新能源汽車核心技術識別及布局分析

關鍵詞：新能源汽車；核心技術；技術識別；技術布局

0 前言

為了讓新能源汽車產業的發展變得更加順利，必須在新能源汽車的發展過程中研究并掌握其中的核心技術，全面增強新能源汽車在市場中的競爭力。本文通過完善新能源汽車產業核心技術的識別方法，在分析關鍵技術的同時優化布局現狀，明確新能源汽車產業的未來發展研究方向及關鍵技術的優勢。

1 新能源汽車核心技術識別研究背景

隨著國際化競爭的日益激烈，人們逐漸加深了對核心技術的了解。在各行各業中，核心技術是支撐企業發展的基石，如果企業在經營發展中不具備足夠的核心技術，則難以在激烈的市場競爭中立足。因為核心技術代表著不可替代，如果企業技術能夠被替代，則企業的競爭力將會大打折扣。為了能以核心技術為基礎來進行戰略布局，必須具備識別核心技術的能力［1］。

在開展核心技術識別之前，需要認識到技術專利的重要性，因為專利作為核心技術的主要載體，將直接影響核心技術識別的準確性。據統計，每年約90% 新的發展創造是通過相關專利挖掘的核心技術。因此在開展核心技術識別時，應該加強對專利信息的處理與評判。就目前而言，學者最常使用的專利挖掘方法大致可以分為以下3 類：① 通過專利引用關系進行專利深入挖掘；② 通過挖掘專利文本信息，并采用自然語言處理的方式來獲取專利相關數據；③ 通過專利分類號來進行專利共類分析。這3 種方法可以分別從專利文獻引文、分類號、關鍵詞入手，掌握技術情況［2］。在核心技術識別中，結合實際需求選擇適合的專利挖掘方法，可以最大限度地提高核心技術識別效果。

從國家科技重點領域識別的角度出發，雖然重點領域的技術識別并沒有統一的方法，但是可以通過德爾菲法、文獻計量法等方法進行綜合分析。在此期間，利用專利相對指標體系進行技術分析，并借助創新投入強度來實現對區域競爭力的判斷。在新能源汽車的核心技術識別過程中，只要能夠結合實際情況來判斷切實可行的分析方法，就可以借助不同方式來識別核心技術。如果能夠活用不同的方法實現對新能源汽車產業核心技術的識別，就可以借助重點領域投入識別大致掌握各個國家在新能源汽車產業中關鍵核心技術的實際布局情況，進而為我國新能源汽車的未來發展與布局提供決策參考。

2 新能源汽車核心技術識別方法

核心技術是創新發展的先決條件，精準識別核心技術是開展各項活動的關鍵。由于核心技術通常并不會以特定形式出現，所以必須采用切實可行的方法來實現技術深度挖掘。

2. 1 關聯規則分析

關聯規則是可以在大規模數據集中尋找關系的分析方式，這種分析方式可以通過挖掘不同技術之間的潛在關系來實現技術識別。在識別期間如果不同技術存在關聯關系，則同時滿足最小支持度、置信度，支持度為數據集內包含數據的占比情況；置信度為專利分類號A 中出現專利分類號B 的概率。在核心技術識別中，利用這2 種關聯方式，可以有效找出具有關聯性質的核心技術信息。

2. 2 技術距離分析

從技術共類分析角度出發，在進行核心技術識別時，應優先考慮衡量技術距離及測量相似性。很多學者同樣會利用Jaccard 相似系數及Salton 余弦相似度分析技術距離。但這2 種分析方式也有劣勢：Salton 余弦相似度并不適合開展技術距離的高精度測量；Jaccard 相似系數的最終結果只與測量的2 個技術共類專利相關，不管技術共類專利數量是否發生變化，所獲得的Jaccard 相似系數都不會出現變化。

為克服Jaccard 相似系數的劣勢，李勇敢［3］提出了相對技術相似度概念，實現了對技術距離的精細化測量，建立技術關聯矩陣分析技術領域與其他技術的相似度之和，即從整體相似度出發分析技術層面的關聯性，在識別核心技術時，可通過整體技術識別提高識別結果的準確性。

2. 3 核心技術趨勢分析

在識別核心技術期間，每年相關專利技術的情況都會發生改變，這種變化在一定程度上反映出當前技術的受關注程度。如果相關專利技術發展呈正向趨勢，就意味著該技術屬于當前研究領域的熱點技術。通過分析專利技術，引入經驗模態分解法（EMD），可使獲得的技術增長趨勢數據更加準確。結合專利技術的發展趨勢實現對專利數據的深入分析，可顯著提高核心技術識別準確程度。

