張柳柳,陶鳳鳴,楊 佳
(1.重慶大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院,重慶 400044;2.重慶大學(xué)管理科學(xué)與房地產(chǎn)學(xué)院,重慶 400044)
文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)(CNKI)和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(以下簡(jiǎn)稱WOS),數(shù)據(jù)采集的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為2021年1月11日,其中WOS文獻(xiàn)的檢索式參考胡澤文構(gòu)建的新能源汽車研究檢索方式(表1)。
表1 文獻(xiàn)檢索信息
科學(xué)知識(shí)圖譜于2003年由美國國家科學(xué)院首次提出,是一種以知識(shí)域?yàn)閷?duì)象的圖形,既可展示科學(xué)知識(shí)的變化過程,又可表明知識(shí)之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系,可運(yùn)用文獻(xiàn)可視化計(jì)量軟件繪制,目前該方法廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域研究熱點(diǎn)和演進(jìn)路徑的量化分析。隨著信息可視化的發(fā)展,CiteSpace成為目前最流行的科學(xué)知識(shí)圖譜繪制工具之一,它是由美國德雷賽爾大學(xué)陳超美教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一款基于Java環(huán)境的文獻(xiàn)可視化計(jì)量軟件,在一定程度上避免主觀性歸納綜述,加強(qiáng)客觀性和可靠性,其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括圖書情報(bào)學(xué)、管理學(xué)、科技政策及具體技術(shù)科學(xué)等。
文獻(xiàn)發(fā)文量變化是衡量某領(lǐng)域發(fā)展的重要指標(biāo),由圖1可知,新能源汽車發(fā)文量整體呈現(xiàn)逐年增長趨勢(shì)。從WOS收錄的文獻(xiàn)時(shí)間分布來看,2007年以前年度發(fā)文量都在百篇以內(nèi),從2008年開始顯著增長,到2017年發(fā)文量破千,2018年之后增速更快,截止到2020年發(fā)文量達(dá)到兩千余篇。CNKI發(fā)文總量在2009年和2016年前后發(fā)生突變?cè)黾?,總體上可劃分為3個(gè)階段。1991~2008年間,國內(nèi)各部門相繼出臺(tái)激勵(lì)政策以推動(dòng)新興汽車的研究和產(chǎn)業(yè)化,發(fā)文量較少、呈緩慢增長趨勢(shì)。第2階段為2009~2015年,發(fā)文量顯著增加,從發(fā)布的政策來看,2009年國務(wù)院發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》,四部委啟動(dòng)“十城千輛”工程來培育節(jié)能和新能源汽車市場(chǎng),學(xué)術(shù)界開始高度關(guān)注并圍繞多方展開研究。第3階段是2016年至今,從發(fā)文量可看出該產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到加速階段,2016年多部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于“十三五”新能源汽車充電設(shè)施獎(jiǎng)勵(lì)政策及加強(qiáng)新能源汽車推廣應(yīng)用的通知》,旨在加快推動(dòng)新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),培育良好的新能源汽車應(yīng)用環(huán)境,國務(wù)院發(fā)布《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,相關(guān)政策對(duì)該產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展起到引導(dǎo)作用。
圖1 1991~2020國內(nèi)外新能源汽車領(lǐng)域研究的發(fā)文量
新能源汽車領(lǐng)域中國家或地區(qū)的合作網(wǎng)絡(luò)為評(píng)價(jià)某國家或地區(qū)在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力提供了一個(gè)新視角。合作網(wǎng)絡(luò)(圖2)中節(jié)點(diǎn)大小代表該國家或地區(qū)的學(xué)者在該領(lǐng)域的發(fā)文量,節(jié)點(diǎn)之間的線代表國家或地區(qū)之間的合作關(guān)系,節(jié)點(diǎn)的紫色外圈代表中介中心性較高,在網(wǎng)絡(luò)中的連接程度強(qiáng),影響力大。節(jié)點(diǎn)的某些年輪被紅色填充代表這些國家或地區(qū)在該研究時(shí)間段中的論文存在突發(fā)性變化,存在高影響力的起源文獻(xiàn)或某個(gè)方向的奠基性文獻(xiàn)。
