基于知識圖譜的我國汽車行業碳中和研究現狀與前沿趨勢分析

摘 要：本文基于知識圖譜對我國汽車行業碳中和研究現狀與前沿趨勢展開分析。以中國知網2020年1月至2024年12月文獻為數據來源，經整理得309篇有效樣本。研究發現，2020年汽車行業碳中和研究起步，隨后發文量有起伏變化，反映不同階段特征。通過關鍵詞聚類等分析，“碳中和”“新能源汽車”等高頻詞勾勒出研究脈絡，新能源汽車技術是關鍵支撐，碳排放研究關乎調控。從作者與機構共現可知研究力量分布情況。早期汽車行業聚焦基礎環保問題，如今電動汽車、智能網聯成熱門，未來將朝“新四化”邁進，我國已獲成果且具后發優勢。利用知識圖譜分析填補了綜合性分析空白，為各方提供理論支持，助力行業綠色轉型與碳中和目標實現，但行業轉型仍面臨諸多挑戰需深入研究。

關鍵詞：汽車行業 碳中和 知識圖譜 新能源汽車 預測分析

隨著全球氣候變化問題的日益嚴峻，各國紛紛提出碳中和目標，并制定了相應的減排措施。中國在2020年提出力爭于2060年實現碳中和，并將這一目標納入國家發展戰略。作為我國碳排放的主要來源之一，汽車行業的綠色轉型和碳排放減少成為實現這一宏偉目標的關鍵一環。近年來，新能源汽車的快速發展、智能化與電動化技術的進步以及政策的強力支持，為我國汽車行業的低碳轉型提供了巨大機遇，但行業轉型過程中仍面臨諸如傳統燃油車高碳排放、充電基礎設施不足、技術突破瓶頸等一系列挑戰[1-4]。

在這種背景下，如何全面、系統地分析我國汽車行業碳中和的現狀與未來發展趨勢，成為學術界和業界關注的焦點。盡管已有不少研究探討了汽車行業的碳減排技術和政策，但對碳中和的全局性分析仍顯不足，尤其是缺乏基于大數據和人工智能技術，尤其是知識圖譜技術的系統性研究。知識圖譜作為一種新興的數據整合和分析工具，能夠高效地組織和管理行業內復雜的信息，揭示各類要素之間的關聯關系，幫助研究者更好地理解碳中和過程中的復雜因素[5-7]。

本文旨在利用知識圖譜，構建并分析我國汽車行業碳中和的現狀，并結合行業的發展趨勢，預測未來的碳中和路徑。通過知識圖譜對汽車行業中碳排放、技術創新、政策法規、市場動態等多個維度進行綜合分析，本文將為政策制定者、行業企業以及學術界提供更加精確和深入的理論支持，推動綠色轉型相關領域的學術創新，并為碳中和目標的實現提供決策依據。

1 數據來源分析及其發文量變化趨勢

本文研究中以中國知網（CNKI）作為數據的來源，為了確保數據的全面性和前沿性，檢索時間設置為2020年1月至2024年12月。再對檢索到的文獻進行去重等優化整理后得到有效文獻樣本309篇[8]。

如表1所示為2020年至2024年我國汽車行業碳中和研究發文量變化：2020年，我國剛提出碳中和目標納入國家戰略，汽車行業碳中和研究起步，發文量僅2篇，此時關注度尚低，處于探索階段。2021年，發文量急劇增至100篇，研究熱度迅猛上升。

2022年，發文量為96篇，稍有回落但仍保持較高水平，說明研究持續活躍，且更注重深度挖掘。2023年，發文量降至81篇，進入平穩沉淀階段，后續突破難度加大，不過仍有不少相關研究圍繞重難點開展。2024年，發文量大幅降到30篇，熱度明顯降低。

2 關鍵詞聚類共現與聚類分析

為深入剖析我國汽車行業碳中和研究現狀，運用Citespace軟件對中國知網（CNKI）中309篇有效文獻進行關鍵詞共現分析，設定關鍵詞出現最小次數為3次，經數據處理后，得到由235個關鍵詞和528條節點連線構成的關鍵詞共現圖譜，網絡密度達0.0112，如圖1所示。圖中每個圓圈節點代表一個關鍵詞，從共現圖譜可看出，在汽車行業碳中和研究領域，碳中和、新能源汽車、碳達峰、汽車行業、電動汽車、碳排放、鋰離子電池、動力電池等為高頻關鍵詞，這些關鍵詞占據主導地位，可視作該研究領域的重點與熱點。其中，碳中和處于核心位置，與碳達峰等緊密相連，體現了碳中和目標的引領作用及相關進程；新能源汽車及其關聯的電動汽車、鋰離子電池、動力電池等，凸顯了新能源汽車技術在推動汽車行業碳中和進程中的關鍵地位，反映出技術創新是實現碳中和的重要支撐；汽車行業則是研究的宏觀背景與主體范疇，涵蓋了行業轉型、碳排放治理等多方面內容；碳排放作為關鍵節點，與碳中和等相互呼應，表明對碳排放的關注與治理是實現碳中和目標的核心任務之一。這些高頻關鍵詞相互交織，共同勾勒出我國汽車行業碳中和研究的主要脈絡與重點方向。

