연료전지 차량의 스택 냉각 제어에 관한 특허 동향 연구

Abstract

본 논문에서는 연료전지 차량 분야에서 연료전지 스택의 냉각 제어에 관한 국내 및 해외의 특허 출원 현황에 대한 분석 및 각 국가별 또는 각 출원인별 기술경쟁력에 관한 분석을 실시하고, 주요 출원인에 대한 해결하고자 하는 문제 및 연구개발 계획을 분석하고자 하는 것이다. 분석 결과, 연료전지 차량의 스택 냉각 제어에 관한 특허는 국가별로 한국 및 일본이 대부분의 비율을 차지하고 있으며, 주요 출원인으로 현대&기아 社, TOYOTA 社 및 AUDI 社가 손꼽히는 경향을 보인다. 또한, 해당 기술은 일부 경쟁자들의 도태와 동시에 주요 출원인들의 지속적인 연구 개발 및 경쟁이 심화되는 성숙 단계에 접어든 것으로 파악된다. 주요 출원인 별로는 현대&기아 社 및 TOYOTA 社의 경우에도 성장 시기를 지나가면서 현재는 특허 출원 수가 감소되는 기술의 성숙 단계에 진입한 반면, AUDI 社의 경우 특허 출원 수가 급격하게 증가되는 기술의 성장 단계에 진입한 것으로 파악된다. 주요 출원인들의 기술적 동향을 상세 분석해보면, 현대&기아 社의 출원 특허는 연료전지 스택의 냉각과 차량의 다른 부품들의 냉각 또는 차량 실내 공조(HVAC) 등과 연동하는 기술의 개발로 융합되는 양상을 보이며, TOYOTA 社의 출원 특허는 연료전지 스택의 냉각 성능 향상과 동시에 차량의 NVH 성능 개선을 위한 기술이 개발되는 양상을 보이고, AUDI 社의 출원 특허는 연료전지 스택의 냉각 성능을 향상시키며, 전력 소모를 감소시켜 전기적 효율을 증가시키는 기술이 개발되는 양상을 보인다. |In this paper, we analyze the status of domestic and overseas patent applications for cooling control of fuel cell stacks in the field of fuel cell vehicles, and analyze the technological competitiveness of each country or each applicant. It is intended to analyze problems and R&D plans. As a result of the analysis, Korea and Japan account for the majority of patents related to stack cooling control of fuel cell vehicles by country, and Hyundai & Kia, Toyota, and Audi tend to be number one as major applicants. In addition, it is understood that the technology has entered a mature stage in which continuous research and development and competition by major applicants are intensifying at the same time as some competitors are eliminated. By major applicants, Hyundai & Kia and Toyota entered the maturity stage of technology in which the number of patent applications decreased as the growth period passed, while Audi is in the growth stage of technology in which the number of patent applications rapidly increased. A detailed analysis of the technical trends of the major applicants shows that Hyundai & Kia's patents are fused with the development of technologies that link the cooling of fuel cell stacks, cooling of other parts of the vehicle, or HVAC, etc. Toyota's patent application shows that technology is being developed to improve the fuel cell stack's cooling performance and at the same time improving the vehicle's NVH performance, and Audi's patent application improves the cooling performance of the fuel cell stack and reduces power consumption. This shows the development of technology to increase electrical efficiency.