圖2 1991~2020年國際新能源汽車領(lǐng)域國家或地區(qū)合作網(wǎng)絡(luò)
從發(fā)文時(shí)間來看(表2),美國早在1993年就開始關(guān)注新能源汽車,日本、意大利等緊隨其后,20世紀(jì)末開始越來越多國家或地區(qū)對(duì)該領(lǐng)域展開研究。從發(fā)文量來看,中國占據(jù)首位,美國次之,排名靠前的多為發(fā)達(dá)國家,發(fā)展中國家僅有中國和伊朗。綜合圖表發(fā)現(xiàn),美國、法國、英國、加拿大的中介中心性均大于0.1,表明這些國家的學(xué)者對(duì)外合作較多,在國家合作中起到良好的橋梁作用。美國、日本、韓國的早期論文存在突發(fā)性變化,具有里程碑意義。綜合多方分析發(fā)現(xiàn)中國在該研究領(lǐng)域雖占據(jù)一席之地,但對(duì)外交流相對(duì)較少,缺乏高影響力的經(jīng)典文獻(xiàn),應(yīng)重視國際科研合作網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)自身的科研實(shí)力。
表2 1991~2020年新能源汽車領(lǐng)域發(fā)文量前10的國家
學(xué)者合作網(wǎng)絡(luò)可以反映新能源汽車領(lǐng)域的核心學(xué)者及其之間的學(xué)術(shù)合作情況,對(duì)1991~2020年間發(fā)文量在20篇以上的學(xué)者進(jìn)行共現(xiàn)分析,繪制出該領(lǐng)域主要科研學(xué)者的合作網(wǎng)絡(luò)。如圖3所示,節(jié)點(diǎn)大小代表發(fā)文量,節(jié)點(diǎn)之間的連線代表學(xué)者之間存在合作關(guān)系,其寬度代表合作強(qiáng)度,顏色代表首次合作時(shí)間,由冷色過渡為暖色對(duì)應(yīng)時(shí)間上由遠(yuǎn)到近。由圖3可知,新能源汽車領(lǐng)域已進(jìn)入到相對(duì)成熟的階段,中國學(xué)者在國際新能源汽車領(lǐng)域非常活躍,發(fā)文量位居前列。
三軸式攤鋪機(jī)是一種中檔型機(jī)械,主要的組成部分包括2個(gè)驅(qū)動(dòng)器和3根軸,這種機(jī)械設(shè)備與小型機(jī)械和滑模攤鋪機(jī)均存在不同之處。三軸式攤鋪機(jī)通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)攤鋪和振動(dòng)功能以及帶動(dòng)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)[1]。在攤鋪機(jī)上還配套有其他相應(yīng)的設(shè)備,比如說拌和樓、自卸汽車及灑水車等。三軸式攤鋪機(jī)的基本性能為:一次攤鋪寬度7.5~8.5m;攤鋪速度15~30m/h;1d攤鋪工作量200m。
圖3 新能源汽車領(lǐng)域國內(nèi)與國外研究學(xué)者合作網(wǎng)絡(luò)
從發(fā)文量來看(表3),以歐陽明高為首的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)文量最高,其合作學(xué)者主要有李建秋、王建龍、盧蘭光等,該團(tuán)隊(duì)隸屬于清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,研究領(lǐng)域主要涉及:混合動(dòng)力及動(dòng)力電池等新能源動(dòng)力研發(fā)、分布式電池管理系統(tǒng)等。此外,國際發(fā)文量前十的學(xué)者中有4位均來自北京理工大學(xué),分別是孫逢春、何洪文、熊瑞和王震坡,隸屬于電動(dòng)車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室,研究方向涉及新能源汽車整車集成與驅(qū)動(dòng)理論研究、新能源車輛傳動(dòng)及其控制等。
表3 1991~2020年國際新能源汽車領(lǐng)域發(fā)文量前10學(xué)者
由于國際新能源汽車領(lǐng)域發(fā)文量前10的學(xué)者大都來自中國,本文在剔除中國學(xué)者后得到國際發(fā)文量前10的學(xué)者情況(表4),研究者均來自發(fā)達(dá)國家的名校,其中歐洲學(xué)者占據(jù)主導(dǎo)地位,他們?cè)谛履茉雌囶I(lǐng)域非?;钴S且形成穩(wěn)定的合作關(guān)系。近年來,Benjamin K.Sovacool、Gerardo Zarazua de Rubens、Lance Noel和Johannes Kester四位學(xué)者多次合作發(fā)文,研究內(nèi)容聚焦北歐地區(qū)的電動(dòng)汽車V2G技術(shù)及公眾態(tài)度。由此可見,無論國內(nèi)還是國際期刊,學(xué)術(shù)論文的先行者大多依托于國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室,體現(xiàn)了新能源汽車領(lǐng)域的研究在政策重視度、資金支持度等方面的依賴。
