当前，光伏产业作为可再生能源的重要组成部分，正面临着前所未有的发展机遇与挑战。欧洲作为全球光伏市场的重要参与者，在主流供应链、技术创新等领域具有竞争优势，面对全球能源转型的新机遇新挑战，欧洲正通过产业重构、技术创新和差异化的市场定位探索一条新的破局之路。
近日，欧洲专利局（EPO）专利和技术观察站发布光伏技术洞察报告，分析了五十年来（1974年至2023年）30种光伏技术的发展趋势。报告的研究结果涵盖 EPO掌握的约34万项技术的专利信息，包括7万个国际专利族（IPFs），分布在光伏材料、光伏设备技术、光伏设备管理和光伏设备应用四个领域。
“如何通过知识产权布局支撑产业重构、技术创新、全球化布局和商业模式创新，进而为欧洲光伏产业带来新的生机，是当前欧洲光伏产业面临的重要课题。”国家知识产权局知识产权发展研究中心首席研究员顾昕表示，目前全球光伏产业面临着电网消纳压力增大、产能过剩、市场竞争加剧、企业利润下降、国际贸易摩擦等挑战，如何通过知识产权保护和科学合理布局，降低企业出口成本和国际市场拓展难度，推动光伏产业可持续发展，是当前和今后一个时期全球光伏产业共同面临的课题。
技术研发着眼科学布局
报告显示，1974年至2023年，光伏领域共提交近34万件专利申请，其中9%与光伏材料相关，54%与设备技术相关，13%与光伏设备管理相关，24%与光伏设备应用相关。近年来，光伏领域的发明专利申请数量增长强劲。20世纪90年代末开始大幅增加，经历急剧增长后，于2013年下降约15%，随后以较低增速回升。
2022年，欧洲光伏市场在能源危机与碳中和双重驱动下迎来新的发展机遇，其中，德国、西班牙、波兰、荷兰等国家纷纷出台激励政策，取得了总装机量的迅速增长。
德国光伏产业发展较早，早在2000年，德国就发布了可再生能源法。得益于德国政府的支持政策，德国光伏产业获得了长足的发展。2020年，可再生能源法修订，鼓励光伏上下游产业开展技术创新、设备更新和加强知识产权保护，为产业的长期可持续发展创造了更多条件。数据显示，如今，德国作为欧盟第一大经济体，也成为欧盟光伏装机量最大的国家，截至2022年底，德国光伏总装机量达到了68.5GW。
报告显示，1990年至2023年，与光伏材料相关的专利申请共2.8756万件，其中包括8202项国际专利族。光伏设备管理子领域共有4.3142万件专利申请。
值得一提的是，1990年至2023年，光伏设备应用这一领域共有7.9678万件专利申请，包括1.1001万项国际专利族，该领域在国际专利族中所占比例为16.2%，在所有光伏领域中排名第二。
1990年至2023年，有三项技术主导了光伏设备管理及光伏设备应用领域，分别是串联电池、薄膜太阳能电池和车载集成光伏技术。近年来，这几项技术发展的重点已转向车辆集成光伏和太阳跟踪技术。车辆集成光伏技术在整个报告期内均展现出显著的创新活力，相关专利申请达3.1623万件，包括3941项国际专利族。
“随着全球新能源汽车技术的飞速发展，对于储能技术及应用解决方案的需求呈现‘井喷’的趋势，因此，以串联电池、薄膜太阳能电池和车载集成光伏技术等领域的研发和专利申请也反映出当前全球领域的技术需求和研发方向。”顾昕分析，在技术领域方面，光伏设备技术相关专利申请占比最高，其次是光伏材料，其他值得关注的具体技术包括薄膜太阳能电池、叠层电池、染料敏化太阳能电池材料以及太阳能电池中的无机—有机异质结。
创新活跃谋求差异化竞争
报告显示，在专利申请来源上，亚洲在光伏领域的贡献最大。按地理区域划分，1974年至2023年间，亚洲光伏领域的专利申请份额从27%升至57%，远超欧洲（27%）和北美洲（16%）。
过去10年中，中国申请人占比快速增长，并于2022年超过日本。日本申请人在1974年至2023年间一直占主导地位，但是申请量有波动，近年申请量占比下降至约20%。
此外，欧洲和北美洲也是主要专利申请地。9个最活跃申请国中，有5个位于欧洲；其中，德国总体排名第三位，近年来占比也有所下降。
值得一提的是，欧洲创业公司和大学的专利申请活动非常活跃。报告指出，2010年至2023年，超过300家欧洲初创企业和大学提交了光伏领域的专利申请，初创企业申请量波动较大，大学提交的专利申请量则相对稳定。2010年至2023年，在欧洲专利公约（EPC）39个成员国中，来自18个国家的179家独立初创企业提交了480件专利申请，169所大学提交了554件专利申请。初创企业和大学关注的领域不同，专利活动也存在差异。顾昕分析，光伏材料和光伏设备管理领域的专利申请活动主要集中在高校；在光伏设备技术和光伏设备应用领域中，专利申请活动偏向初创企业，在相关领域的商业化导向日益增强，同时也为欧洲在光伏领域加强技术和经济地位提供了机遇。
总部位于德国康斯坦茨的 RCT（RCT Solutions GmbH）是光伏技术与设备的专业供应商，专注于高效晶硅电池的工艺研发和高品质湿化学清洗设备的制造，在湿化学制程和高效电池领域拥有多件专利。目前，RCT主导了德国政府的未来高效电池工厂、低氧浓度 N型电池的产业化等多项公共研发项目，同时为全球多家上下游企业提供双面电池技术和湿化学制程工艺的技术咨询和技术转让服务。如今，依托欧洲的光伏产业政策支持，像 RCT这样的创新型企业正与众多初创企业一道，在光伏技术和设备领域开展了较为全面的知识产权布局，以期在全球可持续发展和碳中和目标中大显身手。
“面对全球光伏产业的飞速发展和技术竞争，欧洲光伏产业在细分服务领域、推动模式创新的同时，还应聚焦光伏集成技术、新型光伏材料等领域技术创新。而积极在技术创新方面谋求突破，强化知识产权布局，赋能产业升级、重塑传统市场、提升竞争力，仍然是欧洲光伏产业发力破局的重要考量。”顾昕表示。（本报记者 李铎）
（编辑：刘珊）
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