基于VOSviewer新能源汽車事故及研究文獻分析

楊夢華

（青島理工大學 機械與汽車工程學院，青島266520）

主題詞：公路運輸 交通事故 新能源汽車 VOSviewer 共現 文獻分析

1 引言

隨著我國大力發展交通事業，截止2020年末我國公路總里程達到519.81萬km，公路密度達到54.15 km/(100 km)，詳見圖1所示。新中國成立72年來，中國汽車產業經歷了從無到有、從小到大的發展歷程，汽車產業逐漸成為國民經濟重要的戰略性、支柱性產業。并且隨著能源危機逐漸加劇，人類開始探索使用替代傳統燃油汽車的新型交通工具。近日有關針對新能源汽車企業的維權事件及交通事故頻繁發生，新能源汽車的安全性成為人們關注的焦點。鑒于此，筆者擬分析總結近年來我國汽車及新能源汽車銷售及事故現狀，揭示新能源汽車發展趨勢，同時擬利用信息可視化工具VOSviewer，對2016年1月—2021年5月新能源汽車研究文獻進行分析，繪制相應文獻共現圖譜，探討我國新能源汽車研究特征，為豐富拓展新能源汽車研究內容提供依據。

圖1 2015-2020年中國公路總里程及公路密度

2 汽車及新能源汽車銷售情況及事故分析

2.1 交通建設發展及現狀

新中國成立之初，由于戰爭破壞技術不足等原因，公路里程數不足10萬km。直到1978年改革開放全面開始，國家正式規劃中國公路網，隨著“要想富，先修路”的觀念逐漸被各級政府認可，20世紀90年代，公路出現大規模建設高潮。截止2020年末，我國高速公路及公路總里程分別達到16.10萬km、519.81萬km，均為世界第1。按照具體公路等級來看，2020年末全國四級及以上等級公路里程達到494.45萬km，比2019年增長24.58萬km，占公路總里程95.1%，具體如圖2所示。

圖2 2020年中國各技術等級公路里程構成情況

2.2 汽車及新能源汽車銷售量統計分析

本文對2017—2019年期間汽車及新能源汽車銷售量數據資料分析，其數據來源于國家統計局。2017—2019年我國共計銷售汽車20 250萬輛，新能源汽車699.9萬輛，占總銷售量3.5%，不同年份的具體銷售量如圖3所示。

圖3 2017—2019年汽車及新能源汽車銷售量累計

對比分析汽車與新能源汽車銷售量累計圖可知，每年的變化趨勢相同，汽車銷售量淡季集中于1、2季度，旺季集中于3、4季度，完全符合人們的消費習慣。產銷率是指一定時期已經銷售的產品總量與可供銷售的工業產品總量之比，反映了產品生產實現銷售的程度。汽車的銷售量可以作為預示經濟衰退和復蘇的早期信號，近3年汽車年均銷售量均超6 000萬輛，產銷率接近100%，可認為汽車產品符合社會現實需要的程度很大。近3年新能源汽車銷售量呈整體上漲趨勢，2019年較2017年年均銷售量增長101.5%，產銷率接近100%，可認為新能源汽車符合社會現實需要的程度很大。

新能源汽車的安全問題一直是制約消費者選擇的痛點，因為電池的存在新能源汽車更易發生起火事故，整車安全性能遠不如傳統燃油車。2020年9月20日，中國工程院院士孫逢春在全球智能出行大會上指出，2020年我國新能源汽車著火事故率僅為0.002 6%，我國新能源汽車著火事故率低于傳統燃油車，新能源汽車燃燒事故率顯著低于特斯拉車型。這表明隨著新能源新結構技術的發展，新能源汽車的安全性逐漸提高，從電動汽車長遠發展的角度來看，從國家能源戰略出發，大力發展新能源汽車的大方向不會改變，因此未來新能源汽車必將占據主導地位。

2.3 汽車事故分析

本文對2001-2020年期間交通事故數據資料分析，其數據來源于國家統計局。2001—2020年我國共計發生6 743 919起交通事故，詳見圖4所示。交通事故發生總數自2002年起總體呈下降趨勢，安全形勢穩中向好，且交通事故在2002年處于事故數量的最高峰。我國預防道路交通事故工作取得一定成績，其中重大、特大交通事故發生數逐年驟減，2018年首創新低，26個省區實現重大事故“零發生”。

