國內新能源汽車產業研究前沿與熱點的知識圖譜分析

劉建仁

（正陽縣財政局同中財政所，河南 正陽 463699）

0 引言

電動汽車和氫能源汽車等新能源汽車產業的迅速發展已經成為全球各國未來實現碳達峰目標的戰略規劃與核心目標，同時是科研人員的研究熱點領域［1-2］。20世紀以來，煤、石油及天然氣為主的石化能源開始枯竭，具體表現為其儲存量大量下降。根據科學統計研究發現，傳統能源使用過后，會釋放出二氧化碳等溫室氣體，這將直接導致氣溫上升，發展新能源汽車是應對氣候變化，推動綠色發展的戰略舉措。新能源汽車產業開發轉變了傳統的石油盈利模式，成為增加國家財富、提高人民生活質量的新辦法。人們已經達成一種共識：新能源汽車產業的發明不僅能夠帶來財富，更重要的是符合人類可持續發展。發展新能源汽車產業具有如下優勢：第一，從經濟方向看，傳統能源昂貴，開發新能源能夠節約成本。第二，從環境方向看，傳統能源能夠保護環境。第三，從產業結構的調整方向看，發展新能源汽車產業能夠起到促進國家產業結構調整的作用。據相關專家認為，新能源的研究將會推動國家的發展，對人們的生活產生方方面面的影響。目前，新能源汽車產業及相關技術領域的研究已經成為國內學者關注的熱點，涌現出大量研究文獻。

目前，國內外學者已經通過科學知識圖譜方法和工具［3-7］，全方位展示出新能源汽車產業及相關領域的研究熱點、前沿與合作態勢。Liu Hailong（2014）［8］運用可視化圖譜分析工具CitespaceII計量分析了作物生長領域的主題、地區、作者分布情況。Siew Wei Tho（2016）［9］綜合使用可視化工具Histcite和Citespace，展示出工程教育領域引文及研究文獻數量的周期變化，結果顯示遠程實驗室是工程教育領域2016年之前20年期間最先進的實驗室。通過上述事例發現，科學知識圖譜的研究如今不僅在對事件的研究前沿熱點進行確定，而且可以結合其他軟件，對當前熱門事件的發展進程做出判斷。

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

Citespace具有引文可視化分析的功能，它是由美國德雷塞爾大學的陳超美教授開發的一款實用性軟件。Citespace等科學知識圖譜軟件能夠發現科技文獻中包含的潛在知識，同時可以通過可視化的方式全方位展現科學知識的結構、規律和分布情況。本文主要是利用Citespace軟件以可視化圖譜的方式展示出新能源汽車領域研究的前沿熱點與科研合作情況。Citespace的參數設置情況見表1。

表1 知識圖譜分析工具Citespace的參數設置［10-11］

1.2 數據來源及研究趨勢分析

使用電動汽車、新能源汽車和氫燃料汽車等關鍵詞檢索中國知網學術期刊庫，發現國內學者于2006—2019年共計發表了41 695篇新能源汽車領域論文。論文的年度發展趨勢如圖1所示。

圖1 新能源汽車產業領域文獻數量的年度分布

從圖1可以看出，以一年為一個單位，文獻數量從2006年的842篇文章到2015年的5 501篇文章，數量上增長了6倍多，這說明研究新能源的學者逐漸增長，還可以看到，除2010—2012年出現增長趨勢有所下降，其他年份均為上升，尤其是2009—2010年，這一年增長速度相對較快。

2 結果分析

2.1 國內新能源汽車領域高產機構及科研合作態勢

在分析機構合作網絡時，根據機構出現頻次，把閾值設為30，字體大小設為10，節點大小設為120，繪制出新能源汽車產業研究領域的機構合作網絡圖譜（如圖2所示）。圖2中的節點表示文獻發表的具體機構名稱，節點的大小體現出該研究機構的文獻發表數量，進而反映出該機構的科研實力；節點之間的連線表示兩個機構節點同時出現在相同的文獻中，即兩個機構之間合作發表了的相同論文。兩個機構節點之間連線的粗細表示兩機構共同發表的文獻數量，反映兩機構節點之間的合作頻次。

圖2 機構合作網絡圖（nodes=191；links=37）

根據圖2中機構之間共現的次數，統計出新能源汽車研究領域機構的共現頻次分布情況（見表2）。

表2 新能源汽車產業研究領域主要機構的共現頻次

從知識理論的角度看，通常關鍵節點是該領域中提出重大理論創新的機構，也是容易引導產生新的前沿熱點的一些權威機構，對這些機構的主要科研人員進行重點投資和幫助，可以促進更多的前沿技術出現。關鍵節點的機構通過Citespace導出，選取其中的關鍵節點進行分析，引用頻次反映了科研文獻的質量，越是關鍵前沿的技術，越會得到更多的引用，結合表2可以分析得出同濟大學汽車學院共現頻次最多，達到了97次，其次是中國汽車研究技術中心，共現頻次達到55次，這直觀地說明了同濟大學汽車學院和中國科技研究中心是研究新能源汽車產業的核心機構。從連線的數量角度我們可以看出，中國科技研究中心較多，說明中國科技研究中心與其他機構存在許多合作關系。

