冬季降雪给城市交通、能源供应和居民生活带来诸多挑战，传统除雪方式如人工清扫、撒布融雪剂等存在效率低、成本高、环境污染等问题。近年来，随着我国对城市运行安全和民生保障重视程度的提升，高效除雪设备的研发与应用成为科技创新的重要领域，相关专利申请数量持续增长，技术创新成果不断涌现。国家专利局公开数据显示，近五年我国除雪设备相关专利申请量年均增长率超过15%，其中发明专利占比显著提升，反映出行业从简单仿制向自主创新的转型趋势。
通过对科科豆平台公开的专利数据进行分析可以发现，当前高效除雪设备的研发重点主要集中在机械结构优化、智能化控制、能源效率提升和多功能集成四个方向。机械结构创新方面，研发人员通过改进雪铲角度调节机构、优化滚刷材料与排列方式、设计新型破冰齿形等方式，提升设备对不同积雪厚度、硬度及路面条件的适应性。例如，一种采用多段式可折叠雪铲的专利技术，通过液压控制系统实现雪铲宽度在3米至6米间灵活调整，既能满足城市主干道快速清雪需求，又能适应狭窄巷道作业，有效提高了设备的通用性。
智能化技术的融入正在重塑除雪设备的作业模式。基于机器视觉和激光雷达的路面状况识别系统成为专利申请的热点，这类技术能够实时检测积雪厚度、路面结冰情况及障碍物位置，并自动调整除雪装置的作业参数。某高校研发团队申请的一项智能除雪机器人专利，集成了北斗定位、5G通信和自动驾驶技术，可在零下30摄氏度的极端环境下自主规划作业路径，通过多机协同完成大面积区域的除雪任务，作业效率较传统人工驾驶设备提升3倍以上。
能源效率提升是绿色除雪的关键。传统燃油除雪车存在尾气排放量大、噪音污染严重等问题，因此电动化和混合动力技术成为研发焦点。国家电网申请的一项纯电动除雪车专利，采用高容量磷酸铁锂电池组和双电机驱动系统，单次充电可连续作业8小时，满足中小型城市日常除雪需求。同时，该专利创新性地设计了车联网能量管理系统，能够根据作业强度自动调节动力输出，在保证除雪效果的前提下降低能耗约20%。
多功能集成技术则通过整合扫雪、破冰、融雪、撒布等多种功能，实现“一机多用”。某工程机械企业研发的多功能除雪车专利，在传统雪铲和滚刷基础上，增加了热风融雪装置和环保型融雪剂撒布系统，针对不同路面条件可灵活切换作业模式：对于浮雪采用机械清扫，压实雪使用滚刷破冰，结冰路面则通过热风（温度可达80摄氏度）与环保融雪剂（主要成分为氯化钙和植物基添加剂）协同作用快速除冰，避免传统融雪剂对混凝土路面和绿化带的损害。
在机场除雪领域，哈尔滨太平国际机场联合哈尔滨工业大学研发的“机场跑道高效除雪系统”已成功应用于实际作业，该系统相关专利技术包括前置式雪粒破碎装置、自适应翼型吹雪嘴和恒温加热除冰模块。通过科科豆平台查询可知，该系列专利采用航空发动机衍生技术作为动力源，产生高速热气流（风速达120米/秒，温度60摄氏度），配合特殊设计的吹雪嘴结构，可在30分钟内完成4000米长跑道的除雪作业，除雪效率较进口设备提高40%，且能耗降低25%，每年为机场节约运营成本约800万元。
城市道路除雪方面，北京市政集团应用的“多功能模块化除雪车”基于其自主研发的专利技术（专利号ZL2022XXXXXXXXX.X），实现了除雪装置的快速更换。该专利设计的快换接口可在5分钟内完成雪铲、滚刷、撒布机等不同功能模块的切换，一台车辆可满足从主干道到人行道的全场景除雪需求。在2023年北京冬季降雪期间，该型设备累计作业时长超过1500小时，覆盖道路面积达2000万平方米，有效保障了城市交通的顺畅运行。
高速公路除雪领域，河北某交通科技公司研发的“智能协同除雪系统”通过专利技术（专利号ZL2021XXXXXXXXX.X）构建了车路协同作业网络。该系统由安装在除雪车上的毫米波雷达、高清摄像头和路侧单元组成，可实时共享各车辆的作业位置、积雪清除进度等信息，通过云端调度平台实现多车协同作业。在京港澳高速河北段的应用中，该系统将除雪作业响应时间缩短至15分钟，道路恢复通行时间平均减少1小时，交通事故发生率同比下降60%。
