当前 eVTOL 发展势头迅猛，全球相关企业累计启动了千余款型号设计，部分型号已进入飞行测试和适航认证最后阶段，并且交付了订单产品，eVTOL 市场化发展指日可待。
本文跟踪梳理了 eVTOL 典型产品的构型特点和主要性能参数，并基于专利分析了其技术发展特点，总结了 eVTOL 典型产品发展现状，研判了相关技术发展趋势，以期为本领域技术发展提供参考。
三、百合喷气
德国百合花公司 2019 年开始生产 7 座百合喷气，也启动了 16 座百合喷气研制，设计图如图 5 所示。
图5 百合喷气（设计了7座与16座两个型号）
（一）构型特点
百合喷气为倾转涵道型设计，是一种创新的矢量推力构型，其采用可倾转的涵道风扇系统，在垂直起降阶段，涵道风扇朝上提供升力，在巡航阶段涵道风扇倾转至水平方向，提供向前推力，同时由固定翼产生升力。该构型的优点是采用的涵道结构具有安全性高、噪声低、气动效率高等优势；缺点是结构复杂导致机械设计与可靠性要求高。该机型一般可搭载4-7位乘客，最高时速200-300 km/h，最大航程175-300km，主要应用场景与倾转旋翼型类似，包括城际快线，物流运输、紧急救援、观光旅游、以及部队投送、战术监视与侦查、后勤补给、医疗保障、忠诚僚机等。
（二）性能特征
百合喷气主要性能特征如表 4 所示。
（三）技术发展特点
德国百合花公司围绕百合喷气相关技术申请了 97 项专利（截至 2025 年 9 月公开），其中包括 6 项外观设计专利，其余为发明专利。总体专利申请趋势如图 6 所示，可以看出专利申请量自 2021 年起增长明显，相关技术创新有力支撑产品取得重要进展：2020 年获得欧盟航空安全局认证基础，2023 年开始产品组装并获得56 份订单，同年获得美国联邦航空管理局 G-1认证基础，2024 年 5 月与英国 eVolare 公司签署 4 架百合喷气买卖协议等。
百合喷气自 2021 年起申请的专利技术主要对飞行器的推进、电池、热管理、飞行控制等子系统进行优化设计，具体技术特点如下：
一是围绕倾转涵道构型 eVTOL 的推进组件特点进行设计，以优化降噪性能、提升推进结构的可靠性、降低结构重量等。具体地，对推进单元的降噪衬垫进行优化，设计具备双向排水网络的衬垫结构，可在任意飞行姿态下有效排除积水，确保降噪性能稳定与飞行安全；提出含保持元件的叶片盘结构，能有效阻止叶片飞出，解决推进系统中的高速旋转叶片可能在运行过程中因应力集中、材料缺陷等发生破裂或脱落的风险；设计了轻质一体化且防护能力可调的双发推进单元容纳环结构，通过共用结构壁与差异化厚度设计，在保障安全的前提下显著降低了推进系统重量。
代表专利包括WO2025132953A1、WO2025132987A1、WO2025133207A1等。
二是提出电池 / 机身结构一体化设计方案，提升 eVTOL 的轻量化与电池维护的便捷性。具体地，提出将电池集成在 eVTOL 结构框架中的设计方案，通过将电池作为机身承载结构的一部分来促进系统轻量化发展，并通过可拆卸机身外壳和对称承载设计，降低电池系统的生产安装难度，同时有利于实现电池的快速维护与安全隔离等。
代表专利包括WO2025119969A1、US20250167284A1、US20250167374A1等。
三是研究热管理系统增强电池子系统的安全性。具体地，提出了兼具承载功能的多层热屏蔽结构，可在不增加额外重量的前提下实现高效热隔离，降低高能量密度锂电池热失控风险。代表专利包括 WO2024261221A1 等。四是简化飞行控制系统的输入要求提升飞行安全性，增强飞控系统的故障检测与自主诊断能力。具体地，提出基于双操纵杆和智能飞控算法的飞行控制系统，使飞行员在悬停、过渡、前飞等全飞行阶段使用相同的控制逻辑和操作方式，无需额外控制元件，显著降低训练成本和操作复杂度；提出基于三层级联控制结构的飞控系统故障检测方法，并自主切换冗余传感器进行控制，推进 eVTOL 飞控系统向高可靠、自主故障诊断方向发展。
