前回、耐水素金属技術に関して取り上げました。
前回記事：【特許銘柄／水素技術３】耐水素金属の特許出願動向から選定した主要企業１０選
当該技術の他に、原料としての水素は今後、市場が期待できる分野に挙げられます。
燃料としての水素が求められる時代が来た場合に有望な企業はどこなのか？
特許出願件数から探ってみました。
結論（簡易版）は以下の通りです。
＜特許銘柄TOP10＞（2000年-2023年）（非上場を含む）（パナソニックの出願はパナソニックIPマネジメントに含めました）
| 1 | パナソニックＩＰマネジメント |
| 2 | トヨタ自動車 【7203】 |
| 3 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
| 4 | ＪＸ日鉱日石エネルギー 【5020】 |
| 5 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー |
| 6 | 東京瓦斯 【9531】 |
| 7 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 【BASFY】 |
| 8 | 日産自動車 【7201】 |
| 9 | 三菱重工業 【7011】 |
| 10 | 日本碍子 【5333】 |
ただし、上記結論は特許検索条件などによって変わってくるものです。詳細については下記をご確認ください。
１．本評価の概要
本評価は特許情報に基づき、対象技術の開発に関わる銘柄（本サイトでは「特許銘柄」と呼びます。）を客観的に導き出そうとするものです。
本評価については以下の記事で紹介しています。
【開発力評価メソッド】特許出願に関する情報から技術開発に関わる銘柄を評価
簡単に説明すると、以下の考え方に基づいています。
① 開発開始時期：最初の出願が古い→早くから開発に着手（古いほど評価高い）
② 開発継続性：出願が継続→技術開発が続いている（継続するほど評価高い）
③ 開発成果：出願件数が多い→開発成果が出ている（成果が多いほど評価高い）
すなわち、どこよりも早くから出願され（①）、毎年出願されていて（②）、その件数が多い（③）ほど、評価される銘柄だと考えます。
これらは、技術開発によって技術課題を解決する道筋が見えると、その成果が特許出願されるという前提に立っています。
本サイトでは個々の特許は評価対象にしていません。
本サイトは特許出願件数を指標にして技術を生み出し続ける力（開発力）を評価するものです。
＜注意点＞
特許出願件数に基づく企業の開発力の評価には以下の問題点がありますので十分にご注意ください。
・単に出願件数が多いだけの企業を過大評価することがあります。
・個々の特許を評価対象としていないので、価値の高い技術や特許を保有する企業を過小評価することがあります。
・現実には開発成果が特許出願されない場合があります。
・対象技術が特許出願された場合であっても、特許検索において情報漏れが生じることがあります。
・特許検索において対象技術との関連性の低いノイズ情報を拾ってしまうことがあります。
・対象技術の市場性や対象企業における影響は別個判断が必要です
（まとめると、ざっくりとした評価であり、間違いもあります、ということです。）
２．特許銘柄の評価方法
２.１ 評価対象
原料としての水素を生成する技術が対象です。
２.２ 特許検索ツール
特許情報プラットフォーム（J-PlatPat）
２.３ 検索条件
文献種別：国内文献
検索キーワード：
検索項目（ⅰ） FI「B01D B01J C07C C07D C10G」
検索項目（ⅱ） 請求の範囲「水素」
検索項目（ⅲ） 請求の範囲「生成 精製 分離 合成」
検索項目（ⅳ） 発明の名称「水素」
除外：請求の範囲「化水」
検索条件：検索条件（ⅰ） AND 検索条件（ⅱ）AND 検索条件（ⅲ）AND 検索条件（ⅳ）
日付指定：出願日 20000101～20231231
３．特許銘柄の評価結果
３.１ 期間別の出願件数の推移
2000年～2007年、2008年～2015年、2016年～2023年の３つの区間に分けました。
各期間における総出願人数と総出願件数は以下の通りです（出願人数は筆頭出願人のみカウント）。
各期間の出願件数上位企業は以下の通りです。
（１）2000年～2007年
出願人数291のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表１です。
