十年前,无人机主要还是业余爱好者的玩具。如今,无人机已广泛应用于电力线路巡检、农作物喷洒、包裹配送、边境巡逻和电影拍摄。 随着无人机进入商业化应用阶段,专利数据揭示了这一转变始于何时,以及哪些企业有望引领下一阶段的发展。 为此,我们利用 LexisNexis® PatentSight+™ 平台,分析了成熟企业和非上市企业持有的无人机相关专利资产,并评选出十家凭借知识产权优势有望成为未来行业领导者或潜在收购目标的初创企业。
在无人机领域,专利领先地位具有重要的战略价值。 Teal Group 预计,2023年至2032年期间,民用无人航空系统(UAS)市场规模将达到1,500亿美元,同期军用无人航空系统市场规模将达到1,870亿美元。
我们的分析结果表明,无人机行业的竞争格局远比消费级无人机市场所呈现的更加开放。 一家公司曾在早期建立显著的专利申请领先优势,但随着竞争加剧,这一优势逐渐减弱。如今无人机专利申请数量最多的国家,并非按专利质量调整后拥有最强专利组合的国家。 而最有可能塑造未来十年行业格局的初创企业,正在解决远超航拍领域的实际问题,包括水果采摘、林业作业和安全包裹配送。
以下是本次分析的主要发现:
截至2015年,全球每年公开的无人机相关专利组合数量始终低于1,000。此后至2025年,这一数字突破7,500,且增长并非循序渐进。2014年至2015年前后,增长速度显著加快,此后一直保持在较高水平。
多项因素共同推动了这一时期创新活动的加速。首先,智能手机产业的发展推动了零部件成本下降,大幅降低了无人机飞行硬件的制造成本。在美国,联邦航空管理局(FAA)于2014年9月依据第333条(Section 333)首次批准商用无人机豁免许可,随后于2016年8月实施适用范围更广的Part 107法规,取代了此前逐案审批的方式。 在中国,深圳强大的制造业基础使硬件企业能够迅速实现从原型开发到规模化生产的转变。同时,《中国制造2025》规划将无人机列为战略性技术领域,并通过研发资金支持和税收优惠政策推动产业发展。
持有无人机相关专利的企业数量也呈现出类似趋势,表明市场竞争格局已从早期少数领先企业主导,逐步发展为更多企业广泛参与的局面。持有无人机相关专利的企业数量从2016年的约1,100家增长至2026年的近9,700家,在不到十年的时间里增长了近九倍。
图1: 美国与中国在全球无人机相关技术专利数量中所占份额的比较。
单纯的专利数量反映了一家企业申请了多少项专利。但这一数字并不能说明这些专利是否具有值得维护的价值。专利资产指数(Patent Asset Index)方法通过结合专利组合规模与各个专利家族的实力评估,弥补了这一局限。该方法主要包括以下指标:
专利资产指数(Patent Asset Index)是整个专利组合中所有专利家族竞争影响力的总和。
在2010年代的大部分时间里,无人机行业整体的专利资产指数增长速度快于专利组合规模。到2018年,经专利质量调整后的指数曲线水平约为行业专利组合规模曲线的两倍。到2026年,两条曲线已基本趋于一致。这表明无人机技术领域逐渐走向成熟,并吸引了更多快速跟进的竞争企业进入市场。
图2: 美国与中国在全球无人机相关技术专利质量中所占份额的比较。
这家公司就是 大疆创新(DJI Innovations)。截至2018年底,尽管大疆的专利组合数量仅占整个无人机行业的约5%,但其专利资产指数(Patent Asset Index)却占行业总值的约24%,甚至超过了排名前十的其他九家企业的总和。换言之,大疆的整体专利实力远远超出了其专利组合规模所反映的水平。
