新能源汽車(chē)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(chē)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(chē)的發(fā)展離不開(kāi)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(chē)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(mén)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(guó)新能源汽車(chē)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(chē)；核心技術(shù)；布局分析；市場(chǎng)分析；案例研究

中圖分類(lèi)號(hào)：U469.7? 收稿日期：2024-03-15

DOI：1019999/jcnki1004-0226202406002

1 前言

全球環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，能源安全形勢(shì)緊迫，新能源汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)包括電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力車(chē)和燃料電池車(chē)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(chē)的性能、續(xù)航里程和可靠性。同時(shí)，新能源汽車(chē)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(chē)核心技術(shù)識(shí)別研究背景

隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，人們對(duì)核心技術(shù)的認(rèn)識(shí)也越來(lái)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(méi)有充足的核心技術(shù)，公司將很難在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)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(zhuān)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(lái)自于核心技術(shù)，而這些新發(fā)明都來(lái)自于相關(guān)的專(zhuān)利。所以，在進(jìn)行核心技術(shù)鑒定的過(guò)程中，必須強(qiáng)化對(duì)專(zhuān)利信息的分析和判斷。

當(dāng)前，學(xué)術(shù)界常用的專(zhuān)利數(shù)據(jù)挖掘方法主要有三種：a.以專(zhuān)利引用關(guān)系為基礎(chǔ)，深入發(fā)掘?qū)＠籦.通過(guò)對(duì)專(zhuān)利文本的挖掘和自然語(yǔ)言處理，獲取與專(zhuān)利相關(guān)的信息；c.利用專(zhuān)利的類(lèi)別編號(hào)，對(duì)專(zhuān)利的共類(lèi)進(jìn)行了研究。本文提出了三種檢索方式，即通過(guò)引用文獻(xiàn)的引用數(shù)量、分類(lèi)號(hào)和關(guān)鍵詞來(lái)了解該領(lǐng)域的技術(shù)狀況。在核心技術(shù)辨識(shí)過(guò)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(guó)科技優(yōu)先領(lǐng)域確定方面，盡管目前尚無(wú)通用的方法，但可采用德?tīng)柗品ā⑽墨I(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(zhuān)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(jìng)爭(zhēng)力。在識(shí)別新能源汽車(chē)的核心技術(shù)時(shí)，可以采用多種方法來(lái)識(shí)別新能源汽車(chē)的核心技術(shù)，但必須結(jié)合具體的情況來(lái)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(guó)家在新能源汽車(chē)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(chē)的技術(shù)原理

31 混合動(dòng)力汽車(chē)的技術(shù)原理

所謂“混合動(dòng)力車(chē)”，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(chē)輛。混合動(dòng)力車(chē)一般有兩種動(dòng)力來(lái)源：第一種是傳統(tǒng)引擎；第二種是電動(dòng)助力裝置。車(chē)輛在行駛時(shí)，可以根據(jù)動(dòng)力的變化，通過(guò)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(chē)的技術(shù)原理

純電動(dòng)汽車(chē)全部由電池提供能量，而不需要使用常規(guī)車(chē)輛的引擎。全電力車(chē)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(guò)電池帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的行駛；在車(chē)輛處于剎車(chē)或減速的情況下，電動(dòng)機(jī)不再為車(chē)輛供電，而是通過(guò)發(fā)電機(jī)來(lái)產(chǎn)生電能，并將電能存儲(chǔ)在蓄電池中，從而保證車(chē)輛的電力供應(yīng)，大幅提升車(chē)輛的能源效率?？傮w來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)車(chē)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(guò)充電來(lái)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(jiǎn)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(chē)的技術(shù)原理

燃料電池汽車(chē)是指一種利用車(chē)上的燃料作為電池來(lái)提供車(chē)輛所需能量的車(chē)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(guò)電機(jī)帶動(dòng)汽車(chē)的機(jī)械式變速器，帶動(dòng)后橋或者前橋?qū)⑵?chē)向前推進(jìn)。該車(chē)是一種以燃油為中心的汽車(chē)，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(chēng)作“綠色環(huán)保汽車(chē)”［2］。