表4 1991~2020年國際新能源汽車領(lǐng)域發(fā)文量前10的學(xué)者(剔除中國作者)
關(guān)鍵詞是對(duì)文獻(xiàn)中心內(nèi)容的高度概括,關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析可以反映該領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題。本文對(duì)WOS和CNKI參考文獻(xiàn)分別進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析(表5),國際新能源汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)可分為兩類:一類是新能源汽車相關(guān)技術(shù)研究,包括動(dòng)力研究、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充放電研究、續(xù)航能力和安全性能等核心技術(shù);二是新能源汽車的推廣研究,涉及市場(chǎng)需求、發(fā)展戰(zhàn)略、環(huán)境影響、激勵(lì)政策、消費(fèi)者偏好等方面。國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主要涉及動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施布局、充放電控制策略等??傮w而言,研究熱點(diǎn)集中在動(dòng)力研究、儲(chǔ)能系統(tǒng)等技術(shù)層面,同時(shí)也考慮政策、發(fā)展戰(zhàn)略及消費(fèi)者等層面。
表5 1991~2020年國際及國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域高頻關(guān)鍵詞
基于對(duì)研究熱點(diǎn)的分析,本文進(jìn)一步從時(shí)間維度上挖掘未來發(fā)展趨勢(shì)。時(shí)間線視圖可以展現(xiàn)某研究領(lǐng)域里的各個(gè)子領(lǐng)域發(fā)展演變的時(shí)間跨度和研究進(jìn)程,本文選取1990~2020年之間每年被引用最多的100篇文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析,獲得國際新能源汽車領(lǐng)域文獻(xiàn)共被引時(shí)間線視圖(圖4)以及各子領(lǐng)域的主要信息(表6)。其中,圖譜聚類效果主要由模塊度和平均輪廓值來衡量,模塊度在0.3以上就意味著得到的網(wǎng)絡(luò)模塊結(jié)構(gòu)是顯著的,平均輪廓值在0.5以上可以認(rèn)為聚類結(jié)果是合理的。
表6 WOS時(shí)間線聚類主要信息
根據(jù)圖4,模塊度為0.83,說明聚類結(jié)果可以清楚界定出各個(gè)子領(lǐng)域,平均輪廓值為0.33,數(shù)值較低主要是受小簇聚類的影響,對(duì)于本文關(guān)注的重點(diǎn)聚類來說,平均輪廓值在0.9以上,聚類合理。圖中聚類從上到下按規(guī)模大小遞減,時(shí)間從左到右由遠(yuǎn)到近,彩色曲線表示在相應(yīng)年份添加的共引鏈接顏色,圖譜中較大節(jié)點(diǎn)和帶有紅色圓環(huán)的節(jié)點(diǎn)代表高被引文獻(xiàn)或具有高突變性文獻(xiàn)。
圖4 國際新能源汽車領(lǐng)域文獻(xiàn)共被引時(shí)間線視圖
觀察圖表結(jié)果可知,一共形成了14個(gè)聚類。從研究規(guī)模上看,插電式電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)重型車輛、新能源汽車和混合儲(chǔ)能系統(tǒng)等子領(lǐng)域的發(fā)文量較多,結(jié)合活躍度和研究時(shí)長可發(fā)現(xiàn)動(dòng)力研究、技術(shù)研究、能源管理、推廣普及等是主要研究方向。從時(shí)間上看,早期集中在新能源汽車的軟硬件開發(fā)、電池研究、能量整合等領(lǐng)域,隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,開始向市場(chǎng)推廣、政策激勵(lì)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及路徑規(guī)劃拓展。從活躍度來看,目前比較活躍的子領(lǐng)域有插電式電動(dòng)汽車、混合儲(chǔ)能系統(tǒng)和車輛路徑研究。綜合聚類規(guī)模、持續(xù)研究時(shí)長和活躍度等因素,本文聚焦聚類#0和聚類#2領(lǐng)域的重點(diǎn)文獻(xiàn),從時(shí)間跨度上分析研究脈絡(luò),了解國際新能源汽車領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢(shì)。
