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本文部分内容将在《国际航空》杂志发表,将分(上)(下)两期在本公众号发布
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引言:eVTOL革命与知识产权战争的爆发
在全球“碳中和”目标与航空交通智能化转型的双重驱动下,电动垂直起降(eVTOL)飞机凭借“零排放、低噪音、垂直起降”的核心优势,成为解决城市通勤拥堵、构建立体交通网络的关键技术方向。这一新兴领域的技术密集性与高投入特性,决定了知识产权将成为企业生存与竞争的“命脉”。
2021年4月,eVTOL行业的两大关键玩家——波音与Kitty Hawk合资的技术先行者Wisk Aero(下称“Wisk”),对成立仅3年的后起之秀Archer Aviation(下称“Archer”)提起诉讼,指控其通过挖角核心员工窃取商业秘密,并侵犯四项核心专利。此案不仅涉及数千万美元的技术价值争议,更折射出eVTOL行业“技术迭代快、人才流动频繁、专利布局尚未定型”背景下的知识产权保护困境。
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行业基石:eVTOL技术演进与竞争格局
2.1 eVTOL技术革命:从概念到商业化临界点
eVTOL技术的发展并非一蹴而就,而是经历了近半个世纪的技术积累与迭代。20世纪70年代,垂直起降技术开始萌芽,但受限于电池能量密度与飞控系统稳定性,早期研究多集中于军用领域。21世纪初,锂电池技术的突破(能量密度从2000年的100Wh/kg提升至2025年的400Wh/kg左右)、电机控制技术的成熟及人工智能飞控算法的发展,为eVTOL的民用化奠定了技术基础。
从技术路线来看,eVTOL行业经历了“多元化探索-逐步收敛”的过程。早期存在多旋翼、复合翼、倾转旋翼、涵道风扇等多种技术路线,其中多旋翼结构因控制简单、起降稳定性高,成为小型eVTOL的主流选择;复合翼(结合固定翼与旋翼特性)则因续航能力强,更适合中长距离通勤场景,逐渐成为行业技术收敛的核心方向。截至2025年,全球主流eVTOL企业均已聚焦复合翼与多旋翼两大构型,技术路线的收敛使得核心技术的知识产权竞争更为激烈。
当前,eVTOL行业正处于从“技术验证”向“商业化运营”过渡的临界点。全球已有超过200家企业布局eVTOL领域,其中Joby Aviation、Wisk、Archer、Lilium等头部企业已完成多轮融资,部分企业的原型机已完成千次以上试飞,开始推进FAA(美国联邦航空管理局)或EASA(欧洲航空安全局)的适航认证。根据行业预测,2025-2030年将成为eVTOL商业化运营的爆发期,而知识产权作为技术壁垒的核心,将直接决定企业在未来市场中的竞争地位。
2.2 全球竞争格局:中美欧三足鼎立与企业分化
从全球范围来看,eVTOL行业的竞争已形成“中美欧三足鼎立”的格局。根据2024年行业分析,中美欧三方的eVTOL相关专利占比分别为43%、29%与12%,合计占据全球84%的专利资源。美国凭借在航空航天、人工智能领域的技术积累,诞生了Joby、Wisk、Archer等一批技术领先企业,且获得波音、空客、联合航空等传统航空巨头的资本加持;中国则依托新能源电池产业的优势,涌现出亿航智能、小鹏汇天等企业,在低空交通政策支持下加速发展;欧洲的Lilium、Volocopter等企业则聚焦高端市场,在适航认证与国际化布局上具有先发优势。
从企业竞争态势来看,行业已呈现明显的“梯队分化”。第一梯队为“技术+资本”双驱动的头部企业,如Joby(累计融资超20亿美元,与美国空军达成合作)、Wisk(波音与Kitty Hawk合资,累计研发投入超10亿美元)、Archer(与联合航空达成10亿美元订单,通过SPAC上市融资);第二梯队为专注细分领域的创新企业,如聚焦物流eVTOL的Zipline、专注短途通勤的Volocopter;第三梯队为传统航空企业的子品牌,如空客的CityAirbus、波音的自主eVTOL项目。梯队之间的技术差距与资本实力差距正不断扩大,头部企业通过专利布局与技术并购构建壁垒,中小企业则面临“技术突围”的巨大压力。
2.3 知识产权竞争:专利集群与商业秘密的双重博弈
eVTOL行业的知识产权竞争呈现“专利集群化+商业秘密核心化”的特征。专利方面,核心技术领域已形成明显的专利集群,飞行控制系统、动力总成技术、安全冗余设计成为三大专利壁垒领域。头部企业通过“核心专利+外围专利”的布局策略,构建专利组合,例如Wisk围绕飞行控制算法布局了40余项核心专利,同时在电机、电池、机身结构等领域布局外围专利,形成技术保护网。
