“从专利看世界”第四个主题，是太空。
欧洲专利局（EPO）、欧洲空间政策研究所（ESPI）与欧洲航天局（ESA）共同发布《Propulsion systems for space》报告，分析2003至2022年共20年的空间推进系统专利，涵盖向52个专利局申请的4,559个专利族，以及来自43国的申请人。
在众多太空技术中选择“推进”，是有原因的。无论运载火箭、卫星还是在轨服务，要在太空中移动物体，甚至在此之前把它送上轨道，都必不可少地需要推进技术。它是最基础的基础，也是观察产业版图的优秀指标。
📈 申请总量
过去20年，空间推进专利年均增长9%，2011年以后尤其明显。
同期，实际发射数量也增加。每年约300颗的卫星发射数量，在2023年超过2,800颗。市场规模也预计从2022年的约92亿欧元，到2030年最多扩大至三倍。
发射数量和专利同步增长，意味着这一领域已超越实验室，成为真实市场。
🌏 各国申请趋势
各国版图与此前“从数字看全球知识产权”一篇颇为相似。首先，数量上中国遥遥领先，累计专利的38%、2022年单年65%来自中国申请人。
但同时在多国申请的国际申请专利族份额分别为：美国43%、德国17%、法国11%、中国6%、韩国6%、日本5%。这意味着中国爆发增长的申请大多仍停留国内。
专利引用数据使差异更明确：被其他国家专利引用最多的“技术贡献国”，美国遥居首位，其后是法国、日本、德国、加拿大。中国专利引用则主要集中在本国申请人相互引用，跨境引用仍很有限。也就是说，数量虽居第一，技术影响力的扩散结构仍以美国、欧洲为中心。
通过申请主体，也能看出各国产业结构：
⚡ 各技术的竞争格局
主要空间推进技术分为化学推进、电推进、核推进三类。
化学推进包括液体、固体、混合推进等，长期是空间推进的默认方式。液体推进的典型燃料和氧化剂包括液氢（LH2）、液氧（LOX）、肼（N2H4）等。固体推进通常使用固体自燃燃料与氧化剂混合物，主要用于运载系统的助推器或主推进装置。
但近期格局开始改变。按国际申请计算，以2013至2017年为分界，电推进超过了化学推进。电推进专利20年间年均增长10%，2022年该领域67%的专利来自中国申请人。
背景是太阳能电池的进步。卫星太阳能电池单位重量输出，过去25年从30W/kg提高到100W/kg，增长超过三倍，大幅提升电推进的实用性。
还有一个有趣之处：化学推进申请量虽然几乎与发射数量同步增长，近期却赶不上市场增速。原因是最大参与者SpaceX——承担2023年全球43%的发射——几乎不申请运载火箭技术专利。它似乎选择通过商业秘密和执行速度领先，而非公开技术换取专利保护。这也提醒我们，专利数据并不能呈现产业全貌。
第三位参与者核推进也受到关注。虽然绝对数量不多，但随着月球探索分成美国主导的阿尔忒弥斯阵营与中国主导的国际月球科研站（ILRS）阵营，它正被视为新的竞争热点。
核推进长期由美国主导，但2022年中国申请首次超过美国。另一方面，俄罗斯虽拥有深厚积累，2010年后申请几乎中断，也令人印象深刻。
🛰️ 轨道是有限的
换个角度看。如今，大型卫星星座不断进入轨道：星链计划约42,000颗，中国国网约13,000颗，G60约12,000颗。星链近期还向美国联邦通信委员会申请批准100万颗卫星，引发争议。
轨道拥挤使碰撞风险呈几何级数增加，核心应对手段终究是卫星自身的机动能力，也就是推进系统。因此，近期推进技术专利不仅研究“怎样走得更远”，也扩展到“怎样安全、精确移动”，包括轨道维持、离轨、碰撞规避等技术。
由此，吸气式电推进（ABEP：不携带推进剂，而吸入周围大气获取推力的超低轨道推进方式）、束能推进（利用地面或轨道上的激光改变轨道）等新技术也呈增长趋势。
🧭 结语
提起空间推进，人们首先想到火星或更远的地方。但沿着专利数据追踪，会发现实际竞争发生在近得多的地方——环绕地球的低轨道。
1967年《外层空间条约》明确规定，任何国家不得对月球等天体主张主权，也就是早早禁止了对遥远地方的占有。相反，低轨道的轨位与频率由国际电信联盟（ITU）协调，基本原则大体上是先申请者享有优先权。
从这个角度看，如今低轨道上的情景让人联想到大航海时代或西部拓荒时代：拥有资本和技术的一方先插旗，占据位置。
轨道是有限资源，可使用的高度和轨道面都有边界。抢先占据轨道的优势相当大。后来者不仅被挤到通信延迟、电力效率较差的高度，还须承担避碰机动负担。卫星星座规模越大，覆盖和服务质量越好，因此差距一旦形成，就难以缩小。
归根结底，抢占轨道不仅是先占一个位置，更接近于建立一种持续提高后来者成本的结构。
据说，如今天文学家担心夜空照片中成排出现的卫星轨迹。对一些人，那是帮助连接通信的可贵光芒；对另一些人，却是遮挡观测的障碍。同一片天空让人看到如此不同的东西，也不过是最近几年的变化。
下次抬头看夜空时，不妨想想：那里远比想象中拥挤。而为争夺这些拥挤的位置，眼下又有哪些技术在竞争。
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