代表专利包括US20240326984A1、WO2024194066A1 等。
综上，百合喷气采用了基于倾转涵道的矢量推力构型，可在拥有较高航程与航速的同时，有效利用涵道结构安全性高、噪声低等优势。因此，德国百合花公司重点针对复杂的涵道推进结构进行优化，以提升推进可靠性和降噪稳定性、降低结构重量等。此外，还通过设计结构与功能一体化方案以实现轻量化、通过飞行控制系统和热管理系统优化进一步提升飞行安全性。
四、凯瑞欧V2000CG
凯瑞鸥是我国峰飞航空研制的货运版纯电无人驾驶航空器，主要用于低空物流、紧急物资运输和应急救援，已获得型号合格证（TC）、生产许可证（PC）和单机适航证（AC），产品如图 7 所示。
图7 峰飞航空V2000CG（凯瑞鸥）
（一）构型特点
凯瑞鸥采用升力 + 巡航构型，用完全独立的推进器分别实现巡航和垂直起降，没有任何推力矢量，即为垂直起降和水平巡航分别配备了独立的动力系统。该构型的优点是相比于矢量推力型没有复杂的机械倾转机构，设计和飞控系统相对简单，有效提升了巡航效率、航程和安全性；缺点是垂直升力系统在水平巡航阶段属于“死重”，增加了飞行阻力且部分抵消了其效率优势。该构型一般可搭载 2 ～ 5位乘客，最高时速 150 ～ 200km/h，最大航程150 ～ 250km，主要应用场景包括城际快线、物流运输，以及后勤补给、基地安防、长时侦察与监视、通信中继等。
（二）性能特征
凯瑞鸥主要性能特征如表 5 所示。
（三）技术发展特点
我国峰飞航空围绕凯瑞鸥相关技术申请了194 项专利（截至 2025 年 9 月公开），其中包括18 项外观设计专利、66 项实用新型专利，其余110 项为发明专利。总体专利申请趋势如图8所示，可以看出专利申请量在 2022 ～ 2023 年达到高峰，相关技术创新有力支撑产品取得重要进展：2024 年 3 月获得中国民航局型号合格证（TC），2024 年 12 月获得中国民航华东地区管理局生产许可证（PC），2025 年 7 月获得中国民航局单机适航证（AC）；2025 年 4 月与中信海直等签署 100 架订单协议，2025 年 8 月完成全球首次 2 吨级 eVTOL 海洋飞行等。
凯瑞鸥 2022 年后申请的专利技术主要对飞行器的结构、电池及其热管理、动力系统及其热管理、定位与着陆、测试与验证、载荷投放等关键技术方向进行优化设计，具体技术特点如下。
一是针对升力 + 巡航的复合翼构型，优化机臂、机翼和垂尾相关结构设计，增强飞行器的轻量化、安装与维护便捷性等。具体地，面向电机安装结构复杂且重量大问题，优化了旋翼电机和机臂连接方案，在简化了安装操作和结构重量的同时增强了刚度和减震效果；还设计了垂尾与机臂一体成型结构，以增强结构轻量化和刚度并简化安装；面向不同批次货物重心发生变更的情况，通过更换鸭翼来
调整升力中心，解决重心和升力中心不匹配问题，提高飞行稳定性；此外，还对飞行器的舵面铰链结构、连杆组件等进行设计，以延长舵机使用寿命，增强飞行安全性。
代表专利包括WO2024217590A1、WO2025044965A1、WO2025044973A1、WO2024109328A1等。
二是关注电池系统供电及热管理问题，增强飞行器的续航能力、降低热管理风险。具体地，利用多个独立电池包并联方案以增强供电能力，并提出故障检测和保护措施提高可靠性；针对电池热失控风险，设计基于排气孔的电池安全系统以降低热失控风险；还针对电池组热管理问题，设计了液冷系统以解决传统风冷散热能力不足问题，同时设计了浸没式冷却系统并通过冷凝板完成热量循环利用，解决大倍率电池组散热性能差的问题。
代表专利包括WO2025020769A1、WO2025020768A1、WO2025020767A1、WO2025020772A1 等。