4 新能源汽車(chē)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(guò)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(mǎn)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(zhuān)利類(lèi)別編號(hào) B在專(zhuān)利類(lèi)別編號(hào) A中出現(xiàn)的可能性。通過(guò)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(lèi)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，在確定核心技術(shù)的過(guò)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(jiǎn)卡相似系數(shù)和薩爾頓余弦相似性來(lái)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(lèi)的技術(shù)有關(guān)，無(wú)論同類(lèi)型專(zhuān)利的數(shù)目有沒(méi)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(guò)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(guò)程中，采用全局的技術(shù)鑒別方法來(lái)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(zhuān)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(zhuān)利的發(fā)展是正向的，則這種科技才是當(dāng)前最為熱門(mén)的科技。深入分析專(zhuān)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(chē)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(guò)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)分析各種專(zhuān)利的變化趨勢(shì)。搜索新能源汽車(chē)專(zhuān)利庫(kù)，可以有效地挖掘新能源汽車(chē)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(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理。德溫特的專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)中，每一項(xiàng)都有專(zhuān)利編號(hào)，可以通過(guò)Python來(lái)獲取專(zhuān)利編號(hào)和國(guó)際分類(lèi)號(hào)。通過(guò)對(duì)專(zhuān)利技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的提取，可以最終確定各類(lèi)新能源專(zhuān)利屬于哪個(gè)專(zhuān)利權(quán)國(guó)。

b.熱門(mén)核心技術(shù)識(shí)別。

研究發(fā)現(xiàn)，韓國(guó)、日本、美國(guó)在新能源汽車(chē)專(zhuān)利申請(qǐng)中，約有80%是由美國(guó)申請(qǐng)的，中國(guó)掌握了約10%的專(zhuān)利，因此，新能源汽車(chē)相關(guān)的核心科技主要集中在這4個(gè)國(guó)家。日本、美國(guó)都是最早開(kāi)發(fā)出新能源汽車(chē)的國(guó)家，韓國(guó)在2000年開(kāi)始研發(fā)，由于前期投入大量資金，很快成為全球最快的國(guó)家。我國(guó)在2005年開(kāi)始對(duì)新能源汽車(chē)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(guó)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(chē)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行挖掘，通過(guò)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(guò)構(gòu)建相似性矩陣，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源汽車(chē)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(chē)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(mén)專(zhuān)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(zhuān)利的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后通過(guò)最小二乘法對(duì)其進(jìn)行擬合，從而獲得專(zhuān)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(zhuān)利類(lèi)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(lái)專(zhuān)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(zhuān)利申請(qǐng)的數(shù)量在不斷地增加，這也是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)。通過(guò)對(duì)核心技術(shù)的識(shí)別可以看出，新能源汽車(chē)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(chē)企業(yè)必須要解決的核心問(wèn)題。從新能源汽車(chē)體系來(lái)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(chē)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(zhuān)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(chē)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(chē)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(chē)的研發(fā)提供新的思路和方法。

52 新能源汽車(chē)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(guò)分析，找到了當(dāng)前國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心研究方向。從專(zhuān)利申請(qǐng)的內(nèi)容可以看出，國(guó)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(guó)在研發(fā)體系上并沒(méi)有什么領(lǐng)先的技術(shù)，因此可以推斷，目前世界上所有國(guó)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(lái)看，最近幾年增長(zhǎng)系數(shù)較高的核心技術(shù)中，我國(guó)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(guó)家在新能源汽車(chē)領(lǐng)域的核心技術(shù)。

同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)在汽車(chē)電機(jī)控制、混合動(dòng)力汽車(chē)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(zhǎng)性較高的核心技術(shù)，并對(duì)其未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行優(yōu)化。為了推動(dòng)新能源汽車(chē)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(chē)的研發(fā)中去。此外，對(duì)比韓國(guó)、日本、美國(guó)等在新能源汽車(chē)方面的布局，可以發(fā)現(xiàn)中國(guó)的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)布局與發(fā)展方向與美國(guó)十分相似。為了在國(guó)際上取得更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我們需要與韓、日等國(guó)進(jìn)行科技合作，才能得到更全面的發(fā)展［4］。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著全球?qū)Νh(huán)保節(jié)能的重視和新能源汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展，新能源汽車(chē)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)鏈整合、市場(chǎng)拓展等方面面臨著良好的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)某新能源汽車(chē)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(chē)企業(yè)需要注重自身技術(shù)實(shí)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(chǎng)環(huán)境中立于不敗之地。未來(lái)，期待新能源汽車(chē)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)：

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作者簡(jiǎn)介：

王舉，男，1991年生，助教，研究方向?yàn)樾履茉雌?chē)。

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(chē)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）