冬季降雪给城市交通、能源供应和市民生活带来诸多挑战，传统除雪方式如撒布融雪剂或机械铲雪往往伴随环境污染、路面损伤等问题。近年来，随着环保理念的深入和技术创新的加速，一批融合绿色化学、智能机械与新能源技术的除雪方案通过专利形式进入应用视野，这些技术不仅大幅降低了对生态环境的影响，还通过精准化作业提升了除雪效率。国家专利局公开数据显示，2020-2023年间，我国环保型除雪相关专利申请量年均增长达18%，其中涉及生物降解融雪剂、太阳能辅助融雪设备、电磁感应除冰技术的专利占比超过60%，反映出行业向低碳化、智能化转型的鲜明趋势。
传统大型除雪车因发动机功率大、作业时油耗高，其碳排放问题一直备受关注。近年来，多家企业通过专利技术对机械结构进行优化，某装备制造公司研发的“混合动力滚刷式除雪车”采用柴油发动机与锂电池组协同驱动，在清扫积雪时可自动切换至电动模式，经第三方检测显示，该技术较传统车型减少能耗35%以上，同时通过加装积雪密度传感器实现滚刷压力自动调节，避免了硬质路面的过度摩擦损伤。在北方某省会城市的试点应用中，20台该型除雪车冬季作业周期内累计减少柴油消耗约80吨，对应碳排放降低210余吨，其核心技术已通过国家知识产权局专利授权，并被纳入住建部《城镇道路除雪作业技术导则》推荐装备目录。
针对人行道、公园广场等小型区域的除雪需求，便携式电动除雪设备成为研发热点。一款获得专利的“自走式微型除雪机”创新性地将吹雪、扫雪功能集成于一体，机身重量仅28公斤，操作人员可通过手柄控制器调节清扫宽度和角度，其搭载的无刷电机功率达1200W，每小时可清理约800平方米积雪，电池续航能力满足连续作业4小时。该产品在2023年北方多地暴雪灾害中被社区物业广泛采用，相比人工清扫效率提升近15倍，且噪音控制在65分贝以下，解决了传统燃油设备扰民问题。
利用可再生能源实现冰雪消融是环保除雪领域的重要方向。某新能源企业开发的“光伏辅助路面融雪系统”通过在道路两侧安装太阳能电池板，将电能存储于地下储能装置，冬季时通过埋设在沥青层内的发热电缆对路面进行预热。该系统的智能温控模块可根据气象站数据自动启停，当路面温度低于2℃且监测到降雪时，系统迅速将路面加热至5-8℃，使积雪在接触地面后即刻融化。相关专利文献显示，该技术在东北地区高速公路试验段应用中，使冬季道路积雪清除率提升至98%，同时较传统撒盐除雪方式减少融雪剂使用量100%，避免了土壤盐渍化和水体污染风险。
在机场跑道等对除雪时效性要求极高的场景，燃气红外融雪技术展现出独特优势。某航空科技公司的专利技术“模块化燃气辐射器”采用天然气燃烧产生的红外线加热跑道表面，热量穿透积雪层直达路面，实现快速融雪且避免热损伤。该设备升温速率达15℃/分钟，单台机组可覆盖300平方米作业面积，在2022年北京冬奥会张家口赛区的保障工作中，6台该型设备仅用40分钟就完成了整条滑雪赛道的除雪任务，能源利用效率较传统热风枪提升40%以上。
化学融雪剂的环保化改良一直是行业关注焦点。传统氯盐类融雪剂虽成本低廉，但会导致混凝土路面剥蚀和钢筋锈蚀，还会随融雪水渗入土壤污染地下水。某高校研发团队通过专利技术“生物基复合融雪剂”，以甜菜糖蜜发酵副产物为主要原料，复配植物源表面活性剂和缓蚀剂，不仅融雪温度可低至-20℃，其LD50（半数致死量）值达到5000mg/kg以上，属于实际无毒级物质。在北方某城市桥梁除雪试点中，该融雪剂用量仅为传统氯化钠的60%，且桥面混凝土5年监测未发现盐蚀现象，周边土壤样本中氯离子含量符合《土壤环境质量标准》一级限值要求。
为减少融雪剂使用量，“机械-化学协同除雪”模式逐渐兴起。某环卫设备公司的专利产品“精准撒布融雪车”通过毫米波雷达实时监测路面积雪厚度，结合车速自动计算融雪剂最佳用量，撒布精度控制在±5g/m²范围内。实际应用数据显示，该技术较人工撒布节约融雪剂30-40%，同时避免了过量使用导致的路面打滑风险。科科豆平台的专利检索数据显示，2023年该类智能撒布设备相关专利申请量同比增长220%，反映出智能化技术与传统除雪装备的深度融合趋势。