三是关注动力系统的安全冗余、热管理及多向承力技术，增强飞行安全性及零部件通用性。具体地，在冗余动力系统设计方面，采用单电机双绕组并联设计方案，实现两套独立的动力系统，提高动力输出效率和可靠性；针对动力系统散热效率低问题，设计基于陶瓷基板的散热系统， 解决 IGBT、MOSFET 等功率元器件散热效率低问题，同时具有轻量化效果；此外，设计能同时实现推力和拉力功能的双向承力电机，实现飞行器推力和拉力的传导。
代表专利包括WO2024139466A1、WO2025020771A1、WO2024139469A1 等。
四是基于计算机视觉技术提升飞行器定位与着陆的精度，增强飞行安全性。具体地，针对飞行器在高空时定位精度下降问题，根据飞行器高度选择定位算法，并结合特征点提取等对飞行器在不同高度下的位姿进行高精度解算；为提升飞行器着陆过程中的智能化水平，通过获取飞行器可视范围内的地面图像并进行场景分割，自动确定备降区域，有效提高降落的稳定性和安全性。
代表专利包括WO2025055725A1、WO2025040180A1 等。
五是关注相关测试与验证技术，增强飞行器的安全性及相关性能测试精度。具体地，通过机翼静载荷测试架提供安全的低成本测试；设计飞行器机臂测试装置，测量机臂对旋翼的影响，为起飞噪声和机臂外形优化设计提供参考。
代表专利包括 WO2024061148A1、CN219970002U 等。
六是针对消防版凯瑞鸥应用场景，研究相关载荷投放技术。具体地，通过设计模块化投放等装置，解决装填时间长和承载能力不足等问题，实现快速、精准的多单元投放，提升消防响应效率；通过在灭火弹上设计多重引爆确认机制，解决灭火弹在运输和装载过程中误触发的风险，提升安全性和可靠性；还根据待监测区域确定飞行模式，实时监测并反馈火情位置，实现对偏远地区的高效灭火处理。
代表专利包括WO2024235348A1、WO2024260363A1、WO2024260364A1、WO2024109325A1等。
综上，凯瑞鸥采用的升力 + 巡航构型有效避免了复杂的空气动力及其机械结构设计难题，但因“死重”携带问题，对飞行器的轻量化设计要求更高，因此峰飞航空重点针对飞行器的机臂、机翼等结构进行了轻量化设计，还针对其货物运输使命提出了飞行器的重心与升力中心调节方案，并对消防版提出了载荷投放优化方案。此外，还通过电池布局与管理提升飞行器的续航能力，通过电池热管理、冗余动力系统、着陆精度优化、测试与验证等技术提升飞行器的安全性。
四、亿航216-S
由我国亿航智能公司生产的亿航 216-S（见图 9）主要用于城市短距离出行和空中游览，是全球目前唯一集齐型号合格证（TC）、标准适航证（AC）、生产许可证（PC）、运营许可证（OC）的自动驾驶载人 eVTOL。
图9 亿航216-S 前视图（鸥翼门打开）
（一）构型特点
亿航 216-S 采用多旋翼构型，通过精确地控制分布式旋翼中每个电机的转速，来实现飞行器的垂直起降、悬停及平移等，基本原理同消费级无人机。该构型的优点是机械结构简单、控制技术成熟、悬停效率高；缺点是有效载荷与航程有限、飞行噪声高、应用场景相对固定。该构型一般可搭载 1 ～ 3 位乘客，最高时速80 ～ 150 km/h，最大航程 20 ～ 50 km，主要应用场景包括机场接驳、低空旅游、短途紧急救援，以及小型作战物资精确投送等军事场合。
（二）性能特征
亿航 216-S主要性能特征如表6所示。
（三）技术发展特点
亿航智能公司围绕亿航 216-S 相关技术申请了 246 项专利（截至 2025 年 9 月公开），其中包括 7 项外观设计专利、70 项实用新型专利，其余为 169 项发明专利。总体专利申请趋势如图 10 所示，可以看出专利申请量在2022 ～ 2023 年达到高峰，相关技术创新有力支撑产品取得重要进展：2023 年 10 月获得中国民航局型号合格证（TC），2023 年 12 月获得中国民航局标准适航证（AC），2024 年 4 月获得中国民航局生产许可证（PC），2025 年 3 月获得中国民航局运营许可证（OC）；此外，2024年 11 月完成安全等级更高的固态电池搭载飞行测试，2025 年 6 月获贵州省订购 50 架订单用于低空旅游观光，截至 2025 年 9 月 5 日亿航216-S 已在亚洲、欧洲、北美洲、拉丁美洲和非洲等五大洲 21 个国家完成了飞行。
