基于專利信息的中國通用航空油料領(lǐng)域科技趨勢分析

何音 葛金梅

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)的發(fā)展和居民收入水平的穩(wěn)步提升，作為民航業(yè)兩翼之一的通用航空，發(fā)展基礎(chǔ)不斷增強(qiáng)，相關(guān)配套航油保障服務(wù)更是面臨著重大機(jī)遇與挑戰(zhàn)。文章基于對我國通用航空油料供應(yīng)現(xiàn)狀的分析，采用專利分析法對航油保障相關(guān)專利信息進(jìn)行深入研究，理清該領(lǐng)域主要專利研發(fā)方向及重點(diǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢，提出通航航油保障領(lǐng)域的未來科技創(chuàng)新方向，為政府、企業(yè)等相關(guān)部門提供政策依據(jù)和理論參考。

【關(guān)鍵詞】通用航空;航空油料;專利分析

【中圖分類號】F562 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）09-0012-03

0 引言

通用航空產(chǎn)業(yè)作為民航強(qiáng)國“兩翼齊飛”戰(zhàn)略實(shí)施的重要“一翼”，2019年，我國通航總飛行達(dá)112.5萬h，同比增長13.8%。通航專業(yè)飛行在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)各行各業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，中國的通用航空遠(yuǎn)落后于美國甚至落后于巴西，通航發(fā)展仍在曲折中徘徊前行，而通航產(chǎn)業(yè)更是一個(gè)尚未充分發(fā)展的市場。航空油料領(lǐng)域作為安全運(yùn)營保障的重要范圍之一，同樣面臨著巨大的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

本文對我國最大的航油供應(yīng)商——中國航油集團(tuán)有限公司（簡稱中國航油）的供油現(xiàn)狀分析，總結(jié)通航航油供應(yīng)中存在的問題與挑戰(zhàn)，并通過全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫Patentics對該領(lǐng)域相關(guān)專利研發(fā)情況進(jìn)行解析，尋找到通航航油領(lǐng)域科技發(fā)展方向;并根據(jù)專利研發(fā)趨勢，結(jié)合航油保障需求提出建議，力求借助專利趨勢分析為通航運(yùn)輸市場的發(fā)展提供現(xiàn)實(shí)依據(jù)。

1 通航機(jī)場供油現(xiàn)狀分析

中國航油作為我國機(jī)場航空油料主要供應(yīng)方，截至2019年，共進(jìn)駐供油通用機(jī)場42個(gè)，未保障機(jī)場66個(gè)，仍有廣闊的市場前景。從區(qū)域來看，黑龍江、內(nèi)蒙古及新疆地區(qū)的供油點(diǎn)分布較集中，而西藏、河南與四川等地，由于特殊地理區(qū)位與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高，因此通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展落后于其他地區(qū)。目前，航油供油平臺與供油網(wǎng)絡(luò)建設(shè)依然存在區(qū)域不均衡特征。

2 航油供應(yīng)面臨的問題與挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段，我國通航發(fā)展受低空空域管制、油品質(zhì)量、存儲運(yùn)輸?shù)戎T多問題的影響，在面臨“兩翼齊飛，通航振翅”的機(jī)遇期，更需認(rèn)清發(fā)展中存在的諸多問題。

（1）供油保障體系與區(qū)域不匹配。在我國民航運(yùn)輸業(yè)發(fā)達(dá)的京津冀、長三角與珠三角地區(qū)，機(jī)場連成的弧形與成都、重慶一線組成“一張弓”，而中國航油未能充分布局，航油供應(yīng)與民航需求不匹配。以上區(qū)域也是通航發(fā)展的重要市場，更需開發(fā)多樣化的航油加注、存儲與運(yùn)輸方式，實(shí)現(xiàn)油品遠(yuǎn)距離調(diào)用。通過在區(qū)域間快捷、迅速地進(jìn)行油品調(diào)配，保障偏航機(jī)場的用油需求，實(shí)現(xiàn)從樞紐到支線通航業(yè)務(wù)的全覆蓋。

（2）供油方式與作業(yè)特點(diǎn)不匹配。我國通航油料供應(yīng)不足，通航保障體系不完善。通航油料供應(yīng)必須滿足其作業(yè)特點(diǎn)，如突發(fā)性、靈活性、分布較松散等，而通航機(jī)場的供油主要采用加油車、運(yùn)輸兼顧通航功能的機(jī)場多采用機(jī)坪管網(wǎng)，不能適用多類型通航作業(yè)需求。針對以上特點(diǎn)，需設(shè)計(jì)或改造一批便攜式加油裝置，或采取移動式加油設(shè)施實(shí)現(xiàn)快速高效、便捷加油。