3.2.1 聚類#0研究脈絡(luò)分析
聚類#0涉及164篇插電式電動(dòng)汽車相關(guān)文獻(xiàn),2009年之前未出現(xiàn)高被引文獻(xiàn),2010~2014年是插電式電動(dòng)汽車(PEV)奠基性文獻(xiàn)的爆發(fā)期,2015年至今高被引文獻(xiàn)數(shù)量減少。早期研究聚焦在兩個(gè)方面:可持續(xù)性和車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)。在改善運(yùn)輸環(huán)境和緩解能源壓力方面,PEV被視為可持續(xù)性手段之一,可減少32%的溫室氣體排放。其中,V2G技術(shù)的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益受到長期關(guān)注,早在2005年,KEMPTON等探討構(gòu)建V2G系統(tǒng),以此來高效利用電動(dòng)汽車和公用發(fā)電機(jī),提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性,降低電力系統(tǒng)成本。TOMIC等指出V2G可以提高并網(wǎng)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的經(jīng)濟(jì)性,LUND等指出在公共能源系統(tǒng)中增加電動(dòng)汽車和V2G技術(shù)不會(huì)耗費(fèi)過多的電力,還可以顯著減少碳排放量。
基于早期研究,爆發(fā)期的高被引文獻(xiàn)主要涉及PEV充電影響、充放電調(diào)度問題、V2G研究等。電車數(shù)量的增加使電力系統(tǒng)的壓力增大,易出現(xiàn)電力過載、效率降低、電源質(zhì)量下降等問題。CLEMENT-NYNS等研究PEV對(duì)住宅配電網(wǎng)的影響,指出充電不協(xié)調(diào)會(huì)導(dǎo)致配電系統(tǒng)損耗。對(duì)PEV的充放電執(zhí)行智能調(diào)度非常重要,HE Yifeng對(duì)此分別提出全局和局部最優(yōu)調(diào)度方案,通過仿真證明局部最優(yōu)調(diào)度方案更符合實(shí)際情況。此外,學(xué)者們進(jìn)一步探討V2G問題,DEILAMI等提出一種新型負(fù)載管理解決方案,用于實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中PEV的充電問題,最大限度減少功率損失。MWASILU等對(duì)V2G作為未來能源系統(tǒng)模型進(jìn)行了廣泛的探討,并提出解決方案。2015年之后學(xué)者們對(duì)PEV的研究進(jìn)入了成熟階段,高被引文獻(xiàn)多為綜述性文獻(xiàn),涉及電動(dòng)汽車的充電策略、V2G的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)等主題。
3.2.2 聚類#2研究脈絡(luò)分析
聚類#2聚焦在新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略,開始研究的時(shí)間較晚,但研究熱度從2012年延續(xù)至今。根據(jù)高被引文獻(xiàn)數(shù)量對(duì)研究時(shí)期進(jìn)行劃分,2003~2010年間討論熱度較低,2011~2015年間涌現(xiàn)許多高被引文獻(xiàn),2016年至今研究熱度一直持續(xù)。
該領(lǐng)域早期主要圍繞激勵(lì)政策、市場(chǎng)推廣等進(jìn)行研究。研究消費(fèi)行為對(duì)制定新能源汽車的激勵(lì)政策有一定幫助,MAU等認(rèn)為新能源汽車技術(shù)的市場(chǎng)滲透程度會(huì)影響消費(fèi)者偏好,即“鄰里效應(yīng)”。DIAMOND等指出激勵(lì)政策對(duì)混合動(dòng)力汽車的市場(chǎng)推廣作用較小,主要受汽油價(jià)格影響。2011~2015年間高被引文獻(xiàn)數(shù)量激增,研究范圍從激勵(lì)政策、市場(chǎng)推廣等方向進(jìn)一步拓展到消費(fèi)群體。盡管許多政府實(shí)施了強(qiáng)有力的激勵(lì)政策,新能源汽車仍面臨許多推廣障礙:價(jià)格昂貴、行駛里程短、安全問題、消費(fèi)者的購買態(tài)度等。環(huán)境問題和能源安全促使政府在電動(dòng)汽車推廣方面引入了許多激勵(lì)政策,但其有效性有待研究。GALLAGHER等證實(shí)了各州銷售稅減免會(huì)影響消費(fèi)行為,同時(shí)提醒政府重視激勵(lì)政策的及時(shí)性、透明度和便利性。SIERZCHULA等發(fā)現(xiàn)財(cái)政激勵(lì)措施、充電基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)電動(dòng)汽車的推廣影響較大,其中充電基礎(chǔ)設(shè)施與電動(dòng)汽車的普及密切相關(guān)。針對(duì)消費(fèi)群體的研究,CARLEY等指出新能源汽車的潛在消費(fèi)者通常是受過良好教育、環(huán)境意識(shí)較高或者之前接觸過新能源汽車的群體。HELVESTON等研究在補(bǔ)貼政策背景下中美消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的接受度,發(fā)現(xiàn)無論有無政策補(bǔ)貼中國消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車的支付意愿更高,電動(dòng)汽車可能在中國市場(chǎng)更早實(shí)現(xiàn)普及。