圖4 2001-2020年全國交通事故發生趨勢

2020年全國共發生244 674起交通事故，其中機動車交通事故發生211 074起，占總事故86.28%，機動車交通事故中汽車交通事故共發生156 901起，占機動交通事故總數74.33%。對比分析其他數據統計可知，機動車交通事故占總交通事故主要部分，其事故死亡人數占總交通事故死亡人數90.68%，其事故直接財產損失占總交通事故直接財產損失93.48%。汽車交通事故占機動車交通事故主要部分。汽車交通事故死亡人數占機動車交通事故死亡人數77.03%，汽車交通事故受傷人數占機動車交通事故受傷人數71.00%，汽車交通事故直接財產損失占機動車交通事故直接財產損失87.76%。由此可見，對汽車交通事故的控制將對交通事故的控制起著關鍵性作用，這也使得國家提高對汽車安全重視程度。

2.4 2020年新能源汽車交通事故統計分析

自新能源汽車廣泛使用以來，其自燃、起火的安全事故頻繁發生，據不完全統計，僅2020年國內新能源汽車發生自燃、起火事故共有124起。對比2018及2019年事故規律可知，車輛問題集中于出廠后的第2個夏天，且鋰離子電池的熱失控是新能源汽車安全事故的核心原因。在所統計的事故中明確純電動汽車安全事故高達84%，乘用車引起的事故占總事故74%，靜置狀態下發生事故約占總事故一半，新能源汽車的安全問題亟需得到解決。

3 基于VOSviewer的新能源汽車研究文獻可視化分析

3.1 數據來源

中國知網的中文期刊全文數據(CNKI)是目前世界上最大的、連續動態更新的中國期刊全文數據庫，其在學科收錄范圍、期刊來源等方面具有較強優勢，因此選擇CNKI作為本文研究期刊數據來源。從CNKI的學術期刊數據庫中，以“新能源汽車”“動力電池”“電動汽車”為主題，時間跨度為2016年1月—2021年5月，期刊來源為核心期刊、EI、CSSCI、SCI，共檢索出6 392篇文獻，以RefWorks格式導出文獻。

3.2 VOSviewer軟件介紹

目前常用的文獻計量分析軟件有Histcite、BibEx?cel、CiteSpace、VOSviewer。其中VOSviewer軟件是由荷蘭萊頓大學Nee Jan van Eck和Ludo Waltman于2009年共同開發出的文獻分析軟件，能夠快速從文章特定部分提取概括性信息并以可視化方式呈現。該軟件主要基于文獻共引、共被引原理繪制科學圖譜，分析功能全面、可視化效果好，是近年來在大數據發展支持下逐步興起的一種文獻計量分析方法，應用于諸多學科領域。

3.3 不同時間文獻發表數量分析

根據在CNKI中檢索新能源汽車相關文獻發表數量，整理得出表1。共檢索得到期刊文獻6 392篇，“新能源汽車”主題期刊文獻829篇，“動力電池”主題期刊文獻1 290篇，“電動汽車”主題期刊文獻4 273篇。每年總發文量穩定在1 100篇以上，整體呈現小幅度波動上升。

表1 2016—2021年新能源汽車文獻發表概況 篇

3.4 關鍵詞熱度及聚類分析

將CNKI中檢索的文獻導入VOSviewer，去掉重復的關鍵詞后，對關鍵詞進行聚類分析得到新能源汽車相關文獻中關鍵詞視圖，如圖5所示。根據對關鍵詞分析，出現頻次不少于10次的共有281個關鍵詞，圖中關鍵詞字號越大代表出現的頻次越高。由圖5可知，新能源汽車相關文獻中出現頻次較高的關鍵詞除有電動汽車、動力電池、新能源汽車搜索主題外，主要有鋰離子電池、動力鉛酸蓄電池、動力鋰離子電池的鋰電池研究，電池管理系統、荷電狀態、控制策略、有序充電、梯次利用等電池充放電管理研究，分布式電源、充電站等配套設施研究及仿真模擬研究等。最初新能源汽車的相關研究起源于對新能源汽車產業的研究，涉及電池技術、國家戰略性政策及充電站設計等，近年來才逐步開展對動力電池尤其是鋰離子電池的詳細研究，研發設計更具輕量化、高續航的穩定安全的動力電池，并結合粒子群等智能算法進行大數據仿真。整體分析可知有關新能源汽車的研究不斷細化，所運用的方法緊貼不斷改進完善，這都離不開國家對新能源汽車發展提出越來越高的要求。