＜表１＞
| トヨタ自動車 | 5.3 件/年 |
| 独立行政法人産業技術総合研究所 | 4.5 件/年 |
| エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 3.6 件/年 |
| パナソニック | 3.5 件/年 |
| 日産自動車 | 3.5 件/年 |
（２）2008年～2015年
出願人数281のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表２です。
＜表２＞
| 東京瓦斯 | 3.9 件/年 |
| ＪＸ日鉱日石エネルギー | 3.3 件/年 |
| ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 2.8 件/年 |
| エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 2.4 件/年 |
| 日本特殊陶業 | 2.3 件/年 |
（３）2016年～2023年
出願人数293のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表３です。
＜表３＞
| パナソニックＩＰマネジメント | 2.5 件/年 |
| 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 | 1.6 件/年 |
| サウジ アラビアン オイル カンパニー | 1.5 件/年 |
| トヨタ自動車 | 1.5 件/年 |
| 神戸製鋼所 | 1.4 件/年 |
（４）出願上位企業の推移
下の表４は表１～表３をまとめたものです。
＜表４＞
| 2000年～2007年 | 2008年～2015年 | 2016年～2023年 | |
| 1 | トヨタ自動車 （5.3 件/年） |
東京瓦斯 （3.9 件/年） |
パナソニックＩＰマネジメント （2.5 件/年） |
| 2 | 独立行政法人産業技術総合研究所 （4.5 件/年） |
ＪＸ日鉱日石エネルギー （3.3 件/年） |
中国石油化工股▲ふん▼有限公司 （1.6 件/年） |
| 3 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー （3.6 件/年） |
ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア （2.8 件/年） |
サウジ アラビアン オイル カンパニー （1.5 件/年） |
| 4 | パナソニック （3.5 件/年） |
エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー （2.4 件/年） |
トヨタ自動車 （1.5 件/年） |
| 5 | 日産自動車 （3.5 件/年） |
日本特殊陶業 （2.3 件/年） |
神戸製鋼所 （1.4 件/年） |
３.２ 全対象期間での出願件数
下図は全対象期間における出願件数上位10社です。
各期間における出願件数の平均値を結んだ線であらわしています。
全体的に減少傾向です。
各期間の平均出願件数を下の表5にまとめました。
全期間におけるトータル出願件数が多い順に上から表示しています。
括弧内のパーセントは他社を含めた総出願件数に対する割合です。
＜表５＞
| 平均出願件数 | ||||
| 2000年-2007年 | 2008年-2015年 | 2016年-2023年 | ||
| 1 | パナソニックＩＰマネジメント | 3.5 件/年 (3.3%) |
2.9 件/年 (3.7%) |
2.5 件/年 (3.7%) |
| 2 | トヨタ自動車 | 5.3 件/年 (5.0%) |
1.6 件/年 (2.1%) |
1.5 件/年 (2.2%) |
| 3 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 4.5 件/年 (4.3%) |
2.0 件/年 (2.6%) |
0 件/年 (0.0%) |
| 4 | ＪＸ日鉱日石エネルギー | 3.0 件/年 (2.9%) |
3.3 件/年 (4.2%) |
0 件/年 (0.0%) |
| 5 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 3.6 件/年 (3.4%) |