（3）輸送渠道不暢、供應(yīng)網(wǎng)點(diǎn)少。目前，全國航煤主要依托運(yùn)輸機(jī)場，部分通航機(jī)場深處偏遠(yuǎn)地區(qū)，航油供應(yīng)面臨作業(yè)點(diǎn)多、供應(yīng)次數(shù)多、單次油料供應(yīng)量小等諸多問題，航油供應(yīng)難以依靠市場手段實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)。因此，不得不采用地面油車運(yùn)送的方式用地面油車運(yùn)送到目的地機(jī)場，帶來較大運(yùn)營成本和安全壓力。并且，在通用機(jī)場和臨時(shí)起降點(diǎn)上缺乏航油保障，使得通航作業(yè)運(yùn)行受限。

3 專利總體發(fā)展趨勢分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

專利研發(fā)情況是技術(shù)各角度信息的總反映，更是在分析技術(shù)態(tài)勢時(shí)，對技術(shù)客觀分析的重要選擇。本文數(shù)據(jù)來源于全球?qū)I(yè)的專利數(shù)據(jù)庫Patentics。在廣泛閱讀相關(guān)專利文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合業(yè)內(nèi)研究的關(guān)注點(diǎn)，最終確定多個(gè)研究方向檢索式。通過專利檢索及合并，去除不相關(guān)、失效專利，共得有效專利5 895件。

3.2 專利申請總體趨勢

從1958年航油領(lǐng)域相關(guān)專利產(chǎn)生至今，呈現(xiàn)高速穩(wěn)定增長趨勢，尤其在2000年以后，申請量出現(xiàn)跨越式增長，年均增幅14.87%。由于專利申請有18個(gè)月待公開期，因此2019年申請量并未充分體現(xiàn)，但并不影響總體趨勢。作為精確評估專利質(zhì)量的兩項(xiàng)指標(biāo)：技術(shù)特征度與專利度①分析可知，該領(lǐng)域近些年專利度有所下降，而特征度基本保持較緩慢上升趨勢。這些變化客觀說明該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品逐步投入市場的一個(gè)同步變化。通航航油領(lǐng)域?qū)＠暾垜B(tài)勢如圖1所示。

3.2.1 專利區(qū)域及申請人構(gòu)成

通過通航加油領(lǐng)域?qū)＠谌虻姆植记闆r來判斷，中國和美國具有創(chuàng)新集聚優(yōu)勢的細(xì)分領(lǐng)域，申請量分別達(dá)到了2 950件與2 366件，占據(jù)絕對技術(shù)領(lǐng)先地位。在全球申請人排名中，美國“波音公司”、中航工業(yè)西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所、“殼牌石油”位居前三。但在專利申請前10名的創(chuàng)新主體中，中國創(chuàng)新主體僅有3家。相對而言，后10名的專利申請人中，出現(xiàn)中國企業(yè)的身影，但是其專利總數(shù)僅為277件。因此，通航航油技術(shù)領(lǐng)域的專利申請人與行業(yè)的重點(diǎn)布局者，依然是具有全球?qū)嵙εc研發(fā)實(shí)力的外國企業(yè)。通航航油領(lǐng)域?qū)＠琶?0位的申請人構(gòu)成如圖2所示。

3.2.2 專利生命周期分析

分析各技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠颗c申請人數(shù)量的逐年變化趨勢可確定技術(shù)處于萌芽期、發(fā)展期、成熟期或衰退期。此類周期圖很好地解讀出該項(xiàng)技術(shù)是否是市場追逐的熱點(diǎn)。目前來看，扣除2019年申請量未能全部公開造成的數(shù)據(jù)不全，通航航油領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展并未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，整個(gè)行業(yè)屬于蓬勃發(fā)展期，全球?qū)＠暾埩空w出現(xiàn)上升趨勢。隨著科技進(jìn)步和市場需求增大，未來該領(lǐng)域保持較高研發(fā)熱度。通航航油領(lǐng)域?qū)＠芷谌鐖D3所示。

3.3 專利技術(shù)分布及構(gòu)成分析

（1）通航航油領(lǐng)域申請趨勢。通用航空航油領(lǐng)域主要涉及油品、供應(yīng)、加注、儲存、工藝流程等多方面，通過專利技術(shù)分類，集合該領(lǐng)域最新市場需求與行業(yè)前瞻趨勢，共得到13個(gè)分類。其中，油料儲備技術(shù)、供油技術(shù)、航油加注（工藝/方法）與航油（航汽）領(lǐng)域的專利數(shù)逐年增加，2017—2018年，均超過50項(xiàng)。相比之下，信息化/平臺、撬裝式加油設(shè)備、移動式加油設(shè)備在2 000年之后才進(jìn)入科技創(chuàng)新領(lǐng)域，因此專利積累量較低，但近兩年申請量出現(xiàn)上升趨勢，各類型的專利的申請量如圖4所示。