2016年至今,新能源汽車的推廣策略仍是討論熱點(diǎn)。在激勵(lì)政策方面,BJERKAN等指出免征購置稅、增值稅、道路費(fèi)等政策是重要誘因,但是隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,中、美、德等國欲減少或取消相關(guān)補(bǔ)貼。WANG Ning等的研究和這一政策趨勢(shì)相符合,指出充電設(shè)施、燃油價(jià)格和道路優(yōu)先級(jí)是影響電動(dòng)汽車市場(chǎng)份額的主要因素,而財(cái)政激勵(lì)的推動(dòng)作用逐漸弱化。綜合多方研究成果發(fā)現(xiàn),影響新能源汽車推廣的因素主要為消費(fèi)群體和環(huán)境因素,其中消費(fèi)群體主要涉及收入、年齡、職業(yè)、受教育程度等因素,環(huán)境因素主要涉及社會(huì)環(huán)境、政府政策、擁有成本等。
本文采用施引文共線聚類法分析國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn),得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)間線視圖(圖5)和CNKI時(shí)間線聚類主要信息表(表7)。圖譜聚類效果評(píng)價(jià)中,該網(wǎng)絡(luò)的模塊度為0.52,平均輪廓值為0.64,表明各模塊結(jié)構(gòu)顯著,聚類合理。從聚類規(guī)模上來看,混合動(dòng)力汽車、新能源汽車和配電網(wǎng)3個(gè)子領(lǐng)域發(fā)文量較多,從時(shí)間方面梳理該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展脈絡(luò),早期研究電動(dòng)汽車和電池管理系統(tǒng),隨著技術(shù)發(fā)展開始研究燃料電池汽車和混合動(dòng)力汽車,近幾年多關(guān)注整車集成控制、電池研究、市場(chǎng)推廣等?;诖耍疚膶⑦M(jìn)一步研究混合動(dòng)力汽車、新能源汽車推廣和配電網(wǎng)3個(gè)熱門子領(lǐng)域。
表7 CNKI時(shí)間線聚類主要信息
圖5 國內(nèi)新能源汽車領(lǐng)域關(guān)鍵詞共線時(shí)間線視圖
3.3.1 聚類#0研究分析
混合動(dòng)力汽車是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車與電動(dòng)汽車的結(jié)合,核心是混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),關(guān)鍵技術(shù)主要有系統(tǒng)集成技術(shù)、整車能量管理技術(shù)、子系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),其中子系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)主要為電池及其管理系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力復(fù)合裝置和混合動(dòng)力系統(tǒng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)等。能量管理策略是混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域研究的核心熱點(diǎn)和難點(diǎn),決定了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性和駕駛性等。已有研究文獻(xiàn)提出使用不同的控制策略來實(shí)現(xiàn)某個(gè)或多個(gè)最優(yōu)目標(biāo),主要包括:燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、排放最低、系統(tǒng)成本最低、整車性能最佳等。根據(jù)控制方法可將能量管理策略分為基于規(guī)則的控制策略、基于模糊控制策略、基于瞬時(shí)優(yōu)化的控制策略、基于全局優(yōu)化的控制策略和基于模型預(yù)測(cè)控制(MPC)的能量管理策略。其中張風(fēng)奇提出了模型預(yù)測(cè)控制的分類框架,從不同角度展望該領(lǐng)域的研究趨勢(shì),指出考慮人車路相互影響并融合多源異構(gòu)信息的MPC能量管理策略是未來發(fā)展方向。