如圖2所示為關鍵詞聚類圖譜，可看出聚類之間存在緊密的關聯。#0碳達峰聚類與#2碳排放聚類緊密相連，表明在汽車行業碳中和研究中，碳達峰目標的設定與碳排放的管控是緊密相關的研究內容，二者共同指向行業碳排放的宏觀調控。#1新能源汽車聚類與#5電動汽車聚類存在關聯，體現了電動汽車作為新能源汽車的重要組成部分，在研究中受到高度關注；同時，#1新能源汽車聚類與#3鋰離子電池聚類也存在聯系，凸顯了電池技術對于新能源汽車發展的關鍵支撐作用。此外，#4新能源聚類與其他聚類存在一定的關聯，反映出新能源的廣泛概念在汽車行業碳中和研究中的輻射作用。

從聚類圖譜可以清晰地洞察到我國汽車行業碳中和研究的重點領域。新能源汽車及其相關技術，如電動汽車和鋰離子電池，是研究的核心方向，反映出技術創新在推動行業實現碳中和目標中的關鍵地位。碳達峰和碳排放相關研究則體現了對行業碳排放控制和目標實現路徑的關注，是實現碳中和目標的重要研究內容。這些聚類所代表的研究方向，也暗示了未來該領域的研究趨勢將圍繞新能源汽車技術突破、碳排放管控策略優化等方面展開，以推動汽車行業實現可持續的碳中和目標。

關鍵詞聚類圖譜為汽車行業碳中和研究構建了一個結構化的知識體系框架。不同聚類代表了研究的不同維度和層面，從宏觀的碳達峰目標設定，到微觀的鋰離子電池技術研究，涵蓋了汽車行業碳中和研究的各個方面。各聚類之間的關聯展示了研究內容的相互交織和滲透，有助于研究者全面把握該領域的研究架構，發現研究中的空白和潛在的研究方向，為進一步深入開展相關研究提供理論和實踐指導。

將關鍵詞頻次較高的四項進行整理匯總，可得表2，表中呈現的“碳中和”“新能源汽車”“碳達峰”“碳排放”這幾個關鍵詞，從不同維度反映了相關研究領域的關鍵信息。

頻次方面，“碳中和”以46次居首，自2021年出現后便成為核心焦點，凸顯各界對其重視程度，意味著各方面研究都圍繞它展開，旨在探尋實現路徑。“新能源汽車”頻次達39次，同樣于2021年首現，它在交通領域對碳中和意義重大，其研發、推廣等諸多方面備受關注，是實現目標的關鍵支撐。“碳達峰”19次的頻次雖稍低，但作為碳中和前置階段，關乎各行業減排規劃等，不可或缺。“碳排放”2022年首現，頻次12次，雖出現較晚，卻是衡量碳中和進度的關鍵指標，隨著研究深入越發重要。

中心度上，“新能源汽車”以0.66領先，處于核心樞紐位，它與“碳中和”緊密掛鉤，又關聯技術、政策、市場等多方面，引領著研究領域信息流動與結構搭建。“碳中和”中心度0.62也較高，作為總目標貫穿研究，與其他關鍵詞相互交織，構建起系統性框架。“碳排放”中心度0.08，雖數值低些，但作為量化指標，為各目標實現和舉措評估提供依據。“碳達峰”中心度0.06最低，可作為前期關鍵階段，關聯其他概念，為整體研究提供階段性引導。

首現年份來看，“碳中和”“新能源汽車”“碳達峰”均在2021年出現，這一年是重要轉折點，受國家政策及行業發展趨勢影響，它們迅速成為熱門研究話題。而“碳排放”2022年首現，因前期圍繞大方向的宏觀研究已開展，隨著細化深入，其作為具體關鍵指標的重要性凸顯，推動研究更具實操性。

綜合而言，通過對這些關鍵詞的頻次、中心度和首現年份分析，我們能清晰把握該研究領域的核心關注點、概念間內在聯系以及發展脈絡，為后續深入研究、制定計劃、把握重點提供了有力參考依據，有助于更好地推動相關領域研究不斷向前邁進。

3 作者與機構共現分析

作者發文量及年份表如表3所示，其中張銅柱的發文量最多，為8篇，開始發文年份為2021年；孫鋅和趙明楠的發文量均為5篇，開始發文年份為2022年。由此可知，在這些作者中，張銅柱于2021年在汽車領域展現出較高的研究活躍度，而孫鋅與趙明楠則在2022年有較為突出的發文表現。