商业秘密则成为eVTOL企业的“隐形护城河”。由于eVTOL技术迭代速度快,部分核心技术(如飞控算法的核心参数、电池测试数据、原型机设计方案)因“易被反向工程破解”或“公开后丧失竞争优势”,不适合通过专利形式保护,因此企业多以商业秘密形式进行保护。根据行业调研,头部eVTOL企业的商业秘密数量通常是已公开专利数量的3-5倍,涵盖技术研发、生产制造、供应链管理等全流程。商业秘密的核心地位,使得“人才流动引发的技术泄密”成为行业知识产权纠纷的主要诱因,Wisk与Archer的纠纷正是这一矛盾的集中爆发。
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企业对决:Wisk与Archer的发展路径与技术基因
3.1 Wisk:技术先行者的积累与迭代
Wisk的技术积累可追溯至2010年成立的Levt, Inc.,经过多次更名与业务整合,2019年正式成为波音与Kitty Hawk的合资企业(2023年5月wisk成为波音全资子公司),其中波音持有多数股权,负责提供航空工程、适航认证与供应链资源,Kitty Hawk则注入早期研发的飞控技术与原型机成果。作为行业先行者,Wisk在eVTOL领域累计投入超10亿美元研发资金,完成超1500次试飞,其技术积累覆盖eVTOL全产业链的核心环节。
在核心技术方面,Wisk形成了三大技术优势:其一,飞控系统,自主研发的“多模态飞行控制算法”可实现垂直起降与平飞状态的无缝切换,且具备抗干扰与故障自修复能力,已通过1500次试飞验证;其二,动力系统,采用“高功率密度电机+定制化电池”方案,电机功率密度达5kW/kg,电池能量密度突破350Wh/kg,支持120公里续航;其三,机身结构,创新的“悬臂角机翼支架+独立推力旋翼”设计(即涉案专利技术),解决了垂直起降时的稳定性与平飞时的气动效率问题。截至2021年诉讼爆发时,Wisk已拥有超过100项美国专利,另有数十项专利正在申请中(截止2025年11月,Wisk拥有640余项专利,分布在美国、中国等国家或地区),其第六代机型已进入FAA适航认证的关键阶段。图1为Wisk公司静态展示的Midlight。
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图1 Wisk公司静态展示的“Midlight”
在商业模式上,Wisk采用“技术研发+生态合作”的路线,聚焦eVTOL的技术突破与适航认证,通过与波音的合作获取航空行业资源,暂不直接参与终端运营。这种“技术供应商”的定位,使得Wisk对知识产权的保护更为重视,因为技术壁垒是其核心竞争力所在。
3.2 Archer:后起之秀的快速崛起与争议
与Wisk的“十年磨一剑”不同,Archer成立于2018年,初期仅为“纸面公司”,缺乏实质运营与技术积累。但凭借eVTOL行业的资本热潮,Archer在2020-2021年实现了快速崛起:2020年完成A轮融资,2021年2月宣布与联合航空达成10亿美元订单合作,计划为联合航空提供短途通勤eVTOL服务,同年通过SPAC上市融资11亿美元,估值达38亿美元。
Archer的快速崛起高度依赖“人才挖角”与“技术快速迭代”。根据诉讼文件显示,2019年12月至2020年1月,Archer在短短一个月内从Wisk挖走11名核心工程师,包括硬件工程副总裁Thomas Muniz、首席航空电子架构师Scott Furman等关键岗位人员,累计雇佣的前Wisk员工达20人,占其技术团队的40%以上。这些员工入职后,Archer的技术研发进度突然加速,2021年2月即披露旗舰机型“Maker”的设计方案)(见图2,为Archer公司空中飞行的“Maker”),声称2024年可完成适航认证并实现商业化运营,这一进度远超行业常规的7-10年研发周期。
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图2 空中飞行的“Maker”
Archer的旗舰机型“Maker”采用12旋翼设计(前6个可倾斜、后6个固定)、V型尾翼与高展弦比机翼,宣称具备100公里续航与150公里/小时的飞行速度。但从技术披露来看,“Maker”的核心技术特征与Wisk的公开专利申请及商业秘密高度相似,例如其机身结构的“左翼+右翼各3个支架+前后端独立旋翼”设计、电机控制器的通风散热方案、电池充电的冗余系统,均与Wisk的涉案专利及技术文档一致。这种“快速复制+资本包装”的发展模式,为后续的侵权纠纷埋下了隐患。
3.3 竞争冲突:技术路线重合与商业化压力的碰撞
Wisk与Archer的纠纷本质上是“技术先行者”与“快速追随者”的竞争冲突,其核心诱因在于技术路线的高度重合与商业化窗口期的压力。从技术路线来看,双方均聚焦于“复合翼eVTOL”这一主流方向,目标市场均为城市短途通勤,核心技术需求(如稳定性、续航、安全性)高度一致,导致知识产权的重叠风险极高。