然而,此后大疆的领先地位大幅削弱。 到2026年,大疆在行业专利资产指数中的占比已降至约4%,与波音(Boeing)基本持平,仅略高于亚马逊(Amazon)和Alphabet。大疆自身的专利组合指标显示,其专利实力在2019年至2021年间达到高峰,随后急剧下降:专利资产指数下降了三分之二以上,有效专利组合规模也缩减了约一半。大疆的年度专利申请量曾达到数百件,但到2024年仅剩3件,较峰值下降了99%。
从专利申请的司法管辖区分布来看,可以进一步了解这一变化的背景。 截至2018年,大疆在中国、美国以及通过世界知识产权组织(WIPO)广泛提交专利申请。美国及国际专利申请活动首先出现收缩,随后自2021年起,中国的专利申请活动也大幅下降。 由于专利申请通常在提交后约18个月才会公开,因此公开专利数据所呈现的趋势往往滞后于实际专利申请活动的变化。
图3: 大疆创新(DJI Innovations)专利组合规模趋势,按公开年份及申请司法管辖区划分。
专利数据本身并不能明确解释大疆专利申请活动减少的原因。市场上讨论的可能影响因素包括:美国政府不断收紧对无人机进口的限制;企业主动精简专利组合,重点保留防御价值最高的专利;以及可能调整知识产权保护策略,将部分技术作为商业秘密而非通过专利进行保护。无论上述因素如何共同作用,其对行业竞争格局的影响已十分明显:曾经由一家企业凭借强大的专利实力而非仅靠产品销量占据主导地位的无人机领域,如今已形成更加开放的竞争格局。
深入洞察您的核心技术领域。立即咨询专家。
当大疆创新(DJI Innovations)不再占据领先地位时,谁将成为下一个行业领导者?为识别最有潜力引领无人机行业未来发展的非上市企业,我们在本次分析中制定了严格的筛选标准。只有满足以下条件的企业才有资格入选:
那么,哪些企业不在本次分析范围内? 本次分析排除了开发载人电动垂直起降飞行器(eVTOL)的企业,以及政府机构、政府控制的实体、专利聚合机构和学术研究机构。 成立时间的限制也使一些知名但历史较长的无人机企业未能入选,包括大疆创新(DJI Innovations)、广州极飞科技(Guangzhou XAG)、昊翔(Yuneec)和 Ishikawa Energy,因为这些企业均不符合规定的成立时间要求。
其余符合条件的企业则根据各自专利组合的专利资产指数(Patent Asset Index)进行排名。在最终评选出的十大企业中,四家来自美国,两家来自中国,日本、以色列、瑞士和瑞典各有一家。这一地域分布表明,无人机技术创新并非集中于某一个特定地区的创新生态系统。
按相关专利资产实力排名
Source: LexisNexis® PatentSight+™
道通智能(Autel Robotics)位居榜首,其专利组合涵盖多旋翼及电动垂直起降(eVTOL)平台,以及飞行控制、通信、网络连接、云台稳定、长续航性能、影像技术和自主飞行等领域。在本次排名中,道通智能是少数在多旋翼和倾转旋翼飞行器设计领域均拥有显著专利布局的企业之一。
Skydio 为公共安全部门、政府机构、公用事业及企业客户开发自主飞行无人机。其排名体现了该公司在自主飞行和人工智能领域拥有实力雄厚的专利组合。本次分析显示,Skydio 是入选企业中排名最高的美国无人机制造商。
Valqari 的专利组合规模在入选的十大初创企业中最小,但其竞争影响力(Competitive Impact)表现突出。其获得专利保护的硬件和软件技术主要聚焦于安全自主配送,包括无人机安全降落与存储装置、货物安全处理、全流程交接追踪与监管机制,以及连接整个配送生态系统的软件平台。
Aeronext 采用知识产权与技术许可的商业模式,而其关联公司 NEXT DELIVERY 则负责运营无人机物流配送服务。这一业务架构使 Aeronext 在本次排名中独具特色:其专利技术不仅是飞行器设计的核心,也是企业商业模式和业务架构的重要基础。
