發佈日期:2016-03-01

從台、日、韓能源技術專利表現來看我國的挑戰與機會

作者:黃郁棻

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對抗氣候變遷,能源技術競爭力不可或缺

2015年年底,第21屆聯合國氣候變化綱要公約締約國大會(UNFCCC COP 21 )在法國巴黎召開,國際上將其視為自1997年京都議定書 之後最重要的會議,各國也將透過此次會議制訂新的氣候公約。2015年中的G7高峰會,七大工業國領袖也承諾將採取緊急具體行動因應氣候變遷,包括簽訂巴黎氣候峰會的新氣候協議,期望能在本世紀末前實現無碳經濟(環境資訊中心,2015a、2015b)。2015年6月,國內立法院三讀通過「溫室氣體減量及管理法」,明定溫室氣體減量總目標為2050年將排放量減到2005年的一半,實現台灣對國際溫室氣體排放減量的重要承諾(聯合財經網,2015)。近年來,氣候變遷帶來的極端氣候現象對全球各國的社會面、經濟面、乃至於人民的生命財產安全產生強烈衝擊,主要國家紛紛展現致力於減緩氣候變遷的決心,台灣也透過積極的作為與承諾,期望實現國家節能減碳的政策目標,帶領國家有機會走向永續發展的願景,其中發展綠能產業及提升能源科技的競爭力為不可或缺的重要策略。

一國的專利表現即為其科技競爭力的表徵面向之一,要讓產業能力向下扎根,掌握關鍵技術專利亦為核心策略之一。而就能源議題而言,亞洲國家中以日本和台灣的能源供需條件及自然環境最為類似,同為自產能源極度匱乏的海島國家;而南韓近年來以「節電就是發電」為口號積極在首爾啟動城市能源旗艦計畫─「減少一座核電廠」(OLNPP),以城市作為能源技術試驗的場域,其能源技術能量發展趨勢亦值得關注。因此本研究透過專利指標分析方法,比較台灣、日本及南韓在10項節能減碳相關能源技術領域的USPTO 核准專利於特性專利指標上的表現,藉以分析我國在能源技術專利上所面臨的挑戰與機會。

以指標分析台、日、韓三國的能源專利品質及影響力

本研究以1997-2012年間USPTO核准專利為分析標的,區分太陽光電、風力發電、地熱發電、廢棄物轉為能源、波浪/潮流發電、儲能、智慧電網、碳捕捉及封存(CCS)、燃料電池及電致發光(LED)等10項節能減碳技術領域,參考世界知識產權組織(WIPO)發布之IPC Green Inventory(WIPO, 2010)及OECD專利統計手冊所採用的IPC分類碼(OECD, 2009),配合關鍵字檢索篩選出各能源技術領域相關專利,導入平均被引證數、平均引用非專利文獻次數、平均轉讓交易次數及訴訟專利比例等四個指標來分析第一專利權人國家為台灣、日本及南韓三國的能源專利之品質表現及影響力,簡述分析結果如下。

(一) 專利被引證次數分析

本研究在分析年限範圍內針對各能源領域專利進行平均被引證次數分析,圖1為台灣、日本及南韓在10項能源技術領域的平均被引證次數比較,可看出日本在太陽光電領域的平均被引證次數最高,達12.6次;南韓則是在智慧電網領域的表現最佳,達9.34次;台灣表現最佳的兩個領域是太陽光電及波浪/潮流發電,分別為7.2次及7.1次。比較國家間的表現,台灣在波浪/潮流領域專利被引證數微幅超越日本(7次),南韓則是在廢棄物轉為能源(5次)及智慧電網領域的表現超越日本(4.27次及8.13次),除了廢棄物轉為能源、智慧電網、碳捕捉及封存(CCS)領域之外,台灣在各領域的專利平均被引證數均較南韓高或與南韓相當(如風力發電領域)。

圖1、台、日、韓三國各能源技術領域專利之平均被引證數

(二) 專利引證非專利文獻數分析

本研究以專利引用非專利文獻(NPR)數為指標來比較三國專利之科學關聯性高低,如圖2所示,可知台、日、韓三國平均引用NPR的次數都不多,而台灣的表現也相對較弱。台灣能源專利引用NPR次數最多的是電致發光領域(平均0.43次),而智慧電網領域雖然平均僅有0.1次,卻是唯一高於日本及南韓之領域。南韓能源專利引用NPR次數最多的是廢棄物轉為能源領域(平均2次),是三國能源專利引用NPR平均次數最多的國家。日本在各能源技術領域分布較為平均,其中電致發光與碳捕捉及封存(CCS)領域表現較佳。就技術領域而言,台灣和日本在電致發光領域引用NPR較多,南韓則以廢棄物轉為能源領域專利表現較佳。

圖2、台、日、韓三國各能源技術領域之平均引用非專利文獻數

(三) 訴訟專利比例及平均轉讓交易次數分析

三國在各能源領域訴訟專利所佔比例及平均轉讓交易次數比較如圖3及圖4。可見三個國家各領域的訴訟專利佔總專利數的比例都不高,其中南韓在智慧電網領域表現最佳(超過1%),在電致發光領域(0.45%)表現亦超越台灣(0.36%)及日本(0.06%)。台灣在儲能領域的訴訟專利比例(0.61%)超越南韓及日本,電致發光領域(0.36%)雖微幅落後南韓,卻是大幅超越日本。由訴訟專利比例的分析來看,台、日、韓三國雖然在各能源技術領域的專利件數不算少,但訴訟專利所佔比例仍偏低,可能各產業附加價值高的關鍵性專利仍是掌握在國際大廠手上,三國專利在國際市場上的價值仍未有效彰顯。

