。而这几个技术点正是电堆系统的核心技术领域,并在控制系统和密封技术上同样有较多的专利申请量,同样这也是在2007年左右完成布局的。往后看,丰田的专利技术布局主要集中在控制系统等领域,这主要是因为在解决了核心材料等技术问题后,氢燃料电池车的集成控制技术成为了当前主要问题,并基本在2017年之前完成了主要的技术布局。从2014年到2017年,历经了3年的后期技术领域完善。

丰田专利申请主要共同申请人

技术分支

共同申请人

密封等其他零部件

爱信精机株式会社

催化剂

株式会社科特拉

控制系统

爱信精机株式会社,株式会社电装双极板

日新制钢株式会社

扩散层

爱信精机株式会社

此外,从丰田专利共同申请人来看,丰田在密封等其他零部件、催化剂方面与日本本土相关领域的强企业有密切相关的合作,核心技术都是来自于日本本土企业。丰田作为日本氢燃料电池汽车成功量产的典范,其与本土上下游企业的密切合作模式值得我国相关领域企业借鉴。

值得一提的是,在密封零部件方面,爱信精机株式会社与丰田合作研发共同申请专利数量最多。爱信精机株式会社是一家全球专业从事汽车零配件公司,其中丰田拥有该公司22.2%的股份,也是Mirai 燃料电池系统零部件主要供应商。

在催化剂方面,株式会社科特拉与丰田的合作较为紧密。株式会社科特拉成立于1967 年,为全球客户提供净化空气和水的触媒和活性炭产品,在混合动力车、汽柴油车等汽车尾气净化用触媒方面,该公司技术领先。在控制系统方面,除了爱信精机,还有株式会社电装与丰田合作紧密。

株式会社电装是全球顶级汽车零部件及系统供应商,成立于1949 年,在环境保护、发动机管理、车身电子产品、驾驶控制与安全、信息和通讯等领域,成为全球主要整车生产商的合作伙伴。电装为日本燃料电池汽车Mirai 燃料电池系统开发了冷却系统中的散热器、水泵、加氢系统中的氢罐等。在双极板和扩散层方面,除了爱信精机株式会社,丰田与日新制钢株式会社也有共同申请。日新制钢株式会社日本著名的钢铁企业,在金属双极板技术领域与丰田展开了6 项合作申请。

总结:丰田已构建全产业链,技术领先,技术路线明确。特别是丰田与本土上下游企业密切合作的经验值得我国企业借鉴。总的来说,丰田在氢燃料电池汽车全领域内同时进行研发布局,在氢燃料电池汽车的自主产业化布局早、周期长、实力强,对外形成了一定的技术壁垒。
 

[汽车总站网 www.chianautoms.com欢迎你]


读者留言
看不清?点击更换

商用汽车总站网

  • www.chinaautoms.com/由北京茂胜文化传媒有限公司版权所有@2019

    京ICP备18056018号-1

    合作QQ: 305140880

    地址:北京市朝阳区清河营国际城乐想汇3号楼1612室