新能源汽車核心技術(shù)的識(shí)別分析及戰(zhàn)略布局

摘要：隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的威脅日益嚴(yán)重，新能源汽車作為可持續(xù)發(fā)展的重要解決方案受到關(guān)注。然而，新能源汽車的發(fā)展離不開核心技術(shù)的支持和策略的合理設(shè)計(jì)。據(jù)此，分析了新能源汽車核心技術(shù)識(shí)別的研究背景，探索了識(shí)別方法，并從核心技術(shù)數(shù)據(jù)識(shí)別、熱門核心技術(shù)識(shí)別和核心技術(shù)組合識(shí)別三個(gè)角度，給出了核心技術(shù)戰(zhàn)略布局。研究結(jié)論能對(duì)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；核心技術(shù)；布局分析；市場分析；案例研究

中圖分類號(hào)：U469.7? 收稿日期：2024-03-15

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406002

1 前言

全球環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，能源安全形勢(shì)緊迫，新能源汽車作為可持續(xù)交通的重要組成部分正受到全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注和積極推動(dòng)。新能源汽車以零排放、低能耗為特點(diǎn)，被視為減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的有效途徑。然而，要實(shí)現(xiàn)其大規(guī)模普及和商業(yè)化應(yīng)用，關(guān)鍵在于發(fā)展和掌握核心技術(shù)，并合理布局產(chǎn)業(yè)發(fā)展。本文旨在深入研究新能源汽車的核心技術(shù)識(shí)別及布局分析，為行業(yè)的發(fā)展提供重要參考和指導(dǎo)。

新能源汽車包括電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車和燃料電池車等多種形式，其核心技術(shù)涵蓋電池、電動(dòng)機(jī)、電控系統(tǒng)和輕量化等關(guān)鍵領(lǐng)域。這些核心技術(shù)的創(chuàng)新與突破直接影響新能源汽車的性能、續(xù)航里程和可靠性。同時(shí)，新能源汽車的技術(shù)特點(diǎn)如能源管理、智能互聯(lián)和智能駕駛等也需要深入分析和探討。

2 新能源汽車核心技術(shù)識(shí)別研究背景

隨著國際競爭日趨激烈，人們對(duì)核心技術(shù)的認(rèn)識(shí)也越來越深刻。在所有行業(yè)中，核心技術(shù)都是支持公司發(fā)展的基礎(chǔ)，若沒有充足的核心技術(shù)，公司將很難在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。核心技術(shù)具有不可取代性，若企業(yè)的技術(shù)容易被取代，將極大地削弱企業(yè)的競爭能力。企業(yè)要想在企業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃中立足于企業(yè)的核心技術(shù)，就需要對(duì)企業(yè)的核心技術(shù)進(jìn)行識(shí)別。

在進(jìn)行核心技術(shù)辨識(shí)時(shí)，必須先對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)，這是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。專利是核心技術(shù)的重要載體，其好壞將直接關(guān)系到對(duì)其鑒別的準(zhǔn)確度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有大約90%的新發(fā)明來自于核心技術(shù)，而這些新發(fā)明都來自于相關(guān)的專利。所以，在進(jìn)行核心技術(shù)鑒定的過程中，必須強(qiáng)化對(duì)專利信息的分析和判斷。

當(dāng)前，學(xué)術(shù)界常用的專利數(shù)據(jù)挖掘方法主要有三種：a.以專利引用關(guān)系為基礎(chǔ)，深入發(fā)掘?qū)＠籦.通過對(duì)專利文本的挖掘和自然語言處理，獲取與專利相關(guān)的信息；c.利用專利的類別編號(hào)，對(duì)專利的共類進(jìn)行了研究。本文提出了三種檢索方式，即通過引用文獻(xiàn)的引用數(shù)量、分類號(hào)和關(guān)鍵詞來了解該領(lǐng)域的技術(shù)狀況。在核心技術(shù)辨識(shí)過程中，根據(jù)企業(yè)的具體需要，選取與之相適應(yīng)的方法，才能最大程度地提升對(duì)核心技術(shù)的辨識(shí)效果。