从商业化压力来看,2021年前后eVTOL行业已进入“适航认证竞赛”阶段,谁能率先通过FAA认证并实现商业化运营,谁就能占据市场先发优势。Wisk凭借十年研发积累,本在认证进程中处于领先地位,但Archer通过挖角核心员工实现技术“弯道超车”,并借助与联合航空的合作及上市融资,形成了对Wisk的直接竞争压力。对于Wisk而言,若Archer凭借窃取的技术率先商业化,将不仅损失市场份额,更会稀释其十年研发投入形成的技术壁垒;对于Archer而言,快速崛起的背后是巨大的业绩承诺压力,若因侵权诉讼导致研发停滞,将面临资本市场的信任危机与订单违约风险。这种“零和博弈”的竞争态势,最终导致了纠纷的爆发。
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Wisk先发制人:诉讼爆发与证据攻势(2021年4月-6月)
4.1 诉讼的正式提起:商业秘密与专利的双重指控
2021年4月6日,Wisk Aero向美国北加州地区联邦法院正式对Archer Aviation提起诉讼(案件编号5:2021-cv-02450),指控其系统性盗用商业秘密并侵犯四项核心专利。诉状指出,Archer的业务“建立在不属于自己的知识产权之上”,其通过定向挖角Wisk核心员工,非法获取了数千份涉及飞机设计、零部件方案、系统数据等核心机密文件,并将这些商业秘密用于其“Maker”机型的快速开发。
4.2 证据链的构建:从定向挖角到技术落地
Wisk在诉状中构建了完整的“定向挖角-机密窃取-技术应用”证据链。在定向挖角方面,Wisk指出Archer在2019年12月至2020年1月期间,精准招募了其11名核心工程师,这些员工均签署过保密与竞业限制协议。在机密窃取方面,Wisk委托第三方调查机构对离职员工电子设备进行调查,发现工程师Jing Xue在离职前一周通过公司Google Drive下载了4970份、总计28GB的机密文件,涵盖第六代机型的概念设计、电机测试数据、适航认证清单等核心资料,并通过私人邮箱与加密USB设备进行转移。
在技术落地方面,Wisk提交的技术比对报告显示,Archer的“Maker”机型与Wisk未公开的商业秘密高度重合,包括完全一致的12旋翼构型、电池冗余设计方案等,且Archer的研发进度在关键员工入职后突然加速,从零到原型机披露仅用约一年时间,远短于行业常规周期。
4.2 专利侵权:四项核心专利的技术比对与侵权认定
除商业秘密侵占外,Wisk明确指控Archer的“Maker”机型侵犯其四项美国专利(U.S. Patent No. 10,364,036、9,764,833、10,110,033、10,333,328),涉及机身结构、散热系统、电池充电三大核心技术领域。根据专利侵权判定的“字面侵权”与“等同原则”,Wisk从“权利要求覆盖”“技术特征等同”“技术效果一致”三个维度,构建了专利侵权的证据链。
4.2.1 多旋翼机身结构专利(U.S. Patent No. 10,364,036)
该专利申请于2016年,2019年获得授权,是Wisk机身结构的核心专利,权利要求1明确保护“一种电动垂直起降飞机,包括机身、连接于机身的左翼与右翼、固定于左翼与右翼的悬臂角支架、安装于支架上的独立推力旋翼,所述支架的倾斜角度为15-25度,旋翼的推力方向可独立控制”。其核心创新点在于通过“悬臂角支架+独立推力旋翼”的组合,解决了eVTOL垂直起降时的姿态稳定性与平飞时的气动阻力问题,使飞机的升阻比提升了30%,该专利附图见图3。
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图3 Wisk专利US 10,364,036附图
技术比对显示,Archer“Maker”机型的机身结构完全落入该专利的保护范围:其一,“Maker”采用“中央机身+左翼+右翼”的对称布局,与专利描述的机身结构一致;其二,左翼与右翼各安装3个悬臂角支架,支架倾斜角度为20度,处于专利保护的15-25度范围;其三,每个支架上安装1个独立推力旋翼,通过飞控系统实现推力方向的独立控制,与专利的技术特征完全匹配。此外,“Maker”的升阻比测试数据为8.5,与Wisk专利文件中记载的8.6高度接近,证明其技术效果与专利完全一致。
4.2.2 通风式旋翼支架专利(U.S. Patent No. 9,764,833)
该专利申请于2016年,2017年获得授权,聚焦eVTOL的散热难题。由于eVTOL的电机控制器在高功率运行时会产生大量热量,若散热不及时会导致性能衰减甚至起火。该专利的核心创新点在于“在旋翼支架内设置通风通道,支架前端设进气口,后端设出气口,气流通过通道时带走电机控制器的热量,同时进气口采用流线型设计减少气动阻力”,使散热效率提升40%,同时气动阻力降低15%。该专利附图见图4。
