氢能，作为全球能源结构向清洁化、低碳化转型过程中的关键战略方向之一，其核心技术的研发突破与产业化应用进程，近年来始终受到世界各国政府、企业及科研机构的高度关注与持续投入。在这一领域，专利作为衡量技术创新能力的核心指标，直接反映了企业在氢能产业链各环节的布局深度与未来竞争力。基于国家知识产权局最新公开数据及科科豆、八月瓜等专业专利数据分析平台的统计结果，2024年全球氢能专利申请量排名前十的企业榜单正式出炉。这份榜单不仅揭示了当前氢能技术研发的领先者，更折射出全球氢能产业从“技术储备”向“规模化应用”过渡的关键趋势——企业专利布局正从单一环节向全产业链延伸，从实验室技术向工程化、商业化落地加速转化。
作为全球氢能技术研发与产业化探索的先行者，丰田汽车公司凭借数十年的持续投入，在氢能领域的专利积累已形成难以撼动的领先优势。根据科科豆平台最新统计数据，截至2024年第三季度，该公司氢能相关专利申请总量已突破15000件，连续12年位居全球企业榜首。
丰田的专利重心长期聚焦于燃料电池汽车（FCV）的核心部件——燃料电池电堆，其在膜电极组件（MEA）、双极板材料、氢气循环系统等关键技术上的专利占比超过60%。例如，该公司于2023年公开的“一种高耐久性质子交换膜制备方法”专利，通过改进膜材料的化学结构，将电堆使用寿命提升至10万小时以上，直接解决了燃料电池车成本高、寿命短的行业痛点。此外，丰田在氢能基础设施领域也有深度布局，其“高效氢气加注机流量控制装置”专利已在全球多个加氢站落地应用，推动加氢时间缩短至3分钟以内，接近传统燃油车加油效率。
作为全球动力电池领域的龙头企业，宁德时代近年来将氢能视为“电化学储能的重要补充”，通过跨界技术融合实现快速突破。截至2024年，其氢能专利申请量达12000余件，首次超越松下跃居全球第二，成为榜单中最亮眼的中国企业。
宁德时代的专利布局呈现出鲜明的“电化学+氢能”融合特征，尤其在固态储氢材料领域表现突出。其“一种基于金属有机框架（MOFs）的复合储氢材料”专利，通过在MOFs材料中掺杂锂基催化剂，使储氢密度提升至15wt%（重量百分比），远超传统高压气态储氢的5wt%，且储放氢温度降低至-20℃~50℃，大幅降低了车载储氢系统的能耗与安全性风险。此外，该公司还布局了“氢燃料电池与锂电池混合动力系统”相关专利，通过两种能源形式的智能切换，解决了纯燃料电池车在低温启动、高功率输出时的性能短板，相关技术已应用于国内某车企的氢能重卡原型车。
作为丰田的核心合作伙伴，松下在氢能产业链中扮演着“关键材料供应商”的角色，其专利布局以燃料电池核心零部件为核心，与丰田形成互补。2024年，松下氢能专利申请量达9800件，稳居全球前三。
松下的专利优势集中在质子交换膜、催化剂、碳纸等“卡脖子”材料领域。例如，其“铂合金催化剂纳米颗粒分散技术”专利，通过优化催化剂的粒径与分布均匀性，使燃料电池的催化效率提升30%，同时减少铂金属用量50%，直接推动燃料电池电堆成本下降。此外，松下在氢燃料电池备用电源领域也有独特布局，其“长寿命燃料电池应急电源系统”专利已应用于日本多地的通信基站，在自然灾害导致电网中断时，可实现72小时以上的持续供电。
作为中国氢能燃料电池系统集成的领军企业，亿华通凭借本土化工程化能力跻身全球前十，2024年专利申请量达8200件，是国内少数实现燃料电池系统规模化装车的企业之一。
亿华通的专利布局紧密围绕商用车场景需求，其“高集成度燃料电池系统模块化设计”专利，将电堆、氢气供给、空气管理等子系统集成度提升40%，系统体积缩小30%，适配8-12米氢能公交车、49吨氢能重卡等多种车型。在实际应用中，搭载该系统的氢能公交车已在北京、张家口等城市运营超5万公里，氢耗降至4.5kg/100km，续航里程突破600公里。此外，亿华通还联合国内高校布局“燃料电池低温启动技术”专利，通过余热回收与电解液预热协同控制，实现-30℃极寒环境下的快速启动，解决了北方地区氢能车冬季运营难题。
