飞行汽车——被不少巨头和大佬看好的颠覆性汽车方向,最新的技术储备格局排名曝光了。
依据是专利。这也是全球范围内第一份以飞行汽车为主题的权威报告。来自日本专利厅整理发布,范围覆盖全球,时间从2012~2018年。
这份调查报告主要围绕全球的飞行汽车技术相关专利展开,对各国、各个企业、各个技术的专利申请总量进行了详细统计,总结起来可以归纳为三点:
第一,从国家来看,中美齐头并进领跑全球。2012~2018年期间,有584项飞行汽车相关专利在美国提交申请,574项专利在中国提交申请,有307项专利在欧洲提交申请,往后依次是日本、韩国。
第二,从企业来看,中国公司大疆创新排名世界第一,前十强里美国企业占据八席,例如亚马逊科技、贝尔直升机、沃尔玛、优步等。
第三,最大的黑马玩家——佛山市神风航空科技公司,专利申请量位居世界第三,且在充电电池相关专利申请量上排世界第一。
但说实话,这是一家在国内可能都不太为人所知的公司。
飞行汽车最新专利情况?回到专利本身的技术内容,可以从六个维度来看:
首先是飞行汽车的机体,多旋翼型最受关注。
中国在这一方面申请的专利数最多,高达232项,美国次之,申请了148项,欧洲则仅有46项。
什么是多旋翼型的机体呢?
它是一种常见的飞行器,能够垂直起降,机械结构非常简单,只需要将电机直接连接螺旋桨,即可实现动力系统。优点有:操控简单、可靠性高、维护成本低。缺点是载重和续航时间都比较差。
此外,全球范围内,推力矢量型的相关专利数也很多,总数排在第二,但是从2017年后就开始走下坡路,而升力巡航型总数排在第三,2017年后增长较快。
第二是飞行汽车的“翼”,世界各大玩家都在瞄准螺旋桨,也就是旋转翼。
中国申请了345项相关专利,美国申请了292项专利,欧洲申请了80项。此外,也有不少玩家关注到了固定翼,中国就申请了102项专利,美国则是申请了57项。
“旋转翼”和“固定翼”有什么区别?
固定翼飞机历史悠久,技术成熟且非常安全,但起降对跑道要求高。旋转翼飞机不需要跑道,但有效载荷小、安全系数低。
第三是驱动源,世界各国无一例外都在研究电动马达。
中国就申请了335项相关专利,而美国申请了281项,欧洲申请了82项。
看来大家都想搞纯电动的飞行汽车,那有没有油电混合动力的飞行汽车呢?
中国在这方面就申请了47项专利,美国申请了22项,欧洲次之。
第四是电力来源,最受欢迎的是充电电池。
美国申请了241项相关专利,中国申请了238项专利,欧洲申请了61项专利。
除了充电电池,还有没有其他的可能呢?
其实,燃料电池、发电机也有人在研究,不过目前来看,申请的专利数非常少。
第五是飞行汽车的操控装置,主要集中在垂直起落控制上。
比如美国申请了62项相关专利,中国申请了54项,欧洲则申请了24项。
最后就是飞行汽车的通讯设备了,美国尤为重视,光这项就申请了156项专利,中国次之,申请了58项,欧洲申请了19项。
此外,这份报告还从论文发表维度做了梳理,从数量上来看,在2012~2021年期间,欧洲发表了飞行汽车相关论文152篇,排在世界第一,美国发表了94篇,而中国发表了42篇,其中北京航空航天大学就发表了8篇。所以欧洲在这一领域的进展,有提速之势。
最大黑马:佛山神风航空科技毫无疑问,佛山市神风航空科技有限公司是这份飞行汽车报告里的最大黑马。
不知道你之前是否听过,但在这份专利统计排名里,它位居世界第三,排在大疆后面,有71项飞行汽车相关专利。
值得注意的是,这71项专利全部都是在中国国内申请的。
具体都申请了些啥专利?