圖5 新能源汽車相關文獻中關鍵詞

同時動力電池對于新能源汽車研究發展起著關鍵影響，對動力電池相關文獻關鍵詞進行聚類分析可知，現有研究主要集中于動力電池的荷電狀態、能量管理、熱管理與熱失控、電化學性能、回收利用等方向具體見圖6所示。其中鋰離子電池與其它類型的車載動力電池相比，其具有生命周期長、單體能量密度大、高效無污染的優點，因此被人們大規模使用。因電

圖6 動力電池相關文獻關鍵詞

動汽車充電事故仍頻繁發生，相關研究人員已經制定了絕緣、過熱、通信的基本安全保護標準，并在此基礎上開展了進一步的研究。

3.5 文獻作者及相關合作情況分析

將CNKI檢索的文獻導入VOSviewer，對作者進行聚類分析，得到新能源汽車相關文獻中作者視圖，詳見圖7所示，視圖中相同顏色的作者屬于同一聚類的合作網絡，線條表示作者之間的合作聯系。通過對該研究領域作者合作網絡的清晰認識能夠對年度區間的熱點進行認識了解，同時對新能源汽車研究現狀的總結有一定參考意義。其中發表文獻數量最多的作者是張向文，在此期間發表32篇該領域相關文獻，其次是陳吉清在此期間發表31篇該領域相關文獻；合作聯系強度最高的作者是王芳，其聯系強度為70，其次作者是劉仕強，其聯系強度為48。由圖可知，作者合作網絡分布均勻，作者間的聯系強度普遍不高。對于未來新能源汽車研究發展，建議相關研究學者加強彼此間的交流聯系，擴寬研究領域，即盡可能多的涉及有關新能源汽車安全及其發展的各個方面，共同為新能源汽車的發展貢獻力量。

圖7 新能源汽車相關文獻中作者最大相關合作網絡

4 結論

本文總結近年來我國汽車及新能源汽車銷售及事故情況，運用VOSviewer軟件對新能源汽車相關文獻進行計量分析，得出研究熱點和活躍作者，并通過類比已有對VOSviewer應用的文獻，驗證了本文方法的有效性。本文得到的主要結論如下：

（1）從交通建設來看，我國公路建設自2014年起總里程數及公路密度整體呈上升發展趨勢，交通建設逐漸完善大大方便了人們生活。

（2）從汽車及新能源汽車銷售量分析來看，產銷率居高不下，社會對汽車需求程度較高，從國家戰略角度出發，大力發展新能源汽車的能夠促進國家經濟增長。

（3）從汽車及新能源汽車事故分析來看，汽車事故發生總數自2002年起總體呈下降趨勢，重大特大交通事故數逐年驟減，體現了政府對于交通事故工作的重視，同時側面體現人們對于交通安全的重視。

（4）從文獻發表時間來看，針對新能源汽車相關文獻年度發表數量呈小幅度上升趨勢，2020年文獻發表數量相對較多。從文獻關鍵詞視圖分析來看，除搜索主題“新能源汽車”“動力電池”“電動汽車”外，對新能源汽車的研究主要圍繞鋰電池安全效能、電池充放電管理、配套設施分配及新能源汽車仿真模擬研究等方面。從文獻作者及相關合作情況分析來看，新能源汽車研究發文量最多的作者是張向文，合作聯系強度最高的作者是王芳，作者合作網絡分布均勻。

通過對現有數據收集及相關文獻總結分析，明確交通建設及交通事故發展趨勢及現狀，了解現有研究熱點及活躍作者，為新能源汽車相關研究提供理論基礎。