豐田汽車作為燃料電池車先進(jìn)技術(shù)的代表，其燃料電池車已經(jīng)歷經(jīng)3代技術(shù)研發(fā)，并首次推出了量產(chǎn)并在全球出售的燃料電池車。其專利申請(qǐng)量占據(jù)全球第一。從燃料電池產(chǎn)業(yè)專利布局技術(shù)發(fā)展歷程來看，豐田最早于1922年開始進(jìn)行燃料電池汽車技術(shù)的研發(fā)，1993年開始申請(qǐng)相關(guān)專利，到2014年開始可以量產(chǎn)氫燃料電池汽車Mirai，此過程歷經(jīng)22年，期間還發(fā)布了多款概念車和氫燃料電池混合動(dòng)力汽車。豐田在氫燃料電池系統(tǒng)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域均有專利布局，技術(shù)非常全面。

豐田氫燃料電池系統(tǒng)全球?qū)＠暾?qǐng)示意圖

從圖中可以看出，豐田在2007年左右氫燃料電池領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量達(dá)到頂峰，這也可以推測出豐田是在2007年左右在氫燃料電車技術(shù)領(lǐng)域開始取得許多重大突破，核心關(guān)鍵技術(shù)開始掌握，為后來的氫燃料電池汽車的量產(chǎn)奠定了重要基礎(chǔ)。進(jìn)一步分析可發(fā)現(xiàn)，2014年在豐田推出量產(chǎn)車時(shí)，豐田的專利技術(shù)布局絕大部分已經(jīng)完成，核心技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)布局達(dá)到世界先進(jìn)水平。此時(shí)專利申請(qǐng)量達(dá)到了5315件，占據(jù)總申請(qǐng)量的84%，而截至2019年總共申請(qǐng)了6317件。雖然在2014年后的專利申請(qǐng)?jiān)?017年達(dá)到了416件，但主要集中在控制系統(tǒng)和電堆系統(tǒng)等領(lǐng)域，是解決實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題而申請(qǐng)的。

對(duì)比國內(nèi)，此時(shí)我們正在準(zhǔn)備開始實(shí)施鋰電領(lǐng)域的十城千輛工程（2009年開始實(shí)施），并在燃料電池領(lǐng)域開始有所布局，但是真正能做氫燃料電池領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)少之又少，直至如今，我們還需要在氫燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)（如膜，催化劑及電堆，控制等領(lǐng)域）取得真正實(shí)質(zhì)性突破。

豐田氫燃料電池系統(tǒng)主要關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域全球?qū)＠暾?qǐng)示意圖

研判豐田氫燃料電池系統(tǒng)在具體關(guān)鍵技術(shù)申請(qǐng)專利發(fā)現(xiàn)，豐田在電堆領(lǐng)域的催化劑，質(zhì)子交換膜，擴(kuò)散層和雙極板，其他等總共申請(qǐng)專利占據(jù)總量的54%。而這幾個(gè)技術(shù)點(diǎn)正是電堆系統(tǒng)的核心技術(shù)領(lǐng)域，并在控制系統(tǒng)和密封技術(shù)上同樣有較多的專利申請(qǐng)量，同樣這也是在2007年左右完成布局的。往后看，豐田的專利技術(shù)布局主要集中在控制系統(tǒng)等領(lǐng)域，這主要是因?yàn)樵诮鉀Q了核心材料等技術(shù)問題后，氫燃料電池車的集成控制技術(shù)成為了當(dāng)前主要問題，并基本在2017年之前完成了主要的技術(shù)布局。從2014年到2017年，歷經(jīng)了3年的后期技術(shù)領(lǐng)域完善。

豐田專利申請(qǐng)主要共同申請(qǐng)人

技術(shù)分支

共同申請(qǐng)人

密封等其他零部件

愛信精機(jī)株式會(huì)社

催化劑

株式會(huì)社科特拉

控制系統(tǒng)

愛信精機(jī)株式會(huì)社，株式會(huì)社電裝雙極板

日新制鋼株式會(huì)社

擴(kuò)散層

愛信精機(jī)株式會(huì)社

此外，從豐田專利共同申請(qǐng)人來看，豐田在密封等其他零部件、催化劑方面與日本本土相關(guān)領(lǐng)域的強(qiáng)企業(yè)有密切相關(guān)的合作，核心技術(shù)都是來自于日本本土企業(yè)。豐田作為日本氫燃料電池汽車成功量產(chǎn)的典范，其與本土上下游企業(yè)的密切合作模式值得我國相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)借鑒。

值得一提的是，在密封零部件方面，愛信精機(jī)株式會(huì)社與豐田合作研發(fā)共同申請(qǐng)專利數(shù)量最多。愛信精機(jī)株式會(huì)社是一家全球?qū)I(yè)從事汽車零配件公司，其中豐田擁有該公司22．2%的股份，也是Mirai 燃料電池系統(tǒng)零部件主要供應(yīng)商。在催化劑方面，株式會(huì)社科特拉與豐田的合作較為緊密。株式會(huì)社科特拉成立于1967 年，為全球客戶提供凈化空氣和水的觸媒和活性炭產(chǎn)品，在混合動(dòng)力車、汽柴油車等汽車尾氣凈化用觸媒方面，該公司技術(shù)領(lǐng)先。在控制系統(tǒng)方面，除了愛信精機(jī)，還有株式會(huì)社電裝與豐田合作緊密。株式會(huì)社電裝是全球頂級(jí)汽車零部件及系統(tǒng)供應(yīng)商，成立于1949 年，在環(huán)境保護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理、車身電子產(chǎn)品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領(lǐng)域，成為全球主要整車生產(chǎn)商的合作伙伴。電裝為日本燃料電池汽車Mirai 燃料電池系統(tǒng)開發(fā)了冷卻系統(tǒng)中的散熱器、水泵、加氫系統(tǒng)中的氫罐等。在雙極板和擴(kuò)散層方面，除了愛信精機(jī)株式會(huì)社，豐田與日新制鋼株式會(huì)社也有共同申請(qǐng)。日新制鋼株式會(huì)社日本著名的鋼鐵企業(yè)，在金屬雙極板技術(shù)領(lǐng)域與豐田展開了6 項(xiàng)合作申請(qǐng)。

總結(jié)：豐田已構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)領(lǐng)先，技術(shù)路線明確。特別是豐田與本土上下游企業(yè)密切合作的經(jīng)驗(yàn)值得我國企業(yè)借鑒?？偟膩碚f，豐田在氫燃料電池汽車全領(lǐng)域內(nèi)同時(shí)進(jìn)行研發(fā)布局，在氫燃料電池汽車的自主產(chǎn)業(yè)化布局早，周期長，實(shí)力強(qiáng)，對(duì)外形成了一定的技術(shù)壁壘。

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