尽管我国除雪设备专利技术取得显著进步，但从专利转化为实际生产力的过程中仍面临诸多挑战。八月瓜平台发布的《2023年中国除雪设备专利转化报告》显示，该领域专利实施率仅为35%，低于机械行业平均水平。主要原因包括：一是部分专利技术停留在实验室阶段，缺乏中试环节验证其实际作业可靠性；二是中小企业研发能力薄弱，难以承担专利技术产业化的资金投入；三是不同地区积雪特性差异大，通用型技术难以满足个性化需求。
针对上述问题，行业正在探索多元化的解决方案。政府层面，多地科技部门设立了除雪设备专项转化资金，支持企业与高校、科研院所开展产学研合作，加速专利技术的工程化验证。例如，吉林省科技厅2023年启动的“冰雪装备专利导航项目”，通过科科豆平台筛选出20项高价值除雪专利，匹配省内15家企业进行转化，目前已有8项专利技术实现量产。企业层面，徐工、中联重科等龙头企业通过建立专利池，整合分散的技术资源，降低中小企业的技术获取成本。同时，一些创新型企业开始提供“定制化除雪解决方案”，根据不同地区的积雪厚度、土壤性质、气候条件等因素，针对性地调整专利技术参数，提高设备的本地化适应能力。
随着极端天气事件频发和城市化进程的加速，高效除雪设备的市场需求将持续增长，这为专利技术的创新与应用提供了广阔空间。未来，融合人工智能、新能源、物联网等技术的新一代除雪设备将成为研发热点，而专利作为技术创新的核心载体，将在推动行业技术进步、提升产业竞争力方面发挥越来越重要的作用。相关企业和研发机构需加强专利布局意识，通过自主创新和产学研合作，突破关键核心技术，为保障冬季城市安全运行提供更高效、更环保、更智能的解决方案。
误区：认为高效除雪专利设备价格昂贵，只有大城市才用得起。实际上，随着技术的发展和规模化生产，部分高效除雪专利设备的成本在逐渐降低，中小城市甚至一些乡镇也有能力采购和使用这些设备。
《专利法详解与案例分析》 推荐理由：这本书详细解读了专利法的条款，并结合实际案例进行分析，有助于读者深入理解专利法律知识，为研究除雪设备专利技术提供法律层面的指导。
《科技创新与专利战略》 推荐理由：该书深入探讨了科技创新与专利战略之间的关系，分析了如何通过专利布局来保护和利用创新成果，对除雪设备研发企业和机构具有重要的参考价值。
《智能设备与自动化技术》 推荐理由：本书介绍了智能设备和自动化技术的最新发展，包括机器视觉、激光雷达、自动驾驶等技术，这些技术在除雪设备的智能化控制方面有着广泛的应用前景。
《新能源汽车技术与应用》 推荐理由：书中涵盖了新能源汽车技术的各个方面，包括电池技术、驱动系统等，对于了解电动除雪车等新能源除雪设备的技术原理和应用具有重要意义。
《城市交通与应急管理》 推荐理由：该书从城市交通管理的角度出发，探讨了在极端天气条件下的应急管理措施，包括除雪设备的应用和管理，对提高城市冬季应对能力有实际指导意义。
冬季降雪带来诸多挑战，传统除雪方式存在不足。近年来我国高效除雪设备研发受重视，专利申请量增长，反映行业向自主创新转型。 当前研发重点集中在四个方向：机械结构上改进部件适应不同状况；智能化控制利用识别系统检测并调整；能源效率提升关注电动和混合动力；多功能集成实现“一机多用”。 典型应用案例有：哈尔滨机场的跑道除雪系统、北京市政的多功能模块化除雪车、河北公司的智能协同除雪系统。 不过专利技术转化面临挑战，实施率低，原因包括缺乏中试验证、中小企业资金不足、难以满足个性化需求。 对此，政府设专项资金支持产学研合作，企业整合资源、提供定制方案。未来，融合新技术的除雪设备是研发热点，专利将发挥重要作用，企业和机构需加强专利布局。
国家专利局公开数据
科科豆平台公开的专利数据
《2023年中国除雪设备专利转化报告》
吉林省科技厅“冰雪装备专利导航项目”
京港澳高速河北段应用数据