在我國科技優(yōu)先領(lǐng)域確定方面，盡管目前尚無通用的方法，但可采用德爾菲法、文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)等多種手段對(duì)其進(jìn)行全面的研究。本文采用了專利相關(guān)指數(shù)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上采用技術(shù)分析法，與創(chuàng)新投入強(qiáng)度相結(jié)合，判斷區(qū)域競爭力。在識(shí)別新能源汽車的核心技術(shù)時(shí)，可以采用多種方法來識(shí)別新能源汽車的核心技術(shù)，但必須結(jié)合具體的情況來確定［1］。如果能夠從不同角度對(duì)其進(jìn)行有效識(shí)別，將有助于更好地理解國家在新能源汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)，并為其今后的發(fā)展規(guī)劃提供決策支持。

3 新能源汽車的技術(shù)原理

31 混合動(dòng)力汽車的技術(shù)原理

所謂“混合動(dòng)力車”，是指一種由兩個(gè)或兩個(gè)以上的單一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成的車輛。混合動(dòng)力車一般有兩種動(dòng)力來源：第一種是傳統(tǒng)引擎；第二種是電動(dòng)助力裝置。車輛在行駛時(shí)，可以根據(jù)動(dòng)力的變化，通過單獨(dú)或差動(dòng)的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。根據(jù)其工作原理，可將其分為“插入式”“強(qiáng)式”“中式”和“弱式”。

32 純電動(dòng)汽車的技術(shù)原理

純電動(dòng)汽車全部由電池提供能量，而不需要使用常規(guī)車輛的引擎。全電力車輛的工作原理如下：首先，對(duì)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行充電，或者更換電池，然后通過電池帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的行駛；在車輛處于剎車或減速的情況下，電動(dòng)機(jī)不再為車輛供電，而是通過發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電能，并將電能存儲(chǔ)在蓄電池中，從而保證車輛的電力供應(yīng)，大幅提升車輛的能源效率。總體來說，純電動(dòng)車具有低排放、低噪音等很多優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)區(qū)域電網(wǎng)處于低谷的時(shí)候，還可以通過充電來彌補(bǔ)峰谷之間的差距。所以它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制技術(shù)都比較簡單，最關(guān)鍵的就是電池技術(shù)，在平時(shí)使用中需要大量的充電裝置，后期的維修費(fèi)用較高。

33 燃料電池汽車的技術(shù)原理

燃料電池汽車是指一種利用車上的燃料作為電池來提供車輛所需能量的車輛。傳統(tǒng)電磁冶煉裝置多采用氫氣或高純氫氣為燃料。其工作原理為：a.利用氫為燃料，在工作時(shí)與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生電能，然后推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。b.通過電機(jī)帶動(dòng)汽車的機(jī)械式變速器，帶動(dòng)后橋或者前橋?qū)⑵囅蚯巴七M(jìn)。該車是一種以燃油為中心的汽車，燃料燃燒時(shí)只產(chǎn)生少量的二氧化碳、氮，副產(chǎn)品則是水，所以它又被稱作“綠色環(huán)保汽車”［2］。

4 新能源汽車核心技術(shù)識(shí)別方法

核心技術(shù)是企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的前提條件，而核心技術(shù)的準(zhǔn)確辨識(shí)又是一切工作得以進(jìn)行的前提。因?yàn)楹诵募夹g(shù)并非是一種具體的外在形式，因此對(duì)其深入的挖掘就需要一種實(shí)用的方法。

41 關(guān)聯(lián)規(guī)則

關(guān)聯(lián)規(guī)則是一種能夠從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)關(guān)系的方法，它能夠有效地挖掘出各種技術(shù)間的內(nèi)在聯(lián)系。在辨識(shí)過程中，若各種工藝之間有相關(guān)性，那么最小支持度、置信度都要滿足。支撐度就是數(shù)據(jù)集中所含數(shù)據(jù)所占的比例；可信度是專利類別編號(hào) B在專利類別編號(hào) A中出現(xiàn)的可能性。通過這兩種方法，能夠快速地發(fā)現(xiàn)與之相關(guān)的核心技術(shù)信息。