2.4 件/年 (3.1%) |
0.3 件/年 (0.4%) |
| 6 | 東京瓦斯 | 1.4 件/年 (1.3%) |
3.9 件/年 (5.0%) |
0.3 件/年 (0.4%) |
| 7 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 2.1 件/年 (2.0%) |
2.8 件/年 (3.6%) |
0.4 件/年 (0.5%) |
| 8 | 日産自動車 | 3.5 件/年 (3.3%) |
1.6 件/年 (2.1%) |
0 件/年 (0.0%) |
| 9 | 三菱重工業 | 2.5 件/年 (2.4%) |
1.1 件/年 (1.5%) |
0 件/年 (0.0%) |
| 10 | 日本碍子 | 1.9 件/年 (1.8%) |
1.1 件/年 (1.5%) |
0.5 件/年 (0.7%) |
次に、上表に示されるデータを上記１の考え方に照らしてみます。
①開発開始時期
全10社が2000年-2007年には出願しており、上記期間での大差はないと考えられます。
②開発の継続性
パナソニックIPマネジメント、トヨタ自動車、エクソンモービル、東京瓦斯、ビーエーエスエフ、日本碍子の6社が全期間で出願を継続しています。
③開発成果
パナソニックＩＰマネジメントが最も多く出願しており、開発成果が最も出ていると考えられます。
ただし、2位のトヨタ自動車や3位以下と大きな差はありません。
トータル出願件数は以下の通りです。
＜表６＞
| パナソニックＩＰマネジメント | 71 件 |
| トヨタ自動車 | 67 件 |
| 独立行政法人産業技術総合研究所 | 52 件 |
| ＪＸ日鉱日石エネルギー | 50 件 |
| エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 50 件 |
４ まとめ：特許銘柄TOP10
表5に基づく評価は以下の通りです。
①開発の開始時期・・・上位10社に大差なし
②開発の継続性・・・6社（パナソニックIPマネジメント、トヨタ自動車、エクソンモービル、東京瓦斯、ビーエーエスエフ、日本碍子）が継続的に開発
③開発成果・・・パナソニックＩＰマネジメントがリードしているが、2位以下と大差なし
上記①の観点だと上位企業の開発力はいずれも評価できます。
上記②の観点だとパナソニックIPマネジメント、トヨタ自動車、エクソンモービル、東京瓦斯、ビーエーエスエフ、日本碍子が評価できます。
上記③の観点だとパナソニックIPマネジメントが評価できます。ただし、2位のトヨタ自動車など他の上位企業と大きな差はありません。
これらをまとめると以下の通りです。
＜表７＞
| 出願情報 | ||||
| ①開始時期 | ②継続性 | ③成果 | ||
| 1 | パナソニックＩＰマネジメント | 〇 | 〇 | 71 件 (3.5%) |
| 2 | トヨタ自動車 【7203】 | 〇 | 〇 | 67 件 (3.3%) |
| 3 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 〇 | 52 件 (2.6%) |
|
| 4 | ＪＸ日鉱日石エネルギー 【5020】 | 〇 | 50 件 (2.5%) |
|
| 5 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー | 〇 | 〇 | 50 件 (2.5%) |
| 6 | 東京瓦斯 【9531】 | 〇 | 〇 | 44 件 (2.2%) |
| 7 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 【BASFY】 | 〇 | 〇 | 42 件 (2.1%) |
| 8 | 日産自動車 【7201】 | 〇 | 41 件 (2.0%) |
|
| 9 | 三菱重工業 【7011】 | 〇 | 29 件 (1.4%) |
|
| 10 | 日本碍子 【5333】 | 〇 | 〇 | 28 件 (1.4%) |
上記①の〇は2000年～2007年に出願が確認されたもの
上記②の〇は出願の継続性が確認されたもの
上記③成果の割合は総出願数に対するもの
５．ご参考
以下、個々の特許出願明細書中の記載などを参考に技術情報を整理しました。
５.１ 原料としての水素に関する技術の分類
本記事では、水素の生成に重きをおいて特許検索しました。