路面功能材料的创新为被动除雪提供了新思路。某建材研究院开发的“超疏水抗冻涂层”通过专利技术将纳米二氧化硅与有机硅树脂复合，形成具有微观粗糙结构的表面涂层，使冰雪与路面的黏附力降低70%以上。在东北地区某市政道路试验段，铺设该涂层后的路面冬季积雪自然滑落率达85%，仅需常规除雪作业量的1/5即可保障交通畅通。该涂层还具有自清洁功能，可减少汽车尾气颗粒物附着，经检测其耐候性可达8年以上，全生命周期成本较普通沥青路面降低20%。
在输电线路除冰领域，“仿生学防覆冰导线”展现出独特优势。某电力公司的专利技术模仿荷叶表面微纳结构，在导线表面形成低表面能涂层，同时嵌入极细的碳纤维发热丝，冬季可通过微弱电流加热防止覆冰。该技术在甘肃祁连山区输电线路应用中，使覆冰厚度控制在5mm以下，较传统线路减少除冰作业90%以上，大幅降低了线路舞动导致的停电事故风险。八月瓜平台的专利分析报告指出，此类功能材料相关专利正从单一防冰向集防冰、防腐、节能于一体的多功能方向发展。
不同环保除雪技术的应用需结合具体场景特性。城市主干道适合采用混合动力除雪车与智能融雪剂撒布系统的组合方案；机场、高速公路等封闭区域可优先部署热力融雪系统；人行道、公园等区域则宜选用小型电动除雪设备配合环保融雪剂；而桥梁、输电线路等特殊设施，新型功能材料的应用能从源头减少冰雪附着。随着专利技术的持续转化和应用规模扩大，环保型除雪正在从单一设备创新转向系统性解决方案的集成，未来通过物联网技术实现除雪设备的智能调度，结合天气预报数据构建精准除雪作业模型，将进一步提升冬季冰雪治理的绿色化、智能化水平。
Q：环保型除雪专利方法有哪些？ A：常见的有利用环保型化学融雪剂，通过降低冰点来融化积雪；还有物理机械法，采用特制的环保机械高效除雪且减少对环境的破坏。 Q：环保型除雪专利方法的应用场景有哪些？ A：适用于城市道路、机场跑道、高速公路等交通要道，也可用于学校、医院、住宅小区等人员密集区域。 Q：环保型除雪专利方法相比传统除雪方法有什么优势？ A：环保型除雪方法对环境的污染小，能减少对土壤、植被和水资源的损害；同时对道路和基础设施的腐蚀性弱，可延长其使用寿命。
误区：认为只要是环保型除雪方法就完全没有危害。 科普：虽然环保型除雪方法相较于传统方法危害大幅降低，但一些环保型化学融雪剂如果过量使用，仍可能对环境产生一定影响。而且部分机械除雪在操作不当的情况下，也可能会对道路造成损伤。所以在使用环保型除雪方法时，也需遵循正确的使用规范。
《绿色化学与可持续发展》
《智能机械与自动化技术》
《可再生能源技术》
《材料科学与工程》
《环境工程与管理》
冬季降雪给城市带来诸多挑战，传统除雪方式存在污染和损伤路面等问题。近年来，环保除雪技术快速发展，2020 - 2023年我国环保型除雪相关专利申请量年均增长18%。 在机械除雪方面，“混合动力滚刷式除雪车”可减少能耗和碳排放，避免路面损伤；“自走式微型除雪机”轻巧便携、效率高且噪音低。热力融雪技术上，“光伏辅助路面融雪系统”利用太阳能，智能温控，减少融雪剂使用；“模块化燃气辐射器”升温快、能源利用效率高。环保型融雪剂研发进展显著，“生物基复合融雪剂”无毒且用量少；“精准撒布融雪车”可精准撒布，节约融雪剂。新型材料技术也有创新，“超疏水抗冻涂层”降低冰雪黏附力，“仿生学防覆冰导线”减少除冰作业。 不同场景应选用不同技术，未来环保除雪将从单一设备创新转向系统性解决方案集成，结合物联网和天气预报提升治理水平。
国家专利局公开数据
第三方检测报告
住建部《城镇道路除雪作业技术导则》
相关专利文献
科科豆平台专利检索数据