Basculement des brevets sur l'hydrogène vers les technologies propres, l'Europe et le Japon en tête

Selon la nouvelle étude conjointe de l'Office européen des brevets (OEB) et de l'Agence internationale de l'énergie (AIE), l'innovation dans le domaine de l'hydrogène s'oriente vers des solutions à faibles émissions. L'Europe et le Japon arrivant en tête, tandis que les Etats-Unis perdent du terrain.

Ce rapport se base sur des données mondiales relatives aux brevets pour fournir une analyse complète et actualisée de l'innovation dans les technologies de l'hydrogène. Inédit, il aborde toute la gamme de technologies, de l'approvisionnement en hydrogène au stockage, la distribution et la transformation ainsi que les applications finales.

« L'exploitation du potentiel de l'hydrogène est un élément clé de la stratégie européenne visant à atteindre la neutralité carbone d'ici 2050 », a déclaré le président de l'OEB, António Campinos. « Mais si l'hydrogène doit jouer un rôle majeur dans la réduction des émissions de CO₂, il est urgent d'innover dans un large éventail de technologies. Cette étude fait apparaître des modèles de transition encourageants entre les pays et les secteurs industriels, notamment la contribution majeure de l'Europe à l'émergence de nouvelles technologies de l'hydrogène. Elle met également en évidence la contribution des start-ups à l'innovation dans le domaine de l'hydrogène, et leur recours aux brevets pour commercialiser leurs inventions. »

« L'hydrogène issu de sources à faibles émissions peut jouer un rôle important dans la transition vers des énergies propres et peut remplacer les combustibles fossiles dans les industries où il existe peu d'alternatives propres, comme le transport longue distance et la production des engrais », a déclaré le directeur exécutif de l'AIE, Fatih Birol. « Cette étude démontre que les innovateurs répondent au besoin de chaînes d'approvisionnement en hydrogène compétitives, mais elle identifie également les domaines - notamment chez les utilisateurs finaux - où des efforts supplémentaires sont nécessaires. Nous continuerons à aider les gouvernements à stimuler l'innovation pour des technologies énergétiques propres sûres, résilientes et durables. »

(cliquez pour agrandir) 

L'Europe et le Japon en tête

L'étude présente les grandes tendances des technologies de l'hydrogène de 2011 à 2020, mesurées en termes de familles internationales de brevets (FBI). Chacune d'entre elles représente une invention de grande valeur pour laquelle des demandes de brevet ont été déposées auprès d'au moins deux offices de brevets dans le monde. Le rapport indique que les brevets mondiaux sur l'hydrogène sont portés par l'Union européenne et le Japon, qui représentent respectivement 28 % et 24 % de tous les FBI déposés au cours de cette période. Ces deux régions ont également enregistré une croissance importante au cours de la dernière décennie. Les pays leaders en Europe sont l'Allemagne (11 % du total mondial), la France (6 %) et les Pays-Bas (3 %). En revanche, les États-Unis, rassemblant 20 % de tous les brevets liés à l'hydrogène, sont le seul grand pôle d'innovation à avoir vu les demandes internationales de brevets sur l'hydrogène diminuer au cours de la dernière décennie. L'activité internationale de brevetage des technologies de l'hydrogène est restée modeste en Corée du Sud et en Chine, mais elle progresse. Outre ces cinq grands foyers d'innovation, les autres pays générant des volumes importants de brevets sur l'hydrogène sont le Royaume-Uni, la Suisse et le Canada.

(cliquez pour agrandir)

L'innovation répond à la nécessité de lutter contre le changement climatique

Les technologies de production d'hydrogène ont représenté le plus grand nombre de brevets de manière générale au cours de la période 2011-2020, et le rapport révèle que dans l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, les innovations à faibles émissions ont généré un nombre de brevets internationaux plus de deux fois supérieur à celui des technologies établies. Alors que la production d'hydrogène est aujourd'hui presque entièrement d'origine fossile, les données relatives aux brevets révèlent une large évolution vers des méthodes alternatives à faibles émissions telles que l'électrolyse. Les technologies motivées par les préoccupations climatiques représentaient près de 80 % de tous les brevets liés à la production d'hydrogène en 2020, la croissance étant principalement due à une forte augmentation de l'innovation dans le domaine de l'électrolyse. Les régions les plus innovantes sont désormais en concurrence pour abriter la première phase du déploiement industriel, les données suggérant que l'Europe est en train de prendre l'avantage en tant que lieu d'investissement dans les nouvelles capacités de fabrication d'électrolyseurs.

Parmi les nombreuses applications finales potentielles de l'hydrogène, le secteur automobile est depuis longtemps au centre de l'innovation et les dépôts de brevets dans ce secteur continuent de croître, principalement au Japon. Le même élan n'est pas encore visible dans d'autres applications finales, malgré la mobilisation soutenue des politiques et des médias ces dernières années sur le potentiel de l'hydrogène à décarboniser le transport longue distance, l'aviation, la production d'électricité et le chauffage. Cette situation suscite des inquiétudes quant aux engagements des pays en matière d'émissions nettes nulles, qui ne peuvent être atteints sans remédier à l'utilisation continue de combustibles fossiles dans ces secteurs. Un point positif concerne l'utilisation de l'hydrogène pour décarboniser la production d'acier, pour laquelle on observe une récente hausse des dépôts de brevets - peut-être en réponse au consensus post-Accord de Paris selon lequel le secteur a besoin de solutions radicales pour réduire rapidement les émissions - et qui, espérons-le, se poursuivra dans les années à venir.

Les entreprises chimiques et automobiles déposent le plus de brevets sur l'hydrogène

L'innovation dans les technologies établies de l'hydrogène est dominée par l'industrie chimique européenne, selon le classement des principaux déposants de brevets. L'expertise héritée de ce secteur lui a également donné une longueur d'avance dans les technologies liées au climat, comme l'électrolyse et les piles à combustible. Les entreprises du secteur automobile sont également actives, et pas seulement dans la technologie des véhicules. Derrière elles, les universités et les instituts de recherche publics ont généré 13 % de l'ensemble des brevets internationaux liés à l'hydrogène en 2011-2020. Les instituts français et coréens arrivent en tête du classement et se concentrent sur les méthodes de production d'hydrogène à faibles émissions comme l'électrolyse.

Les start-ups du secteur de l'hydrogène qui déposent des brevets attirent les financements

L'étude révèle également que plus de la moitié des 10 milliards de dollars d'investissements en capital-risque dans des entreprises du secteur de l'hydrogène entre 2011 et 2020 sont allés à des start-ups détentrices de brevets, bien qu'elles représentent moins d'un tiers des start-ups de notre ensemble de données. La détention d'un brevet est un bon indicateur de la capacité d'une start-up à continuer d'attirer des financements : plus de 80 % des investissements de dernière phase dans ces jeunes entreprises du secteur de l'hydrogène pour la période 2011-2020 sont allés à des sociétés qui avaient déjà déposé une demande de brevet dans des domaines tels que l'électrolyse, les piles à combustible ou les méthodes à faibles émissions pour produire de l'hydrogène à partir de gaz.

En savoir plus:

Lire le résumé

Lire l’étude complete (en anglais)

Écoutez notre podcast

Économiste en chef de l’OEB