2.2 國內新能源汽車產業的研究熱點

國內新能源汽車產業領域術語與關鍵詞共現的知識圖譜如圖3所示。圖3所示的主題詞來自施引文獻標題和摘要分詞所得的名詞短語，而關鍵詞來自施引文獻的主題詞。關于主題詞或關鍵詞的節點具有兩個性質：第一，節點的大小表示主題詞或關鍵詞在網絡中的中心度大小，節點的大小反映了主題詞或關鍵詞的研究熱度，節點越大，則表明該節點代表的關鍵詞是領域的前沿熱點。第二，節點之間的連線表示主題詞或關鍵詞節點會同時出現在一篇研究文獻中，節點之間的連線粗細表示節點之間在文獻中共同出現的頻次大小，連線越粗，表明節點與節點同時出現在相同文獻中的概率越大，反之，則會越小。

圖3 國內新能源汽車術語和關鍵詞融合的共現網絡

從圖3中可以看出，電動汽車、新能源汽車、混合動力汽車、動力電池、控制策略、仿真、永磁同步機7個關鍵詞的節點比較大，其中電動汽車的節點最大，并且覆蓋了其他關鍵詞的節點區域。在知識理論中，通常關鍵節點是該領域中提出重大理論創新的關鍵詞，是新能源汽車產業研究領域的研究熱點。但是，通過對圖3及運行結果數據進行歸納總結和統計分析，總結出新能源汽車產業領域的幾個熱點研究主題及其名稱、出現年代的區間、共現頻次和中介中心度的總和（同主題術語共現頻次或中心度的一個匯總）［7］，見表 3。

表3 國內新能源汽車產業熱點關鍵詞的名稱、出現年代區間、共現頻次和中介中心度

從表3研究主題的共現頻次或中介中心度總和來看，燃料電池、仿真、電動汽車、混合動力、混合動力汽車、控制器局域網絡總線、控制策略、電池管理系統、再生制動、模糊控制、新能源汽車、智能電網、續航里程、矢量控制、電池、鋰離子電池、充電機、電動系統、永磁同步電機、充電設施、動力電池、純電動汽車、增程式電動汽車、電動汽車充電站、充電樁、快速充電是新能源汽車產業研究領域的研究熱點和前沿，通過新能源的具體知識體系我們也不難發現，新能源汽車包括電動汽車、混合動力汽車等，如果新能源汽車想要實現快速發展，就必須將新能源燃料、控制策略、系統優化等領域作為前沿研究熱點，這也反映了科學知識圖譜的準確性。

3 結論

3.1 國內新能源汽車產業發展現狀與前沿熱點分析

我國對新能源研究正快速向前發展，主要體現在研究文獻數量逐年遞增，研究機構逐步集中于我國先進大學或先進研究機構，如同濟大學汽車學院、浙江大學電氣工程學院、中國汽車研究技術中心、重慶大學機械傳動國家重點實驗室、合肥工業大學機械與汽車工程學院、鄭州日產汽車公司、湖南大學電氣與信息工程學院、清華大學汽車安全與節能國家重點實驗室等，在術語和關鍵詞共現網絡的研究熱點探測方面，燃料電池、仿真、電動汽車、混合動力、混合動力汽車、控制策略、再生制動、模糊控制、智能電網、續航里程、矢量控制、鋰離子電池、電動系統、永磁同步電機、動力電池、純電動汽車、增程式電動汽車、電動汽車充電站、充電樁、快速充電成為研究的前沿和熱點。這反映了新能源汽車產業研究的前沿、熱點及未來方向問題。在國內新能源汽車產業方面的主要科研人員及其合作情況方面，“秦大同”的中心度最大，共現頻次最高，說明該研究人員應該屬于新能源汽車產業中，占據權威地位。在科研人員的合作方面，至少有10人合作的團隊，如李武峰等12人團隊，王智星等11人團隊，表示他們之間擁有共同的科研興趣愛好，在新能源汽車產業研究領域上的合作較多，同時這些團隊的科研實力很強，發表的期刊論文質量較高。

3.2 國內新能源汽車產業研究熱點的不足及其原因

通過國內新能源汽車領域前沿熱點的分析發現，我國新能源汽車產業研究領域還處于起步階段。深入分析新能源汽車產業知識圖譜發現，歷年研究熱點或文獻內容大多數圍繞新能源汽車產業參與者的行為規律和新能源汽車產業的微觀市場機制及演化機理，而有關新興新能源汽車產業技術的研究較前兩者來說還比較弱，現有研究多數集中于探討新的產品推薦算法，或是新能源汽車產業中的相關知識管理策略。究其原因，主要有以下幾個方面：①新能源開發有一定的難度，這無疑給技術研究增加了難度，因此短時間內很難取得突破性的技術研究成果。②新能源汽車產業的參與者對新型汽車的需求也趨于多樣化和個性化，而新型汽車技術研究必須在充分明確新型汽車模式的相關特征及需求的條件下才可能進行，因此技術研究就顯得相對滯后。③新能源汽車產業參與者行為規律是進行相關技術研究的知識基礎，這使得管理學領域的學者也將研究重點放在以社會科學或經濟學視角探討新能源汽車產業的基礎科學規律方面，在此基礎上再著手研究相關技術原理，因此有關技術原理的文獻顯得相對較少。

3.3 提高新能源汽車產業科研能力的必要措施

針對以上問題，各個研究機構提高自身科研能力迫在眉睫。首先，機構領導要重視。只有機構領導加強對教育科研的重視，才有政策的支持與鼓勵，才能形成教育科研實踐活動的良好氛圍。其次，要最大限度地發揮機構科研團隊的作用，通過互助合作，取長補短，打破各自封閉的狀態。同時，要主動融入主要研發團隊，通過團隊整體研究能力的提升，從而促進自身科研能力的提升。最后，要加強科研方法的學習，通過與國內外科研團隊的學術交流，提升團隊的科研優勢與能力。