燃料电池专利挖掘常用方法

一、写在前面：

专利挖掘是企业技术成果保护的关键环节之一，也是企业构建完善知识产权保护的重要前提。专利挖掘是指从技术和法律视角出发，将技术、产品开发过程中的技术成果按照一定的流程和工作方法整理出可专利技术点和技术方案的过程。由于专利挖掘要求相关工作人员对技术、专利法有较深的理解，很多企业知识产权工作人员缺乏进行专利挖掘的专业能力，这也是导致企业知识产权无法形成系统化保护的主要原因。因此，我们将燃料电池领域常用的几种专利挖掘策略进行了整理，希望对业内各企业专利工作有所帮助。

二、燃料电池领域 专利挖掘常用策略

燃料电池领域专利挖掘策略主要分为以下几种类型：

1、 基于具体技术问题出发进行专利挖掘；

2、 从关联因素出发进行专利挖掘；

3、 从具体项目出发进行专利挖掘；

下文将通过具体案例的形式对上述专利挖掘策略进行详细说明。

2．1 基于具体技术问题出发进行专利挖掘

发现问题、解决问题是研发过程中的典型流程。基于具体技术问题出发进行专利挖掘就是指从技术问题出发，对解决各问题／缺陷的改进手段／优化方案进行整理，并最终形成可专利申请技术方案的过程。常规的技术问题可以来自现有技术中存在问题，产品实际使用过程中客户反馈的问题，客户提出的新需求或者新问题，现有产品或业务中存在的缺陷等。

基于具体技术问题出发进行专利挖掘示例：

基于具体技术问题出发进行专利挖掘示例

技术问题

解决方案

燃料电池金属隔板通过粘结剂与树脂框架粘合，并通过在单电池之间插入衬垫来保证密封性能。在燃料电池工作过程中，粘结层由于衬垫的反力而经受弹性或塑性变形，导致金属隔板发生变形，并使得衬垫和隔板之间的密封性能变差。

在燃料电池中，通过使粘结层在与衬垫相对应的区域内的厚度小于在其它区域内的厚度，有利于避免框架和隔板之间由于热膨胀差异而产生的错位，从而抑制隔板发生变形，从而提高衬垫的密封性。另外，通过使用高延伸率的粘结剂可使粘结层变薄，能够使框架和隔板之间由于热膨胀差异而产生的错位最小化，以及由于衬垫的反力而导致的隔板变形最小化。

目前水冷燃料电池系统散热部分都是有冷却液进行循环散热的，而在设备工作过程中冷却液温度高会出现热涨导致冷却液会从散热器排液口流出，当设备停止以后，冷却液温度低又会收缩，导致冷却水箱里的冷却液会越用越少，补充冷却液的频率也会增高，影响设备的实际使用效果。

一种自动监测冷却液液位且防外泄的燃料电池冷却系统，实现了对冷却液液位的自动监测，有效防止冷却液防外泄。该燃料电池冷却系统包括电堆、储液箱、回水壶、冷却液泵以及多个管路，所述回水壶内部设有液位传感器，所述电堆经由管路与储液箱连通，所述储液箱经由管路与回水壶连通，冷却液泵设置于电堆与储液箱之间的管路上，所述储液箱用于储存冷却液。储液箱设有排液口，所述管路的一端与排液口连通，管路的另一端与回水壶连通。

目前国内的氢燃料电池汽车的储氢系统提供的氢气经过一级减压后的压力普遍偏高，不能直接进入燃料电池电堆中使用，还必须另在燃料电池系统中再设置其他减压、稳压等装置才能满足燃料电池电堆的需求，但这样就增加了燃料电池系统的成本。

一种应用于氢燃料电池汽车的供氢系统，该应用于氢燃料电池汽车的供氢系统包括：储氢模块、若干瓶口组合阀、减压模块和减压组合阀，减压组合阀包括第一过滤器、第一减压阀、第一安全阀、比例调节阀和第一压力传感器。本发明在减压模块的基础上，还增设有减压组合阀以实现对氢气的二级降压，经过减压模块和减压组合阀两次调压后的氢气压力稳定，可以直接进入燃料电池电堆中工作，无需在燃料电池系统中再增加氢气减压、调压等设备，降低了燃料电池系统的集成成本。

通过上述示例可以看出，基于具体技术问题出发进行的专利挖掘是从一个个单一的或个别的问题点出发对技术方案进行挖掘。这种挖掘方法相对简单，容易操作。但需要注意的是，此种方法可能造成技术方案遗漏而使其未被挖掘到，同时该方法最终形成的专利保护与布局相对碎片化，缺乏系统性和条理性，可能被竞争对手规避和模仿。

2．2 从关联因素出发进行专利挖掘

从关联因素出发进行专利挖掘是指针对技术、产品中的创新点进行拓展，将关联创新点一并进行挖掘，形成具有一定深度的专利挖掘成果。

示例：

背景技术：燃料电池堆由多个单电池堆叠构成，其内部具有供冷却水流动的冷却水流路。如果冷却水流路中存在气泡，则会导致燃料电池堆冷却效率降低（即气泡周围的单电池不被充分冷却），进而使得电堆温度升高并造成其输出电压降低。