亿航 216-S 自 2022 年起申请的专利技术主要对飞行器的无线充电与能源管理、结构与动力优化、自主飞行与避障、数据安全、远程监测与维护、应急处理等关键技术方向进行优化设计，具体技术特点如下：
一是针对多旋翼构型航程短缺点，优化无线充电与能源管理策略，延长飞行器航程。具体地，提出不间断飞行的无线充电方案，基于飞行器参数动态调整线圈耦合和谐振参数以进行无线充电，解决传统需要降落充电的局限性；还提出多飞行器自动充电调配方案，通过分析飞行器的充电需求和位置数据，识别降落点并确定充电优先级，从而解决多飞行器自动充电调配问题。
代表专利包括 CN120621762A、CN119047762A 等。
二是优化飞行器的结构与动力装置，降低结构质量、提升飞行安全性。具体地，针对电池重量大且结构刚度不足问题，提出将电池设置在密封腔体内的设计方案，实现电池机身一体化，并通过热失控防护结构解决热失控问题，具有轻量化和高刚度效果；针对桨叶断裂问题，通过安装电子标签和读写器对断桨现象进行精准监测，并对故障电机进行停机隔离，提高飞行安全性；还简化了电机和机臂间的接线以提升飞行可靠性。
代表专利包括CN119905756A、CN222953305U、WO2024179351A1 等。
三是关注自主飞行与避障技术，提升飞行控制精度和对复杂环境的适应能力。具体地，利用气流信息对飞行速度进行精准反馈与调节，有效提升速度监测与调控精度；针对动态障碍物，通过分析机载图像采集信息，确定动态障碍物的威胁范围并调整航线，提高飞行安全性；还针对无人机与有人机飞行碰撞风险，提出在航空模型中进行统一监控的方案，确保飞行安全。
代表专利包括 CN118915835A、CN116954263A、CN118092461A 等。
四是关注提升飞行数据传输安全。具体地，通过在飞行器数据传输系统中使用安全分值来评估传输环境的安全性，并根据评估结果进行加密处理，从而提高数据传输的安全性；还在通信链路中使用预设验证令牌对数据进行标识和验证，并监测链路传输过程，提高传输安全性；此外，还针对飞行器的不同飞行阶段采用不同的数据保存路径和加密方式，确保数据安全。
代表专利包括 CN119996530A、CN119922545A、CN119007508A 等。
五是基于云电脑进行远程监测与维护测量，提升飞行器的安全性。具体地，通过在云电脑上获取和分析无人驾驶飞行器的飞行状态、飞行任务等信息，生成维护策略，并结合所采集的环境图像，增强飞行器对环境特 征 的 判 断 能 力， 提 升 飞 行 安 全 性。
代表专利包括CN120599873A、CN120319066A、CN120375327A、CN120406571A等。
六是提出应急处理管理方案，提高飞行安全性。针对飞行器动力系统失效下的紧急情况，基于实时运行状态数据和预设模型判断动力失效，结合剩余能量和应急策略生成控制信息选择紧急着陆点，从而提升飞行安全性。
代表专利包括 CN119821684A 等。
综上，亿航 216-S 采用技术成熟的多旋翼构型，通过牺牲航程来换取快速的适航认证，因此提升飞行器的续航能力是亿航 216-S 重点发展的技术方向，其通过无线充电和能源管理有效延长了航程，并通过飞行器结构轻量化设计来促进航程提升。此外，还针对其载人任务使命，重点加强了飞行安全性设计，通过高安全固态电池飞行测试、动力装置监测与优化、自主飞行与避障、数据安全、远程监测与维护、应急处理方案等措施进一步保障飞行安全。
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