冬季降雪带来的交通受阻、能源供应中断等问题,长期以来是北方地区乃至全球高纬度国家的民生痛点。以我国为例,东北、华北及西北部分地区每年积雪期长达3-6个月,2023年内蒙古呼伦贝尔一场暴雪导致G10绥满高速封闭超48小时,直接经济损失超2亿元。传统依赖人工或简单机械的除雪方式,在应对强降雪时往往面临效率低下、成本高昂的问题,这一现实需求持续推动着除雪技术的创新与专利布局。
根据国家知识产权局公开数据,2018-2022年我国除雪领域相关专利申请量年均增长12.3%,其中发明专利占比达41.7%,高于机械制造领域平均水平(35.2%),显示出技术研发的高活跃度。通过科科豆平台检索可见,当前除雪专利主要集中在机械除雪(如滚刷式、抛雪式设备)、融雪剂改良(低腐蚀、环保型配方)、智能控制(无人驾驶除雪车、物联网监测系统)三大方向。值得注意的是,2020年后智能控制类专利申请占比从18.5%跃升至32.1%,反映出行业向“自动化+精准化”转型的趋势。
在机械除雪设备领域,头部企业通过自主研发与专利布局,已实现技术产业化的规模化落地。某北方重工企业自2016年起累计申请除雪机械相关专利89项,其中“多刷头自适应除雪车”专利技术通过结构优化,使设备在冰雪混合路面的除净率提升至98%,较传统单刷头设备降低能耗23%。该技术转化的系列产品已覆盖全国28个省份的市政环卫系统,2023年销售额突破15亿元,市场占有率达34%。企业负责人在接受采访时提到,专利技术的持续迭代是其保持竞争力的核心,仅2022年就针对极端低温环境下的液压系统稳定性新增7项发明专利。
高校与科研院所的专利技术则更多通过技术转让、产学研合作实现产业化。2021年,哈尔滨某高校研发的“环保型生物降解融雪剂”专利通过八月瓜平台完成技术转让,合作企业将其应用于东北高速公路除雪。该融雪剂以植物秸秆提取物为主要成分,相比传统氯化钙融雪剂,对混凝土路面的腐蚀率降低62%,对土壤的盐渍化影响减少78%,同时成本下降30%。目前该产品已覆盖东北三省1.2万公里公路,2023年使用量达8万吨,替代传统融雪剂近20%市场份额。
智能除雪技术的产业化则体现了跨领域融合的特点。北京某科技公司2022年受让的“基于5G+北斗的无人驾驶除雪车路径规划算法”专利,在2023年北京冬奥会延庆赛区投入实战应用。该算法通过实时分析雪深、路面坡度等12项环境参数,使除雪车作业精度达厘米级,较人工驾驶减少重复作业路段40%,单机日作业面积提升至15万平方米。赛事期间,5台搭载该技术的除雪车保障了赛区35公里道路的全天候畅通,赛后相关技术已被京津冀多地市政部门采购。
尽管技术储备丰富,但除雪专利技术产业化仍面临“最后一公里”难题。据中国知识产权发展研究中心报告,我国高校除雪领域专利转化率不足15%,低于全国平均水平(22.3%),主要原因在于实验室技术与实际工况存在差异。例如某高校研发的小型除雪机器人,在实验室测试中效率达每小时800平方米,但实际道路凹凸不平导致故障率上升40%,最终因成本过高未能量产。
为解决这一问题,多地开始探索“中试基地+市场验证”的转化模式。2023年吉林省在长春建立除雪技术中试基地,引入市政、高速等5家应用单位参与技术评估,对进入基地的专利技术提供最高500万元中试资金支持。某研究所的“自发热融雪沥青”专利在此模式下完成优化,通过调整碳纤维掺杂比例,使材料在-25℃环境下仍能保持自发热效率,目前已在长春南四环路段铺设1.5公里试验段,冬季融雪周期缩短60%,计划2024年实现规模化推广。
随着“双碳”目标推进与智慧城市建设,绿色化、智能化成为除雪专利技术的主要发展方向。在绿色技术领域,生物降解融雪剂、太阳能融雪系统等低能耗技术专利申请量2023年同比增长45%,某企业研发的“光伏路面融雪系统”专利已在新疆果子沟大桥试点,通过路面下方的光伏板发电加热,实现积雪自动融化,年节约除雪成本超80万元。
智能化方面,AI视觉识别与物联网监测的结合正重塑除雪作业流程。国家气象局2023年发布的《智慧气象发展白皮书》显示,基于专利技术的“雪情智能预警系统”已在东北三省布设1200个监测点,通过摄像头与传感器实时回传雪深、密度等数据,结合AI模型提前4小时预测积雪风险,使2023-2024年冬季黑龙江省高速公路因雪封闭时长减少28%。这类技术不仅提升除雪效率,更通过数据积累反哺专利技术迭代,形成“研发-应用-优化”的良性循环。
从机械改良到智能协同,从化学融雪到绿色环保,除雪专利技术的产业化进程既响应着民生需求,也折射出制造业与信息技术融合发展的趋势。随着更多技术突破与转化模式创新,冬季“雪阻”难题正逐步从“被动应对”转向“主动防控”,为寒冷地区的安全出行与经济运行提供更坚实的技术支撑。
有人认为只要有了除雪专利技术,就能轻松实现产业化盈利。实际上,专利技术只是基础,产业化过程涉及生产、销售、售后等多个环节。从研究成果转化为实际产品,不仅要考虑生产成本、市场需求、竞争状况,还需应对政策法规等多方面因素。只有全面规划和有效运营,才能实现除雪专利技术产业化的成功和盈利。
《专利布局与技术创新》
《绿色技术与可持续发展》
《智能控制技术在市政工程中的应用》
《技术创新与专利转化》
《智慧城市建设与技术应用》
冬季降雪引发的交通受阻等问题,推动着除雪技术创新与专利布局。2018 - 2022年我国除雪领域相关专利申请量年均增长12.3%,发明专利占比高,且智能控制类专利申请占比大幅提升。
除雪专利技术有不同产业化路径。企业主导机械装备类专利转化,如某北方重工企业的除雪车专利技术产品实现大规模销售;高校院所通过技术转让、产学研合作推动材料与智能技术落地,像“环保型生物降解融雪剂”和“基于5G + 北斗的无人驾驶除雪车路径规划算法”等技术得以应用。
不过,产业化面临“最后一公里”难题,高校专利转化率低,原因在于实验室技术与实际工况有差异。多地探索“中试基地 + 市场验证”模式,如吉林省的除雪技术中试基地助力“自发热融雪沥青”优化。
未来,绿色化、智能化是主要发展方向。绿色技术专利申请量增长,如“光伏路面融雪系统”试点应用;智能化方面,“雪情智能预警系统”提升除雪效率,形成良性循环,除雪难题正从“被动应对”转向“主动防控”。
国家知识产权局公开数据
中国知识产权发展研究中心报告
《智慧气象发展白皮书》
科科豆平台检索数据
八月瓜平台技术转让记录