42 技術(shù)距離

從技術(shù)共類的觀點(diǎn)來看，在確定核心技術(shù)的過程中，應(yīng)該以度量技術(shù)距離和度量相似度為重點(diǎn)。許多學(xué)者也會(huì)使用簡卡相似系數(shù)和薩爾頓余弦相似性來進(jìn)行技術(shù)上的距離分析。但是，這兩種方法都有不足之處：薩爾頓-余弦相似性法不適用于高精度的技術(shù)距離測(cè)定；Jaccard相似性系數(shù)的最后結(jié)果僅與兩種被測(cè)技術(shù)共類的技術(shù)有關(guān)，無論同類型專利的數(shù)目有沒有改變，Jaccard相似性系數(shù)都不會(huì)有任何改變。為了解決Jaccard方法中存在的不足，李勇［3］提出了一個(gè)相對(duì)技術(shù)相似性的概念，通過對(duì)該方法進(jìn)行精確度量，并將該方法與其他技術(shù)進(jìn)行比較。即從總體相似性的角度對(duì)技術(shù)層次的相關(guān)性進(jìn)行分析，在對(duì)核心技術(shù)進(jìn)行鑒別的過程中，采用全局的技術(shù)鑒別方法來提高辨識(shí)的準(zhǔn)確度。

43 核心技術(shù)趨勢(shì)

在確定核心技術(shù)階段，與之相關(guān)的專利技術(shù)狀況逐年變化，從某種意義上反映了該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。如果一項(xiàng)專利的發(fā)展是正向的，則這種科技才是當(dāng)前最為熱門的科技。深入分析專利數(shù)據(jù)，并與其發(fā)展趨勢(shì)相結(jié)合，能有效提高識(shí)別核心技術(shù)的準(zhǔn)確性。

5 新能源汽車核心技術(shù)識(shí)別與戰(zhàn)略布局

51 核心技術(shù)識(shí)別分析

a.核心技術(shù)數(shù)據(jù)識(shí)別。

在識(shí)別核心技術(shù)時(shí)，首先要確定企業(yè)的核心技術(shù)信息，然后通過專利數(shù)據(jù)庫分析各種專利的變化趨勢(shì)。搜索新能源汽車專利庫，可以有效地挖掘新能源汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以使用Python對(duì)德溫特的專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。德溫特的專利數(shù)據(jù)庫中，每一項(xiàng)都有專利編號(hào)，可以通過Python來獲取專利編號(hào)和國際分類號(hào)。通過對(duì)專利技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的提取，可以最終確定各類新能源專利屬于哪個(gè)專利權(quán)國。

b.熱門核心技術(shù)識(shí)別。

研究發(fā)現(xiàn)，韓國、日本、美國在新能源汽車專利申請(qǐng)中，約有80%是由美國申請(qǐng)的，中國掌握了約10%的專利，因此，新能源汽車相關(guān)的核心科技主要集中在這4個(gè)國家。日本、美國都是最早開發(fā)出新能源汽車的國家，韓國在2000年開始研發(fā)，由于前期投入大量資金，很快成為全球最快的國家。我國在2005年開始對(duì)新能源汽車的核心技術(shù)進(jìn)行研究，由于研究時(shí)間較晚，所以與其他三國相比還存在著一定的差距。本項(xiàng)目擬采用Apriori算法對(duì)新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行挖掘，通過對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的最小支撐和最小置信度設(shè)定為001和030，挖掘出100多項(xiàng)核心技術(shù)，并通過構(gòu)建相似性矩陣，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車核心技術(shù)的識(shí)別。

c.核心技術(shù)組合識(shí)別。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車核心技術(shù)的準(zhǔn)確辨識(shí)，需要采用多種方法進(jìn)行融合，以提升其辨識(shí)準(zhǔn)確率。首先，對(duì)熱門專利技術(shù)的年度申請(qǐng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。其次，采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒治觯‥MD）方法，對(duì)專利的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后通過最小二乘法對(duì)其進(jìn)行擬合，從而獲得專利的發(fā)展趨勢(shì)。最后利用相似度進(jìn)行一系列的推演。例如，在B60L—011/18專利類別中，每年申請(qǐng)的高頻和低頻成分都可以用EMD方法得到。