技术方案：当判断出冷却流路中确实存在气泡后，可通过增加或者减小冷却水循环泵的旋转速度来排出冷却水流路中存在的气泡。

上述技术方案的创新点为：“排出冷却流路中存在的气泡”，技术手段为增加或者减小冷却水循环泵的旋转速度来排出冷却水流路中存在的气泡。

与该创新点关联的其他的创新点：

1、确定电堆冷却流路中存在气泡的方法：计算所有单电池平均输出电压与指定单电池输出电压之间的差值，判断差值是否大于第一阈值；若差值大于第一阈值，则进一步判断位于电堆垂直方向最上侧单电池与被指定单电池间的任一单电池的输出电压值是否满足对应条件，即其输出电压值是否在前述两部分单电池的输出电压之间，若位于两者输出电压之间，则可判定冷却水路径中存在气泡。

2、排出气泡所需要的燃料电池系统结构设置：制冷剂排放管具有节流部分，该节流部分的通道横截面面积小于制冷剂排放管的其他面积，节流部分与排气通过的下游端连通。

3、抑制气泡回流到电堆发电部：配备由垫圈或密封接合部和分隔件构成的形状具有在重力方向上布置在制冷剂出口歧管上方的堰塞部或凸部，并且抑制混入制冷剂中的气泡回流到发电部。

从“排出冷却流路中存在的气泡”这一创新点出发，关联因素专利挖掘方法将“确定冷却流路中存在气泡的方法”、“排出气泡所需要的燃料电池系统结构设置”、“抑制气泡回流到电堆发电部”等相关创新点挖掘出，若针对该创新点进一步挖掘，我们还可以对冷却流路产生气泡的原因进行分析，因此避免冷却流路产生气泡的相关技术也可以是该创新点的关联技术。

从关联因素出发进行专利挖掘可围绕具体创新点进行横向扩展，从而形成网状的专利保护与布局成果。但关联因素专利挖掘方法难以应对大型研发项目以及成套产品的专利挖掘。

2．3 从具体项目出发进行专利挖掘

对于燃料电池企业而言，从具体项目出发进行专利挖掘在实际工作中应用较多，如针对电堆产品、燃料电池动力系统、整车制造与控制、储氢罐制造、加氢站设计与应用等进行专利挖掘时均可适用该方法。下面将以膜电极组件制造专利挖掘为例，简要说明从具体项目出发进行专利挖掘的工作思路。

整体工作思路如下：

a． 对当前挖掘项目进行技术拆分，厘清主要的项目环节，做到拆分合理、环节全面。

膜电极组件由质子交换膜、催化剂层、气体扩散层以及树脂框架组成；在膜电极组件制备过程中，首先需要制备加工各组件，然后通过制造设备和制备工艺将各组件结合形成膜电极组件；最后对膜电极组件进行质量检测以及存放储存等。因此，我们可以将膜电极组件的制造节点分为四大环节：组件制备、制备工艺、制造设备以及其他。

b． 对各项目环节所涉及的技术进行分类、分级归纳，尽可能做到不遗不漏。

例如，膜电极构成组件的制备可分为质子交换膜、催化剂层、气体扩散层以及树脂框架的制备。以催化剂层制备为例，催化剂层制备涉及催化剂载体的制备、催化剂浆料的制备（浆料组分、分散性改进等）、催化剂层制备等技术。

膜电极组件制备工艺分为GDE法、CCM法以及有序化膜电极工艺。以CCM法为例，CCM工艺中涉及到质子交换膜、催化剂层等片材的供给、裁剪、结合等工艺，如将催化剂负载到质子交换膜上可涉及到支撑膜涂布法、单面转印法、直接转印法等工艺。

膜电极组件制造设备包括片材供给设备、裁剪设备、辊压设备、喷涂设备、热压设备、干燥设备、片材回收设备等。

通过对具体环节的技术进行分类、分级归纳整理，可确保各项目环节的技术都能够被挖掘到，确保专利挖掘工作的有效性、系统性。

c． 从技术问题、技术方案、技术效果等角度进行补充挖掘。

在进行膜电极专利挖掘时还可以考虑从膜电极制造过程中的技术问题、技术方案以及实现的技术效果等角度进行补充挖掘，如从改善膜电极的亲疏水性能、实现膜电极超薄化、降低膜电极制造成本等角度进行专利挖掘，确保专利挖掘的全面性。另外还可借助专利检索等手段扩展专利挖掘思路。

从具体项目出发进行专利挖掘可最大程度保证项目技术成果得到系统、全面的梳理，确保每一项技术产出都能够被识别到，有助于企业实现专利保护与布局的完整性。但是，项目挖掘方法通常工作量大、难度高，对于部分企业而言，很难独立完成这种类型的专利挖掘。