这些专利均为发明专利,比如:四驱飞行汽车、新型飞行汽车、多功能飞行汽车、自发电电动飞行汽车、垂直起降飞行汽车、飞行救援汽车等等。
一般来说,发明专利含金量较高,有转让的价值,而且保护范围广,保护期限为二十年,申请困难,费用高。而实用新型专利申请的门槛较低,保护期限为十年。
所以有点名不见经传但有点家底的意思。
除了飞行器技术领域,他们还申请了一些机器人、健身器材、船舶设备、家居、益智玩具等方面的专利,比如船舶用对称型双极推进装置、水上飞机、新型可调节式哑铃、自控旋转健身器、省力步行器、会做家务的飞行机器人、可检测有害气体的塑料盆栽等等。
这家公司成立于2013年,位于佛山市高明区科技孵化中心,法定代表人是王志成,注册资本246.9136万。
王志成是谁?
据佛山文明网称,王志成是70后,来自湖南,大学学的是制冷设备与低温技术专业,和航空一点都不搭边。从小爱好飞行器,高中时南下广东佛山打暑假工,是为了攒钱买航空有关的书。
2000年,他申请了第一个实用新型专利,尝到成功的喜悦后,2013年他辞去电器公司总工程师的职务,来到高明创业,成立了现在这家公司。2018年他被评选为佛山市第四届创业领军人才。
此外,王志成也是佛山当地的创新创业代表性企业家,实验室和办公场地,都得到了当地扶持,发明专利也都有当地财政的资金资助。
王志成曝光不多,但在接受采访时曾坦言,虽然获得了不少专利,但除了样机,很少做成产品,他认为这样很可惜。
他还说:“专利是有时限的,我希望在专利到期之前可以找到风投公司、企业,实现专利的成果转化,使这些发明专利最终产生社会和经济效益。”
国内在飞行汽车专利上的其他布局?不管最终能否转化成实际产品,一定程度上专利是能够反映脑力劳动成果和技术发展水平的。
那么具体到中国国内,2012~2018年期间,申请的飞行汽车相关专利都有啥?
具体可以分为以下几类:
多旋翼型,中国申请了232项相关专利,排名世界第一。代表玩家有亿航智能、北航、大疆的“多旋翼载人飞行器”。
螺旋桨,中国申请了345项相关专利,也排第一。比如大疆2016年申请的「螺旋桨的锁紧机构、螺旋桨、电机、动力组件及无人飞行器」,2018年申请的「螺旋桨安装结构、螺旋桨、动力套装及无人飞行器」,均属于发明专利。
垂直起落控制,西北工业大学以及南京航空航天大学都做了相关研究,申请的专利分别为“复合式垂直起降长航时电动无人机”和“采用变体起落架的短距/垂直起降飞行器”等。
关于飞行汽车相关的学术论文,也有一些前瞻性的学术研究。
比如2017年,北京航空航天大学的徐斌和田富刚就发表了一篇论文,名为《基于双模式驱动的飞行汽车起飞阶段动力匹配分析》,该文章针对折叠翼飞行汽车起飞阶段的动力匹配问题,研究了基本的动力控制策略,通过理论计算分析了起飞阶段双模式驱动特性,提出了最佳切换时刻的概念。
2018年,南京航空航天大学的徐伟汉也发表了一篇论文,名为《自转旋翼式飞行汽车总体方案设计》,该论文主要研究了多种构型的自转旋翼的分析和设计方法,可以为自转旋翼式飞行汽车的旋翼构型提供一些参考。
以上种种,算是反映了未来飞行汽车的重点研究方向和发展趋势。
不过上述研究者可能都很难想到,直到2020年代,飞行汽车才在新造车浪潮中被更多提及,甚至围绕未来交通形式探索,有了专门的eVTOL(电动垂直起降飞行器)赛道。
更不会想到,人口密集型的日本,开始郑重其事地当做“国策”来研究。
当然,对于飞行汽车,有人看好也就有人不看好。
其中不看好的人里,最知名的一个叫伊隆·马斯克——没错,就是特斯拉和SpaceX的掌舵者马斯克,他说飞行汽车噪声很大,并不能让世界更美好,所以他造火箭搞飞船还推动能源可持续,但飞行汽车,他不搞。
飞行汽车,你怎么看?
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