機構單位發文量及年份表如表4所示，可知中國汽車技術研究中心有限公司的發文量位居首位，達15篇，開始發文年份為2021年；《經營者（汽車商業評論）》發文量為7篇，《汽車觀察》與中汽數據（天津）有限公司發文量均為4篇，且開始發文年份均為2021年。這表明從2021年，中國汽車技術研究中心有限公司在汽車領域研究中處于領先地位，同時《經營者（汽車商業評論）》《汽車觀察》及中汽數據（天津）有限公司等機構單位也有一定的研究貢獻，反映出各單位在汽車領域2021-2024年的研究力量分布情況，且該領域研究在當年具備一定的活躍度。

4 未來趨勢預測

通過CiteSpace軟件生成的關鍵詞圖譜經過處理可以形成關鍵詞的時間線圖，如圖3所示關鍵詞以時間軸的方式呈現，通過關鍵詞的時間線圖可以清晰地了解汽車行業碳中和相關領域研究的演進過程，便于研究未來該領域的發展趨勢和提供相關指導[9]。

在汽車行業研究的早期階段，關鍵詞多集中于燃燒排放、燃料電池等方面。這一時期的研究主要圍繞汽車動力系統以及對環境影響較大的排放問題展開，可歸類于汽車行業技術基礎構建與環保意識初步覺醒階段。當時，汽車產業大規模發展，傳統燃油汽車排放對環境的影響日益凸顯，促使科研力量聚焦于改善燃燒排放以及探索新型燃料電池等更清潔的動力方式，以提升汽車性能并減少污染，契合當時汽車行業發展對技術升級與環保要求的雙重需求。

在近年來的研究中，電動汽車、智能網聯等關鍵詞占據主導，相關文獻數量增多，研究熱度高漲。這一演變與全球能源轉型、科技進步以及市場需求變化緊密相關。一方面，隨著全球對化石能源枯竭的擔憂以及對氣候變化的重視，電動汽車作為清潔能源交通工具，受到廣泛關注和大力研發投入；另一方面，以人工智能、大數據、通信技術為代表的科技快速發展，為汽車的智能化、網聯化提供了技術支撐，使得汽車不再僅僅是交通工具，更成為智能移動終端，滿足人們對便捷、安全、個性化出行的需求。

當前，汽車行業的研究依舊保持活躍態勢。展望未來，隨著全球可持續發展目標的持續推進以及科技的不斷創新突破，汽車行業將朝著電動化、智能化、網聯化、共享化的“新四化”方向加速邁進。與汽車強國如美國、德國等相比，我國在電動汽車和智能網聯汽車領域已取得一定成果且具備后發優勢，未來有望在全球汽車產業變革中占據重要地位，相關技術的研發和應用將不斷深入，汽車行業的競爭也將更多地圍繞這些新興領域展開，其重要性會愈發凸顯。

5 結論

通過Citesapce將中國知網中有關汽車行業碳中和的文獻進行調研和知識圖譜分析，以及對國內該領域進行研究預測后，可得到主要結論如下。

（1）回顧過往研究進程，2020年我國將碳中和目標納入國家戰略后，汽車行業碳中和研究隨之開啟。2020年發文量僅2篇，尚處探索階段；2021年受政策推動與行業向好影響，發文量飆升至100篇；隨后幾年發文量有回落并漸趨平穩，各階段特征盡顯，反映出不同階段的研究重點與難點。

（2）借助關鍵詞聚類分析，“碳中和”“新能源汽車”等高頻關鍵詞清晰勾勒出研究脈絡。“碳中和”是核心目標，引領整體方向；新能源汽車技術憑借高中心度，成為實現碳中和的關鍵支撐，而碳排放相關研究關乎行業宏觀調控，這些關鍵詞關聯還預示著未來技術突破、管控策略優化等研究走向。從作者與機構貢獻來看，像張銅柱等作者以及中國汽車技術研究中心有限公司等機構，體現出不同的研究活躍度與貢獻，展現出領域內研究力量分布狀況。

（3）展望未來，早期汽車行業聚焦燃燒排放等基礎環保問題，如今電動汽車、智能網聯成為熱門，往后行業將加速朝電動化、智能化、網聯化、共享化的“新四化”邁進。我國已在相關領域取得成果且具備后發優勢，有望在全球產業變革中占據重要地位。

（4）利用知識圖譜進行該研究填補了綜合性分析空白，為各方提供理論支持，助力把握趨勢、推動綠色轉型以及實現碳中和目標。不過行業轉型挑戰諸多，后續仍需各方攜手深入研究，保障行業可持續發展。

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