結果、特許出願件数はあまり活発ではなく、むしろ、減少傾向にある結果となりました。
この結果からは、水素市場は、技術的には生成に関しては成熟している可能性があります。
一方、この原料水素に関係する技術について、流通の観点では、以下のように整理することができます。
（１）貯蔵
扱いづらい水素を貯めるための技術です。
・高圧化
・液化
・水素久蔵合金
・液体有機水素キャリア（LOHC）
・アンモニア（NH₃）キャリア
などの技術が挙げられます。
体積エネルギー密度（絶望的に低い）、安全性、コストなどの要素に、どのような最適解を見出すかということが課題として挙げられそうです。
（２）輸送
水素を燃料として使うためには、これを運ばなければなりません。
・高圧タンク輸送
・液体水素タンカー
・パイプライン
・キャリア分解設備（水素を別の形にして運び、使用前に水素に戻す設備）
などの技術が挙げられます。
水素漏れや水素による脆化、エネルギーロスとの戦いだと言えます。
（３）供給
水素が燃料として成立するためには、供給のしやすいさが重要になります、。
・水素ステーション
・急速充填制御
・圧縮・昇圧機器
・温度・圧力管理
などの技術が挙げられます。
水素をガソリン並みにあつかえるにようにできるかという課題が挙げられます。
５.２ 技術課題と投資インパクト（AIによる評価）
原料としての水素の市場拡大のネックになりそうな水素の物流技術について、その技術課題や投資インパクトをAIに回答させました（下表）。
＜表８＞
| フェーズ | 技術課題 | 技術的に何が難しいか | 技術難易度 | 具体例 | 解決できた場合のメリット | 投資インパクト |
| 貯蔵 | 高密度・安全な水素貯蔵 | 水素は軽すぎて詰められない／詰めると危険 | ★★★★★ | 高圧水素タンク、液体水素、水素吸蔵合金 | タンク小型化・用途拡大 | ★★★★★ |
| 容器の耐水素脆化 | 水素が金属に入り壊れやすい | ★★★★☆ | Cr-Mo鋼、Ni基合金、樹脂ライナー複合容器 | 長寿命・安全性向上 | ★★★★☆ | |
| 低エネルギー貯蔵 | 圧縮・冷却に電力がかかる | ★★★★☆ | 低圧吸蔵合金、常温LOHC | 水素コスト低下 | ★★★★★ | |
| 常温常圧貯蔵 | 普通の液体のように扱えない | ★★★★★ | LOHC（MCH/トルエン系）、アンモニア | 既存物流が使える | ★★★★★ | |
| 輸送 | 水素漏洩対策 | 分子が小さく隙間から漏れる | ★★★★☆ | 多層配管、シール材改良、樹脂被覆 | 長距離輸送可能 | ★★★★☆ |
| 水素パイプライン材料 | 既存ガス管が劣化する | ★★★★★ | 耐水素鋼管、内面コーティング管 | エネルギーインフラ化 | ★★★★★ | |
| キャリア変換効率 | 変換・逆変換でロス | ★★★★☆ | アンモニア合成、LOHC水素化 | 国際輸送成立 | ★★★★☆ | |
| キャリア分解設備の小型化 | 高温・大型装置が必要 | ★★★★☆ | アンモニア分解炉、LOHC脱水素反応器 | 分散型利用 | ★★★★☆ | |
| 供給 | 急速・安全充填 | 早く入れると温度上昇 | ★★★★☆ | プレクール充填、温度制御充填 | 商用車普及 | ★★★★☆ |
| 水素ステーション低コスト化 | 設備が高すぎる | ★★★☆☆ | モジュール型水素ステーション | インフラ拡大 | ★★★★☆ | |
| 高純度水素供給 | 不純物で燃料電池劣化 | ★★★☆☆ | PSA、膜分離、水素精製触媒 | FCの信頼性向上 | ★★★☆☆ | |
| 全体 | システム統合・制御 | 技術はあっても繋がらない | ★★★★☆ | デジタルツイン、最適運転制御 | 実装スピード向上 | ★★★★★ |
上表の中で耐水素金属に関わる内容については前回記事で取り上げました。
その他だと、化学キャリア（LOHC／アンモニア）の分解設備（脱水素・分解）に関する技術が注目ですね。
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＜出典、参考＞
・特許情報プラットフォーム（https://www.j-platpat.inpit.go.jp/）にて公開されている情報
＜留意事項＞
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