电动垂直起降飞行器eVTOL（electric Vertical Take-off and Landing）是一种利用分布式电推进技术，并且具备垂直起降能力的飞行器。目前全球低空经济浪潮奔涌，eVTOL作为低空经济的核心驱动力，已成为大国科技博弈的战略新高地。
一、区域竞争格局：双极主导、梯度分化
专利总量看，全球eVTOL领域专利申请呈现“双极主导、梯度分化”格局。美国专利申请量位居全球首位，中国紧随其后，两国合计占据全球65.9%的专利布局，处于断层领先水平，得益于两国在无人机和新能源汽车产业的领先地位，形成eVTOL领域技术主权的“第一梯队”（图1）。日本、韩国和德国作为传统汽车制造强国凭借其工业基础优势构成“第二梯队”，其中日本得益于对精密制造领域的持续投入，在eVTOL领域拥有深厚的技术积累，专利申请量与欧洲整体规模相当。此外，加拿大和澳大利亚作为美国的传统盟友和主要市场，成为美国专利主体的重要海外布局区域。
海外专利数量看，美国和日本在eVTOL领域的专利合作条约（PCT）申请量占据主导地位。美国、日本依托海外专利优势形成技术壁垒，不仅体现出技术输出的主动性，更映射出其对全球市场规则主导权、供应链定价权的深度把控（图2）。反观中国，尽管eVTOL专利申请总量逼近美国，但PCT申请占比仅为14%，全球化专利布局能力仍显不足。
图片来源：根据公开信息整理，北国咨绘制
图1 eVTOL领域专利申请量排名前十的国家和组织（截止到2024年）
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图2 eVTOL领域PCT申请量排名前十的国家（截止到2024年）
创新主体数量看，整体呈“阶梯式跃升-增速回调”特征，中美平分秋色。2008—2013年为技术萌芽期，年均新增主体不足15家；2014年起随资本涌入与技术成熟度提升进入爆发增长期（2014—2017年CAGR达63.8%），2017年突破300家；2018—2023年增速趋缓但仍维持高位（CAGR 15.8%），2023年达到782家的峰值。2024年创新主体数量首次出现负增长，预示行业进入技术路线收敛、市场出清与头部集中化的关键调整期，从“野蛮生长”转向“高质量发展”阶段（图3）。从各国看，自2014年起，我国创新主体数量快速增长，连续多年领跑全球。美国作为eVTOL领域研究的先行者，其创新主体规模保持稳定高增长态势，凭借技术先发优势持续巩固全球主导地位。日本、韩国和德国的创新主体数量虽维持增长态势，但受限于市场规模和产业水平，与中美两国的总量差距持续扩大，eVTOL产业的发展潜力难以与中美两国相比较（图4）。
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图3 全球eVTOL领域创新主体数量变化趋势
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图4 各国创新主体数量变化趋势
二、企业竞争格局：新势力引领、四大阵营争霸
从专利申请重点企业分布看，全球eVTOL技术竞争加剧，前15位申请人可划分为四大阵营（图5）。第一大阵营是eVTOL新势力，是四大阵营中专利申请量最多的企业，包括Beta Air、亿航智能、Kitty Hawk、Lilium eAircraft、Volocopter和Joby Aero，尽管公司规模和财力远不如传统工业巨头，但其专注于eVTOL技术的研发和商业化，有望在未来市场中占据重要地位。第二大阵营是传统汽车制造商，包括电装公司、本田公司、吉利汽车、保时捷公司，利用在汽车制造领域的经验和资源，加速eVTOL技术的研发和应用。第三大阵营是传统航空巨头，包括贝尔德事隆、波音公司、通用电气，虽然专利申请量相对较少，但依托航空制造积淀为eVTOL技术研发提供有力支持。第四大阵营是无人机企业，包括大疆科技和Aeronext，依托无人机相关技术研发向eVTOL专利技术领域拓展。
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图5 全球eVTOL领域专利申请量前十五位的申请人（截止到2024年）
三、技术领域布局：重点聚焦六大类核心系统延伸
eVTOL核心系统主要包括动力系统、航电系统、飞控系统、能源系统、机体结构、装配件六大类。目前eVTOL专利技术布局侧重点主要在飞行器机体设计、飞行控制技术、电气系统和电气元件等能源与动力系统方面（表1）。
表1 全球重点申请人eVTOL领域专利技术布局（单位：件）
表格信息来源：北国咨根据公开信息整理（不完全统计）（截止到2024年）
eVTOL新势力专利技术覆盖各核心系统。Beta Air、Kitty Hawk和Joby Aero涉及如抗风扰稳定性等飞控系统的适航关键参数专利技术推动了联邦航空管理局（FAA）完善eVTOL适航标准；亿航智能EH216-S通过三余度飞控计算机等飞控技术成为全球唯一取得适航“三证”（TC/PC/AC）的eVTOL机型；Lilium eAircraft和Volocopter拥有欧盟航空安全局（EASA）认证先发优势，通过集群控制算法等飞控系统专利技术，在eVTOL市场构建竞争壁垒。