在對(duì)近10年來專利技術(shù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析和識(shí)別可以看出，這一領(lǐng)域的專利申請(qǐng)的數(shù)量在不斷地增加，這也是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。通過對(duì)核心技術(shù)的識(shí)別可以看出，新能源汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)主要有H01M—010電池和H01M—004，這兩項(xiàng)技術(shù)都是新能源汽車企業(yè)必須要解決的核心問題。從新能源汽車體系來看，電池技術(shù)是諸多研究工作的基礎(chǔ)，因此，在對(duì)新能源汽車核心技術(shù)進(jìn)行全面規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮到電池這一因素的作用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合2D專利組合分析和四象限分析等關(guān)鍵技術(shù)，深入認(rèn)識(shí)新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)現(xiàn)溶質(zhì)電池、電池溫度控制等是新能源汽車發(fā)展的熱點(diǎn)。此外，本項(xiàng)目還將對(duì)該方法進(jìn)行深入的研究，進(jìn)一步拓展其研究領(lǐng)域，為新能源汽車的研發(fā)提供新的思路和方法。

52 新能源汽車核心技術(shù)戰(zhàn)略布局

為了更深入地剖析其核心技術(shù)，可以運(yùn)用比較優(yōu)勢(shì)指數(shù)方法對(duì)其進(jìn)行分析，通過分析，找到了當(dāng)前國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心研究方向。從專利申請(qǐng)的內(nèi)容可以看出，國內(nèi)在碳材料電極、散熱等核心技術(shù)上具有明顯優(yōu)勢(shì)，可作為今后核心技術(shù)研究的重點(diǎn)。由于鋰離子電池屬于高端核心技術(shù)，我國在研發(fā)體系上并沒有什么領(lǐng)先的技術(shù)，因此可以推斷，目前世界上所有國家都將重心放在了鋰離子電池上，要想在這個(gè)領(lǐng)域獲得領(lǐng)先，就必須在這一領(lǐng)域投入更多的資金。

從核心技術(shù)變化的趨勢(shì)來看，最近幾年增長系數(shù)較高的核心技術(shù)中，我國在兩個(gè)核心技術(shù)方面具有研發(fā)優(yōu)勢(shì)，分別是復(fù)合氧化物電極和活性材料電極。所以，要想進(jìn)一步擴(kuò)大自己的優(yōu)勢(shì)，就必須在這兩項(xiàng)技術(shù)上加大力度，使其成為國家在新能源汽車領(lǐng)域的核心技術(shù)。

同時(shí)，由于國內(nèi)在汽車電機(jī)控制、混合動(dòng)力汽車等方面也有一定的投資，所以還需要從這些核心技術(shù)中挑選出成長性較高的核心技術(shù)，并對(duì)其未來的發(fā)展進(jìn)行優(yōu)化。為了推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，需要將所有的資源都投入到新能源汽車的研發(fā)中去。此外，對(duì)比韓國、日本、美國等在新能源汽車方面的布局，可以發(fā)現(xiàn)中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)布局與發(fā)展方向與美國十分相似。為了在國際上取得更大的競爭優(yōu)勢(shì)，我們需要與韓、日等國進(jìn)行科技合作，才能得到更全面的發(fā)展［4］。

6 結(jié)語

隨著全球?qū)Νh(huán)保節(jié)能的重視和新能源汽車市場的快速發(fā)展，新能源汽車企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈整合、市場拓展等方面面臨著良好的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過對(duì)某新能源汽車企業(yè)核心技術(shù)和戰(zhàn)略布局的探討，了解到新能源汽車企業(yè)需要注重自身技術(shù)實(shí)力和市場競爭力的提升，并積極跟進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，才能在不斷變化的市場環(huán)境中立于不敗之地。未來，期待新能源汽車企業(yè)能夠持續(xù)保持創(chuàng)新精神，為全球綠色出行做出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兆斌，王洪波，張建華新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展趨勢(shì)分析[J]科學(xué)技術(shù)與工程，2021，21（17）：245-250

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作者簡介：

王舉，男，1991年生，助教，研究方向?yàn)樾履茉雌嚒?/p>

基金項(xiàng)目：黔南民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院優(yōu)秀科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)汽車產(chǎn)業(yè)鏈人才培養(yǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目；黔南州哲學(xué)社會(huì)科學(xué)理論創(chuàng)新課題（Qnsk-2022-031）