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图4 Wisk专利US 9,764,833附图
Archer的“Maker”机型的旋翼支架设计与该专利高度侵权:其一,“Maker”的旋翼支架内部设有直径5cm的通风通道,与专利描述的通道结构一致;其二,支架前端设有椭圆形进气口,后端设有格栅式出气口,气流走向与专利的“前端进风-后端出风”设计完全相同;其三,进气口采用流线型弧度设计,与专利的“减少气动阻力”设计要点一致。Wisk提交的热测试数据显示,“Maker”的电机控制器在满负荷运行时的温度为65℃,与专利文件中记载的64℃基本一致,证明其采用了与专利相同的散热原理。
4.2.3 多电池充电系统专利(U.S. Patent No. 10,110,033 与 10,333,328)
这两项专利为“母子专利”,分别申请于2017年与2018年,均保护“多电池子模块选择性连接公共总线”的充电技术,核心创新点在于通过“电池状态监测-故障子模块隔离-健康子模块并联充电”的逻辑,实现快速充电与故障冗余,解决了eVTOL电池充电慢、单点故障导致整机瘫痪的难题。其中10,110,033专利保护硬件结构(电池子模块与总线的连接方式,其构成方式参见图4所示),10,333,328专利保护软件算法(电池状态监测与子模块筛选逻辑)。
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图4 Wisk专利US 10,110,033附图
Archer“Maker”的电池系统同时侵犯了这两项专利:硬件层面,“Maker”采用6个独立电池子模块,通过可拆卸式总线与充电接口连接,与10,110,033专利的“多子模块+公共总线”硬件结构完全一致;软件层面,“Maker”的电池管理系统会实时监测每个子模块的电压、电流与温度数据,当检测到故障子模块时,会自动切断其与总线的连接,仅允许健康子模块参与充电,这一逻辑与10,333,328专利的软件算法完全等同。此外,“Maker”宣称的“15分钟快充至80%电量”“支持单电池子模块故障时整机正常运行”等卖点,正是这两项专利的核心技术效果。
4.3 辅助证据:保密措施与主观故意的证明
商业秘密与专利侵权的认定,不仅需要证明“技术相似”,还需要证明Wisk已采取合理保密措施,以及Archer具有侵权的主观故意。Wisk在诉状中提交了大量证据,佐证这两个关键要件。
在保密措施方面,Wisk构建了“物理+技术+制度”三重保密体系:物理层面,核心研发区域采用指纹+刷卡双重门禁,涉密文件采用纸质打印后回收销毁制度;技术层面,机密文件存储于加密服务器,下载需审批且会留下操作日志,员工电脑安装数据防泄漏(DLP)软件,禁止私自拷贝文件;制度层面,所有员工入职时需签署《发明转让与保密协议》,定期参加保密培训,离职时需交还所有涉密设备并签署保密承诺书。这些证据证明Wisk的商业秘密具有“秘密性”,且已采取“合理保密措施”,符合《美国保护商业秘密法》对商业秘密的认定要求。
在主观故意方面,Wisk的证据包括:其一,Archer的CEO在内部会议中曾提及“Wisk的技术是行业最好的,我们需要快速跟上”,该言论被离职员工录音证实;其二,Archer在收到Wisk的侵权警告函后,未停止“Maker”机型的研发与宣传,反而加速推进上市计划;其三,Archer的前Wisk员工在入职后被要求“尽快拿出可展示的原型机”,且未被要求进行技术溯源或规避Wisk的专利。这些证据证明Archer明知其技术来源于Wisk的商业秘密与专利,仍持续使用,具有明显的侵权主观故意。
4.4 初步禁令的申请与法院的
初步态度
2021年5月,Wisk向法院申请初步禁令,请求禁止Archer使用涉案商业秘密、制造销售侵权产品,并要求封存涉事员工电子设备。为支撑禁令申请,Wisk强调了“不可弥补损害”的存在:eVTOL行业具有“先到先得”特性,若Archer凭借侵权技术率先通过认证,将永久性占据市场份额;此外,“Maker”机型的宣传已导致Wisk潜在客户推迟合作,造成商业机会损失。
然而,法院于2021年7月22日驳回了Wisk的初步禁令申请。法官认为,Wisk未能证明在Archer盗用其特定商业秘密方面有成功的可能性,其证据“过于不确定和模棱两可”,且“没有提供任何证据——没有一份文件,没有一个证人——证明Archer曾经接收或使用过任何Wisk的商业秘密”。这一裁决对Wisk的初期诉讼策略构成了重大打击。
(未完待续)
中国航空工业发展研究中心 赵云
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