传统汽车制造商借助汽车电动化与轻量化经验，专利集中于eVTOL电气系统和电气元件等电力驱动系统、轻量化材料模块。本田公司、电装公司通过车规级零部件的专利技术积累以及成熟的供应链能力，正尝试与美国和欧洲eVTOL企业合作；吉利汽车通过沃飞长空实现快速追赶，其倾转旋翼专利占比从2021年6%升至2024年28%。
贝尔德事隆、波音公司、通用电气等传统航空巨头，依托航空制造积淀，在空气动力学优化、高可靠性飞控系统等方面为eVTOL技术研发提供有力支持。
大疆科技和Aeronext等无人机企业复用无人机飞控与通信技术，将eVTOL专利覆盖自主避障、集群协同等场景，但在适航认证所需的硬件冗余、抗风扰设计等飞控系统适航关键模块布局薄弱。
四、中国eVTOL“技术主权”破局存在的问题
一是专利技术研发短板凸显，产业链关键环节受制于人。一方面，技术路线分散。我国32家eVTOL整机研发企业中，46.9%选择复合翼方案，34.3%布局倾转/矢量推进方案，34.4%采用多旋翼方案，对比美国头部企业普遍聚焦倾转旋翼技术，我国技术路线分散度较高，尚未形成具有全球竞争力的主导技术路径，存在重复研发风险。另一方面，核心系统依赖进口。飞行控制系统是确保eVTOL飞行安全、稳定和高效的核心技术之一，而其核心零部件中高端射频类MEMS器件、传感器芯片进口率分别高达80%和90%。目前我国eVTOL飞控系统的余度管理模块主要采购自霍尼韦尔公司，碳纤维复合材料依赖东丽公司，导致整机成本中进口部件占比高达50%以上，严重制约了我国eVTOL产业的自主可控发展。
二是创新主体结构失衡，创新能力与动力不足。相比美国有Joby Aviation等专注eVTOL研发的新势力企业，以及波音等传统航空巨头形成的多层次创新格局，我国企业结构单一。大型企业多为跨行业转型而来，对eVTOL核心技术研发投入分散，引领作用不足；中小企业则因资金、技术和人才短缺，难以承担关键技术攻关任务，创新能力有限，导致产业创新生态缺乏协同性与互补性。
由于eVTOL产业研发周期长、资金投入大、市场不确定性高，企业面临较大的创新风险。我国部分创新主体更倾向于短期利益，对长期的基础研究和核心技术研发投入积极性不高。同时，知识产权保护体系不完善，企业创新成果易被模仿，进一步削弱了企业的创新动力，使得产业整体创新活力不足，难以形成持续创新的良好氛围。
三是海外专利布局不足，国际市场话语权有待提高。我国 eVTOL专利总量虽可观，但大量专利集中于本土布局，关键技术模块的海外专利覆盖率不足，易遭遇美国和日本“专利合围”，导致技术商业化时面临国际市场的准入壁垒与许可成本激增风险。与美国Joby Aviation、日本丰田等企业相比，我国eVTOL创新主体在适航关键技术的全球专利布局联动供应链核心技术控制力方面存在系统性短板，例如，美国 Joby Aviation的倾转旋翼设计技术的PCT成功申请支撑其适航取证，再通过FAA认证增强了与日本丰田、东丽公司的供应链合作；而我国企业仍以国内适航取证为主，尚未形成供应链联动能力。
五、中国eVTOL“技术主权”破局的建议
一是加大核心技术攻关。逐步凝聚行业共识，引导企业根据自身优势和市场需求，合理调整技术路线。鼓励龙头企业联合高校、科研机构等，共建研发及共性技术平台，支持开展飞行控制系统、航空发动机、高能量密度电池等关键技术研发，支持大型企业“出题人”创新引领、中小企业“答题人”细分领域创新突破的协同创新。
二是强化产业链协同创新。在低空经济创新资源丰富、发展基础较好的地区建设eVTOL特色园区，围绕产业发展需求，聚集整机研发制造，以及高端射频类MEMS器件、传感器芯片等核心零部件企业，强化产业链配套支持，持续完善本土供应链体系，降低对进口零部件的依赖，推动加快形成产业集群效应。
三是加强国际专利布局。加强对国际专利法规和市场动态的研究，出台“出海”专项支持政策，支持专利信息咨询等相关服务发展，鼓励龙头企业积极参与国际和国内eVTOL技术标准的制定工作，加强对标准制定规则和流程的研究，提前进行专利布局规划，将自主专利技术融入标准体系，加大PCT申请力度，提升我国在eVTOL产业国际市场的话语权和规则主导权。
四是完善知识产权保护法律法规。加大对侵权行为的惩处力度，建立快速维权通道，保障创新主体的合法权益，增强企业创新信心。
五是加大资金引导。建议加强对eVTOL核心技术研发的资金支持，探索“强化落实对企业研发费用给予税收加计扣除”等优惠政策，提高企业研发积极性。支持eVTOL核心技术入股、鼓励探索“先拨后股”等商业模式创新，成立低空经济专项基金大力支持eVTOL核心技术研发及产业化。
六是搭建产业创新交流平台。鼓励行业协会、高校、科研机构及各eVTOL整机研发企业，邀请国内外专家等，定期组织技术路线研讨、产业前沿创新交流等，营造良好的创新氛围，激发创新主体的积极性和创造性，推动 eVTOL产业持续创新发展。
作者介绍
王 硕
咨询师
长期专注低空经济领域，深度参与低空经济产业态势研究，撰写完成了福建省三明市低空经济三年行动计划。
于丽芳
高级经济师
咨询工程师（投资）
长期专注新能源、低空经济发展，近年来重点负责和参与了多项北京市及外省市相关产业研究、政策制定。
编辑：张 华
审核：刘 敏