動(dòng)力電池是混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,電池?cái)?shù)量、使用溫度和荷電狀態(tài)適用范圍的優(yōu)化不僅可改善汽車動(dòng)力的性能,還可顯著提高汽車的使用壽命。鋰離子動(dòng)力電池因具有高比能量、高比功率、長壽命、低成本等優(yōu)勢(shì),正在逐步取代傳統(tǒng)鉛酸電池、鎘鎳電池、氫鎳電池等,成為混合動(dòng)力汽車的主流動(dòng)力電池,但在材料、安全性和能量密度方面還需進(jìn)一步提升。目前國內(nèi)已形成了包括關(guān)鍵原材料、動(dòng)力電池、系統(tǒng)集成、示范應(yīng)用、回收利用、生產(chǎn)裝備、基礎(chǔ)研發(fā)等在內(nèi)的完善的鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈體系,掌握了動(dòng)力電池的配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝技術(shù),生產(chǎn)線逐步從半自動(dòng)中試向全自動(dòng)大規(guī)模制造技術(shù)過渡。但與發(fā)達(dá)汽車國家尚有差距,電池面向應(yīng)用的研究與開發(fā)工作相對(duì)薄弱,電池集成技術(shù)水平不高,產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力不足,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)。
4.3.2 聚類#1研究分析
該聚類主要圍繞新能源汽車的產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式、發(fā)展戰(zhàn)略等方向進(jìn)行探討。
目前國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策存在手段傳統(tǒng)、著力點(diǎn)不夠精準(zhǔn)、實(shí)施有效性差等問題。謝青等基于政策工具與創(chuàng)新價(jià)值鏈來研究政策創(chuàng)新對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)。周燕等提出新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策選擇應(yīng)由財(cái)政補(bǔ)貼轉(zhuǎn)向行業(yè)性的稅收減免。李磊結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)理論研究政府補(bǔ)貼與新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系,指出應(yīng)加強(qiáng)對(duì)中低生態(tài)位企業(yè)種群的研發(fā)補(bǔ)貼。鐘太勇等建議在新能源汽車研發(fā)前期對(duì)企業(yè)進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)貼,上市前應(yīng)注重基礎(chǔ)設(shè)施的建立,進(jìn)入市場(chǎng)后對(duì)消費(fèi)者提供必要支持,進(jìn)而擴(kuò)大市場(chǎng)份額。產(chǎn)業(yè)政策、技術(shù)高度依賴性和市場(chǎng)需求異質(zhì)性導(dǎo)致了不同類型的新能源汽車在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng),從專利信息視角看國內(nèi)該產(chǎn)業(yè)研發(fā)力量過于分散,大而不強(qiáng)。劉穎琦構(gòu)建新能源汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟中企業(yè)與高校合作平臺(tái),拓寬技術(shù)聯(lián)盟領(lǐng)域,并提出需在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域加大力度,王靜宇基于該產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)展現(xiàn)狀建立技術(shù)創(chuàng)新模型?;诰W(wǎng)絡(luò)視角,谷林洲等構(gòu)建了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)模型并提出優(yōu)化策略。郭燕青等分析了該產(chǎn)業(yè)新興技術(shù)演化和技術(shù)創(chuàng)新問題。