（2）各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新主體分布。13項(xiàng)細(xì)分技術(shù)的前5位申請人中，外國企業(yè)占據(jù)主要位置，占比高達(dá)65.4%，而在我國，則以科研院所為研發(fā)主體，占比達(dá)21.2%。相比而言，國外創(chuàng)新主體的特征度較低，專利質(zhì)量較高。我國部分高校、個(gè)體申請的專利限制較高，因此特征度較高，如“海豐通航”、中科院工程熱物理研究所、章龍發(fā)。單從申請人來看，波音公司在加油裝置/方法、航油（航汽）、油料儲備技術(shù)與加油車等領(lǐng)域均展開布局。在國內(nèi)，哈爾濱飛機(jī)工業(yè)研究所、中航工業(yè)西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所、北京航空航天大學(xué)與南京航空航天大學(xué)分別在供油技術(shù)、加油系統(tǒng)/程序兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)布局。

（3）專利分布及特征情況。通過對通航航油領(lǐng)域的專利進(jìn)行檢索，截至2019年共申請專利1 614項(xiàng)。其中，航油加注-方法/工藝、航油（航汽）及油料儲備技術(shù)保持專利量排名前三，分別占比23.85%、20.18%與12.78%，在以上領(lǐng)域保持較高研發(fā)熱度。另一類如油氣回收、加油裝置/方法、加油站等技術(shù)的總專利申請量保持在300～500件，此類技術(shù)也是通航航油領(lǐng)域主要的技術(shù)難點(diǎn)集中地;而撬裝式/移動式加油設(shè)備、通航用油信息化/平臺，申請量較小，但屬于未來熱點(diǎn)領(lǐng)域。

進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)分類如圖5所示，航油加注-方法/工藝專利量高達(dá)1 788件，航油（航汽）技術(shù)達(dá)1 245件，剩余11類技術(shù)專利數(shù)均為超過600件。從專利度來看，油料儲備技術(shù)、航油（航汽）、油氣回收與撬裝式加油設(shè)備超過了18，技術(shù)的價(jià)值較高。從特征度來看，撬裝式加油設(shè)備、航油加注-方法/工藝、航油航汽的特征度均不足30，技術(shù)限制較小，特征度較低與專利度較高的技術(shù)，正是通航航油領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)與未來市場的潛在需求點(diǎn)。

4 通航航油領(lǐng)域未來發(fā)展方向

4.1 多元化的通用航空燃料品類

提升低硫、低鉛航空油料在通航市場的使用率，在部分用油需求量大或業(yè)務(wù)種類較多區(qū)域，試點(diǎn)加注低硫、低鉛燃料。逐步擴(kuò)大低鉛燃料在多種通用航空器中的使用范圍與覆蓋度，確定中航油在國內(nèi)通航低鉛、低硫油料市場的主導(dǎo)地位。同時(shí)，追趕美國通航油料研發(fā)能力，致力于自主研發(fā)無鉛航空油料，提升通航業(yè)務(wù)中清潔能源的使用率。

4.2 全天候的油料保障模式

保障模式的研發(fā)重點(diǎn)在于開展通航油料撬裝加油設(shè)施，半自助式加油設(shè)施設(shè)備的研發(fā)與推廣工作，配合通航進(jìn)駐機(jī)場的業(yè)務(wù)特征，開發(fā)可移動式、便攜式加油裝置、加油車。逐步滿足不同飛行器對油料品質(zhì)和需求量的差異，從供油設(shè)施設(shè)備的配置、供油的運(yùn)行安全管理方面設(shè)計(jì)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的通用航空智慧加油設(shè)備。最終形成覆蓋全國的通航油料供應(yīng)體系和通航生態(tài)圈。

4.3 加快通航科技平臺建設(shè)

隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，航油領(lǐng)域也正面臨著技術(shù)革新。通航領(lǐng)域急需建立油料智能化服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)通航客戶信息共享、加油信息傳遞、油單實(shí)時(shí)結(jié)算、合同統(tǒng)一管理、客戶會員管理等信息的高效處理。在此信息平臺的基礎(chǔ)上，拓展研發(fā)集通航地面保障、服務(wù)、管理、旅游、飛機(jī)租賃等全方位多產(chǎn)業(yè)鏈的綜合保障服務(wù)平臺。最終建立起通航供油網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)通航供油標(biāo)準(zhǔn)體系，加強(qiáng)資源配置能力，打造“航油智云系統(tǒng)”。

注 釋

①專利度：申請保護(hù)專利權(quán)個(gè)數(shù)，越大越好;特征度：技術(shù)限制特征數(shù)，越小越好。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]姜慧敏，崔穎.基于專利分析的浙江民用航空制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].科技通報(bào)，2019，35（8）：203-207.

[2]周梅萍.航空領(lǐng)域增材制造技術(shù)專利態(tài)勢分析[J].航空科學(xué)技術(shù)，2020，31（1）：44-51.

[3]劉鳳朝，馬榮康，孫玉濤.基于專利技術(shù)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的納米技術(shù)演化路徑研究[J].科學(xué)學(xué)研究，2012，30（10）：1500-1508.

[4]欒春娟.戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)測度指標(biāo)研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2012，33（2）：11-16.

[5]朱建民，金祖晨.產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)創(chuàng)新的影響機(jī)理——基于官產(chǎn)學(xué)研混合博弈決策[J].科技管理研究，2016，36（23）：11-18.