而在專利轉讓交易的部分,日本與南韓的表現相當,南韓則是在電致發光領域表現特別亮眼,平均轉讓交易次數超過2次,遠高於全領域平均。台灣在大部分領域均有轉讓交易的表現,平均大約介於0.5~1次之間,表現最佳的是電致發光領域(1.36次),次之為太陽光電(1.11次)及智慧電網(1.17次)領域。台灣在波浪/潮流領域的表現超越南韓,在電致發光領域的表現甚至超越日本,而在太陽光電及智慧電網領域的表現則與日本相當。

圖3、台、日、韓三國各能源技術領域之訴訟專利所占比例

圖4、台、日、韓三國各能源技術領域之平均轉讓交易次數

研究結論與建議

本研究透過專利指標分析方法,分析10項節能減碳技術領域於1997-2012年間的USPTO核准專利中,第一專利權人國家為台灣、日本及南韓的專利之品質表現及影響力,採用指標包括平均被引證數、平均引用非專利文獻次數、平均轉讓交易次數及訴訟專利比例等。

從能源領域整體來看,在三個國家當中日本無論是專利件數或專利品質的整體表現較佳也較為平均,南韓則是在廢棄物轉為能源及智慧電網領域表現亮眼,甚至超越日本,台灣在波浪/潮流、電致發光、智慧電網、儲能及太陽光電領域的專利表現相當不錯,特別是波浪/潮流領域雖然件數少,但平均被引證次數超越日本及南韓,平均專利轉讓交易次數也超越南韓,代表這是一個具有發展潛力的前期萌芽技術領域。台灣在電致發光領域不僅引用NPR次數為各領域最高,且平均被引證次數超越南韓,訴訟專利比例及專利平均轉讓交易次數超越日本;智慧電網領域專利引用NPR次數超越日本及南韓,在平均轉讓交易次數部分亦與日本表現相當;儲能領域則是在訴訟專利所佔比例超越日本及南韓,平均被引證數超越南韓;太陽光電專利平均被引證數超越南韓,在平均轉讓交易次數部分表現則與日本相當。

整體而言,台灣專利數雖然與南韓相比差異不大,但專利被引證數、引證NPR數、訴訟專利比例及轉讓交易次數等總體低於南韓及日本,特別是在專利引證NPR數、訴訟專利比例及轉讓交易次數部分。因此就專利品質及影響力而言,台灣在個別能源技術領域仍有相當不錯的表現,但在總體專利價值及競爭力方面仍有待加強。因此建議政府能源科研相關主管部會應從研發投入、技術策略及市場佈局等方面,全面檢視台灣能源科技之優劣勢,擬定未來能源科技的前瞻策略,進而落實到專利佈局策略,以提升專利價值及競爭力。台灣專利引用非專利文獻的次數普遍較低,顯示專利技術與科學關聯性不高,且研究發現不同專利權人合作申請的情況較少,建議加強產學或企業間合作關係,使學術研發成果能有效應用,並進一步商品化,同時可提高專利價值。台灣研發資源有限,礙難全面投入各項能源科技之開發,建議擬定前瞻能源技術發展策略方向,慎選適合台灣發展之能源項目,積極進行國際合作,包括技術引進、授權或合作研究等工作,以提升整體能源科技競爭力。

說明

本篇論文部分內容摘自經濟部能源局委託「我國能源科技發展藍圖規劃暨科技專利資料庫與科技政策評估系統建置」計畫結案報告,部分內容於2015年7月15日發表於「科技產業資訊室」網站之「專利情報」專欄。

參考文獻

  1. 環境資訊中心(2015a),邁向巴黎氣候新公約 台灣公民倡議新動能,上網日期:2015年6月12日,網址:http://e-info.org.tw/node/108001
  2. 環境資訊中心(2015b),開啟「世代間談判」 G7承諾年底簽氣候協議,上網日期:2015年6月12日,網址:http://e-info.org.tw/node/108118
  3. 聯合財經網(2015),溫減法三讀 企業排碳將收費,上網日期:2015年6月18日,網址:http://money.udn.com/money/story/5648/995904-%E6%BA%AB%E6%B8%9B%E6%B3%95%E4%B8%89%E8%AE%80-%E4%BC%81%E6%A5%AD%E6%8E%92%E7%A2%B3%E5%B0%87%E6%94%B6%E8%B2%BB
  4. 科技新報(2015),首爾的節能雄心 減少一座核電廠,上網日期:2015年5月15日,網址:http://technews.tw/2015/01/25/s-korea-want-to-save-power/
  5. WIPO (2010), IPC Green Inventory, available at: http://www.wipo.int/classifications/ipc/en/est
  6. OECD (2009), OECD Patent Statistics Manual, available at: http://browse.oecdbookshop.org/oecd/pdfs/free/9209021e.pdf
  7. 國研院科技政策中心(2014),「我國能源科技發展藍圖規劃暨科技專利資料庫與科技政策評估系統建置」計畫結案報告。