新能源汽車產(chǎn)業(yè)尚未形成商業(yè)模式理論體系,在商業(yè)模式創(chuàng)新方面,李蘇秀等梳理了國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)不同階段的商業(yè)模式創(chuàng)新特點(diǎn),構(gòu)建了戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新的系統(tǒng)理論框架。陳志恒等提出商業(yè)模式創(chuàng)新需同技術(shù)創(chuàng)新共進(jìn)且不可替代。針對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究多聚焦在市場(chǎng)環(huán)境,該產(chǎn)業(yè)的潛在市場(chǎng)需求大、政府支持意愿強(qiáng)烈且企業(yè)搶占市場(chǎng)積極,但存在諸多障礙,如缺乏核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)缺口較大、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不健全、地方保護(hù)主義、內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)無序、基礎(chǔ)設(shè)施不足等。其中,消費(fèi)者是提高市場(chǎng)滲透率的關(guān)鍵因素,消費(fèi)意愿受環(huán)保意識(shí)、新技術(shù)接受度的影響,國內(nèi)多數(shù)消費(fèi)者對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展支持度較高,潛在購買熱情高,但對(duì)節(jié)能環(huán)保之外的性能不夠了解。
4.3.3 聚類#2研究分析
電動(dòng)汽車數(shù)量的增長和其隨即充電行為對(duì)城市電網(wǎng)的安全運(yùn)維帶來新的挑戰(zhàn),學(xué)者們將研究目光投向充電設(shè)施規(guī)劃和充放電控制策略。充電樁容量較小且相對(duì)分散,充電站內(nèi)設(shè)置多臺(tái)充電機(jī)和充電樁,后者的定容選址對(duì)配電網(wǎng)影響較大。劉柏良等探究定容選址對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)和交通網(wǎng)絡(luò)的影響,建立了總成本最小、網(wǎng)絡(luò)損耗最小和交通滿意度最高的電動(dòng)汽車充電站與分布式電源定容選址模型。賈龍等綜合不同類型的充電需求,建立了一個(gè)以總投資成本、運(yùn)行成本和失負(fù)荷成本最小為目標(biāo)的多階段聯(lián)合規(guī)劃模型。在充放電策略方面,學(xué)者們從不同角度進(jìn)行探討:分時(shí)電價(jià)、供需協(xié)同、V2G、車輛行駛特性、用戶滿意度等,旨在實(shí)現(xiàn)緩解電網(wǎng)壓力、節(jié)能減排、提高用戶經(jīng)濟(jì)性等目標(biāo)。
本文以WOS和CNKI數(shù)據(jù)庫中1991~2020年的新能源汽車領(lǐng)域?qū)W術(shù)文獻(xiàn)為分析對(duì)象,運(yùn)用CiteSpace對(duì)國家、學(xué)者、研究主題和聚類演變趨勢(shì)進(jìn)行了知識(shí)圖譜分析,結(jié)論如下:
(1)從國家和學(xué)者的科研合作情況來看,目前中國和美國的科研實(shí)力較強(qiáng),美國、法國、英國、加拿大等發(fā)達(dá)國家之間的科研合作較多,而中國對(duì)外交流合作較少,未形成開放研究。國際新能源汽車研究領(lǐng)域中排在前列的科研團(tuán)隊(duì)都來自中國,以清華大學(xué)的汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和北京理工大學(xué)的電動(dòng)車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室為代表,聯(lián)系緊密且研究成果豐富,但整體上研究力量比較分散。此外,國內(nèi)外新能源汽車領(lǐng)域的研究在政策重視度和資金支持度等方面存在依賴性。
(2)從研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)來看,國際新能源汽車研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題主要涵蓋兩個(gè)方面:一類是動(dòng)力研究、儲(chǔ)能系統(tǒng)、充放電研究、安全性能等核心技術(shù),另一類是市場(chǎng)需求、激勵(lì)政策、發(fā)展戰(zhàn)略、消費(fèi)者偏好等推廣研究,國內(nèi)的熱點(diǎn)主題涉及整車集成與控制、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、充放電控制策略等。國內(nèi)外研究熱點(diǎn)相對(duì)集中且有重疊部分,重點(diǎn)聚焦技術(shù)層面,近年來逐漸向激勵(lì)政策、消費(fèi)群體、創(chuàng)新發(fā)展、配套設(shè)施建設(shè)等方面拓展。未來的研究趨勢(shì)主要為電驅(qū)、電池和電控系統(tǒng)技術(shù),充電設(shè)施的布局定容,充放電控制策略以及市場(chǎng)擴(kuò)散等方向。