3 新能源汽車核心技術識別與布局

3. 1 核心技術識別分析

3. 1. 1 核心技術數據識別

在核心技術識別中，必須明確核心技術的相關數據，通過專利數據庫，分析各種專利技術的變化趨勢。通過在數據庫中檢索與新能源汽車相關的專利數據，實現對核心技術數據的挖掘。為提高數據分析精度，還可借助Python 處理專利中的德溫特專利數據庫。在處理專利數據時，德溫特專利數據全都帶有專利號等多個字段，因此可利用Python 提取專利公開號、國際分類號等數據，通過全方位提取專利技術數據中的關鍵信息，能夠最終明確各種新能源專利技術所屬的專利權國家。

3. 1. 2 熱門核心技術識別

通過對擁有新能源汽車專利的相關國家進行分析，可以發現專利占有量前3 的國家分別為韓國、日本、美國，3 個國家的新能源汽車專利約占據總數的80%。中國相關專利數量約占總數的10%，因此新能源汽車的相關核心技術大多都會在4 個國家中分布。從戰略布局的角度出發，日本和美國對新能源汽車的研究最早，韓國則在2000 年正式開始研究，因為短時間內投入了海量資源，所以在專利數量上迅速達到了世界第一。我國研究新能源汽車核心技術的起步于2005 年，因為研究起步較晚，因此相較于其他3 個國家仍有一定的差距。

為了解有關新能源汽車的熱門核心技術，可借助Apriori 算法提取關聯規則，通過將最小支持度及最小置信度分別設置為0.01 與0.30，能夠在核心技術識別中發現超過100 種核心技術，通過設計相似矩陣，能基于這部分熱門技術識別出新能源汽車的核心技術［4］。

3. 1. 3 核心技術組合識別

為了能夠精準識別新能源汽車核心技術，應綜合多種方式提高識別精度。首先，通過提取熱點專利技術每年的申請數量；其次，借助經驗模態分解（EMD）來提取熱點專利發展趨勢，并結合趨勢數據利用最小二乘法擬合專利技術的回歸趨勢線，提取回歸系數，得到專利發展趨勢變化情況；最后，借助專利技術相似度等數據識別核心技術。例如，在B60L?011/18 專利分類中，通過EMD 法可獲取逐年專利申請的高頻、低頻分量。將近10 年專利技術的變化趨勢全部納入到分析識別中，可發現該專利技術的專利申請數量呈上升趨勢，長期穩定上升的專利技術便是支撐新能源汽車行業發展的核心技術。

通過開展核心技術識別能夠發現，新能源汽車產業中的核心技術主要為H01M?010 電池技術及H01M?004 電池電極技術兩大類，電池技術正是各個新能源汽車企業力求攻克難關的關鍵性技術。從新能源汽車體系出發，可以發現電池技術作為重點技術，是開展很多研究的基礎，因此在針對新能源汽車核心技術進行全面布局時，必須重點關注電池領域所帶來的影響。為進一步加深對新能源汽車技術的理解，還可結合二維專利組合分析及四象限分析篩選關鍵性技術，發現溶質電池、電池控溫等技術將會成為未來一段時間新能源汽車領域的研究焦點。需要注意的是，在分析焦點技術后，可綜合相似度分析擴大研究范圍，以識別更多有助于新能源汽車研究的核心技術。

3. 2 新能源汽車核心技術戰略布局研究

為加深對核心技術的分析，可通過相對優勢指標法分析專利，以識別出我國當前在新能源汽車產業中的核心研究內容。從專利內容出發，我國的電池冷卻、碳材料電極等核心技術具有較強的技術優勢，因此在選擇核心技術發展方向時，可以將這部分技術作為重點研究目標。由于鋰離子電池技術在核心技術中具有非常高的增長系數，而在我國的研究體系中并沒有技術優勢，因此可以判斷鋰離子電池技術是近期各個國家研究的焦點技術之一，若我國要在該技術中獲得技術優勢，就必須在戰略布局中進一步加強研究投入力度。

通過分析核心技術的變化趨勢可以發現，在近幾年增長系數較高的核心技術中，我國在其中2 個核心技術上具有研究優勢，即混合氧化物電極、活性物質材料電極。因此，為進一步拓寬優勢，應繼續加強對2 種技術的研究，讓這部分核心技術成為我國發展新能源汽車的關鍵技術。與此同時，我國在車輛電動機控制、混合動力車輛等核心技術中同樣投入了一定量的資源，因此還應從這部分核心技術中篩選具有較高增長系數的核心技術進行集中研究，優化核心技術未來發展的布局［5］。

為讓新能源汽車領域得到更好的發展，必須集中更多優勢力量攻克技術難關。除此之外，通過對比韓國、日本、美國 3 個國家的核心技術布局情況，可以發現中國新能源汽車核心技術的布局、發展趨勢與美國較為接近。為了在國際競爭中擁有更多主動權，應加強與韓日兩國的技術合作，以獲取更全面的技術發展。

4 結語

新能源汽車核心技術是支撐相關產業發展的關鍵。通過對核心技術識別方法與戰略布局進行分析，可以從不同維度加深對核心技術的認知，明確核心技術的未來發展方向，讓更多的科研和技術人員意識到核心技術的價值，促使我國新能源汽車產業發展得更好。