三菱重工作为综合性重工企业，其氢能专利布局覆盖制氢、储氢、氢能发电全产业链，2024年申请量达7500件，展现出“大氢能”战略的全面性。
在制氢环节，三菱重工的“高效碱性电解槽电极材料”专利，通过在镍基电极表面修饰稀土元素涂层，将电解效率提升至85%以上，单槽产氢量达1000Nm³/h，可满足大型绿氢项目需求。储氢领域，其“有机液态储氢材料脱氢催化剂”专利，实现了苯环己烷在180℃下的高效脱氢，储氢密度达6.2wt%，且材料可循环使用500次以上，为长距离氢能运输提供了新方案。氢能发电方面，三菱重工的“氢燃气轮机低氮燃烧技术”专利，通过优化燃料喷射角度与空气混合方式，将氢燃烧时的NOx排放量控制在5ppm以下，相关技术已应用于日本横滨某600MW氢能联合循环电站。
西门子能源作为欧洲氢能技术的代表企业，其专利布局聚焦氢能与传统能源系统的融合，2024年申请量达6800件，尤其在氢能发电与电网协同领域优势显著。
西门子能源的“氢能燃气轮机快速变负荷控制”专利，解决了氢能发电因风光制氢波动导致的出力不稳定问题，可实现机组在10%-100%负荷区间内的平滑调节，响应时间小于10秒，满足电网调频需求。此外，该公司还布局了“绿氢与天然气管网掺混输送”专利，通过在天然气管网中掺入20%以下的氢气，无需大规模改造现有管网即可实现氢能的低成本运输，相关技术已在德国北莱茵-威斯特伐利亚州的天然气管道项目中试点应用。
本田在氢能领域的研发可追溯至2002年，其专利布局兼顾乘用车与小型氢能设备，2024年申请量达6200件，技术特点偏向“小型化、轻量化”。
在乘用车领域，本田的“燃料电池堆薄型化设计”专利，通过采用波纹状双极板与超薄质子交换膜，将电堆厚度减少20%，重量降低15%，搭载该技术的Clarity Fuel Cell车型续航里程突破750公里。在便携式设备领域，本田的“小型燃料电池发电机一体化设计”专利，将燃料电池、储氢罐、逆变器集成于20kg的机箱内，输出功率达1kW，可作为户外作业、应急救援的移动电源，已在日本防灾物资储备中推广。
作为国内能源巨头，中国石化凭借在炼化、管网领域的既有优势，快速切入氢能产业链上游，2024年专利申请量达5800件，成为榜单中唯一的传统能源企业。
中国石化的专利布局以绿氢制备与储运为核心，其“炼化副产氢提纯技术”专利，通过变压吸附与膜分离耦合工艺，将炼厂副产氢纯度提升至99.999%，成本较电解水制氢降低40%，目前已在天津石化、镇海炼化等企业落地，年产能超10万吨。在储运领域，其“长输
误区：氢能专利申请量高就代表企业的氢能技术一定最先进。科普：专利申请量只是一个数量指标，专利质量也很重要，有些企业可能申请了大量专利，但实际能转化为有效生产力、具有领先技术水平的专利可能较少。而且技术先进与否还受企业研发团队实力、创新能力、市场应用等多方面因素影响。
《氢能与燃料电池：技术与应用》
《全球氢能产业发展报告》
《燃料电池汽车：现状与未来》
《氢能技术专利分析》
《能源转型中的氢能角色》
氢能是全球能源清洁化、低碳化转型的关键战略方向，专利反映企业在氢能产业链的布局和竞争力。基于最新数据，2024年全球氢能专利申请量排名前十的企业榜单出炉，揭示了产业从“技术储备”向“规模化应用”过渡的趋势。 日本丰田汽车公司以超15000件专利申请量居首，专利集中于燃料电池电堆与系统集成及氢能基础设施。中国宁德时代以12000余件专利升至第二，在储氢材料与动力电池协同创新方面表现突出。日本松下、中国亿华通、日本三菱重工等也位列前十，各有技术专长。 从榜单看，日本企业技术领先，但中国企业在储氢材料、系统集成等领域突破明显，正快速追赶。未来，企业在电解槽效率、氢储运安全、燃料电池成本控制等方面的专利竞争会更激烈，专利布局将决定全球氢能产业未来十年的竞争格局。
国家知识产权局最新公开数据
科科豆专利数据分析平台
八月瓜专利数据分析平台
中国氢能产业发展报告
全球氢能技术专利分析报告