零零科技(Zero Zero Robotics)的专利布局主要集中在嵌入式人工智能、机器视觉和高精度飞行控制等技术领域。其 V-Coptr Falcon 无人机采用独特的 V 形双旋翼推进系统。该公司表示,这种双旋翼飞行器设计能够显著延长飞行时间,使其续航能力远超传统消费级无人机。
Anduril 专注于开发国防领域的自主系统。与传统国防承包商模式不同,该公司自主掌控从研发、制造到销售的整个产品开发流程。Anduril 入选本次排名,进一步凸显了无人机技术创新已广泛延伸至消费级市场之外的专业应用领域。
Tevel 将自主飞行机器人应用于水果采摘作业。其系统利用计算机视觉技术识别水果、评估品质等级并完成采摘,同时通过软件记录水果数量、重量、颜色、成熟度、大小、采摘时间及位置等数据。这些技术使其专利组合与农业领域面临的劳动力短缺问题紧密结合。
Flyability 专注于设计适用于狭小空间及高风险工业环境的无人机。其 Elios 系列无人机配备防护笼、模块化载荷及自主飞行功能,可在能源基础设施、污水处理系统和矿井等环境中采集数据,从而减少人员进入危险检测现场的需求。
Zipline 专注于自动化配送无人机的设计、制造和运营,为医疗物资及零售商品配送提供支持,服务范围还包括传统物流网络难以覆盖的地区。该公司将其运营体系定位为以机器人技术和自主运行技术为核心构建的大规模自动化配送网络。
AirForestry 是本次排名中成立时间最短的企业。该公司正在开发用于林业作业的自主电动多无人机协同系统。分析显示,尽管其专利组合规模较小,但在农业、林业及检测领域的同类企业中,其竞争影响力(Competitive Impact)仍处于相对较高水平。
PatentSight+ 的技术集群(Technology Cluster)视图采用旭日图(Sunburst Chart),即由多层嵌套圆环组成的层级饼图,直观展示整个无人机相关专利组合在不同技术领域的分布情况。这一分析表明,“无人机”不能仅被视为单一的消费类产品类别。交通运输是规模最大的技术领域,涵盖机体结构、多旋翼及固定翼设计、机身组件、推进系统、植保设备,以及用于无人机降落和充电的无人机基站。信息技术领域涵盖飞行控制、雷达、目标检测及基于图像的测量技术。电子技术领域涵盖电信通信、传感器组件,以及独立的武器与国防技术集群。这些技术集群共同表明,无人机技术的应用已从消费级飞行器延伸至农业、物流、汽车系统、工业检测、基础设施及国防等多个领域。
图4: 全球无人机相关专利组合按技术集群划分的分布情况。
从持有这些专利的企业来看,可以清楚地看出相关技术领域的广泛性。
如果将分析范围扩大至所有持有无人机相关专利的企业,而不仅限于非上市初创企业,那么目前按专利资产指数(Patent Asset Index)排名的前十家企业如下:
如果仅按专利组合规模进行排名,结果则完全不同。国家电网拥有约1,000个无人机相关专利家族,而大疆创新(DJI)仅拥有539个。这再次表明,专利数量与经过质量调整的专利实力可能呈现出不同的领先企业。
随着新兴技术领域不断涌现,知识产权团队应重新审视如何界定和监测这些技术领域。构建专利技术全景分析时,不应仅依赖常见关键词或产品名称,而应重点关注支撑该技术领域发展的核心技术能力。 对于技术结构复杂、细分程度较高或以特定应用场景为导向的领域,如果仅依靠标准专利分类体系难以准确分析,则应采用自定义专利分类器。 利用 PatentSight+™ 等专利分析工具,综合评估专利组合规模、专利质量、技术集中度及业务相关性。 我们的客户持续运用这些洞察,不仅用于一次性分析报告,还将其融入日常知识产权战略制定、竞争情报分析、合作伙伴评估及创新规划等工作中。
了解如何利用可靠的专利数据和经过验证的专利组合价值评估指标,开展专利组合对标分析、比较竞争地位,并识别新兴竞争对手。了解 LexisNexis® PatentSight+™.