基于文献和专利数据预测的新能源汽车产业技术发展动向

　　摘要：在本論文中，以新能源动汽车为主题，利用SCIE和SSCI杂志上发表的论文数据进行的时间数列分析和利用国际专利分类(International patent classification，以下IPC)的专利数据进行的时间数列分析和利用节点Excel的网络分析，通过2010年到2020年这十年间新能源汽车的发展了解新能源动汽车的技术动向，通过专利和论文数据的相关关系分析分析技术动向。另外，通过预测技法之一的加权移动平均法预测了新能源汽车的希望要素技术。本研究结果显示，新能源汽车要素技术中电池技术是有希望的技术。

　　关键词：新能源汽车产业;专利方向;动向分析;动向预测

　　1 引言

　　回望20年来，从2001年国家出来一系列关于新能源汽车产业战略规划和政策指导开始，到2009年“十城千辆”的快速发展新起点，再到2020年超过130万辆销量的辉煌成绩，这为推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展、加快建设汽车强国奠定了坚实基础。众所周知，温室气体排放增加导致大气层遭到破坏且加剧全球变暖，世界许多国家和地区都纷纷出台相关政策以促进新能源汽车产业的发展。首先，美国在1990年加州出台零排放汽车(Zero Emission Vehicle，ZEV或称BEV和FCEV);2007年布什政府发布《2007年能源独立和安全法案》要求所有车型的CAF?到2020年时提高至35英里/加仑;2013年奥巴马政府制定了“EV everwhere”计划，消费者在购买电动汽车后最高可或一万美元退税，政府授权能源部24亿美元用于在建设电动汽车和电池制造设施等一揽子政策。

　　其次，在欧洲，德国政府于2009年通过500亿欧元经济刺激计划，购买电动汽车可享受4 000欧元/车的补贴优惠，到2019年增加至6 000欧元/车的补贴，补贴力度空前;英国政府资助支持开发用于纯电动和混合动力汽车的先进高效电气系统，同时协助各大城市部署具有成本效益和兼容性的充电网络系统，而补贴则按续航里程2 500～8 000欧元不等;法国对购买电动车的消费者提供每辆1.5万法郎的优厚补贴并投入15亿欧元用于充电站建设以实施“发展电动汽车全国计划”;挪威不仅购买电动汽车可以享受国家的能源补贴，还可免征销售税和25%增值税。购买后还可以利用共用充电桩免费充电、公共场所免费停车，免收高速公路、轮渡渡口、桥隧地段的通行费。而我们的近邻日本和韩国也有相关积极的政策去引导新能源汽车的发展。以日本为例，首先提出官产学研的研发应用机制。

　　由汽车生产企业、电机电池生产企业和名校共同建立新能源产业联盟、实施新能源电池项目研究，并从2009年起实施绿色税制，并提供2 300亿日元资金用于支持节能环保车型补贴。韩国政府则是从延长汽车特别消费税税率下调政策的实施期限、引进动力电池租赁服务等方面大幅减轻购买新能源汽车的负担，从而起到系能源汽车的普及和推广作用。Cho Jae-shin把握韩美贸易协定中把握环境相关的协议后，通过IPC类别分析电动汽车专利动向，从而统计的预测出未来申请动向，即日本的电动汽车相关专利申请件数是韩国专利申请件数的4.5倍，并且预测出将来韩国将集中地投资国际电动车专利分类(IPC)。

　　2. 先行研究

　　本文利用文献分析出相关技术发展阶段，各申请人专利占有率、国际专利分类(IPC)的专利申请动向和主要国家的分析新能源汽车领域的技术水平，通过梳理发现：于晓勇等使用关键词检索法检索专利，对中美两国电动汽车技术进行比较研究，得出美国和日本在电动汽车领域仍占首要地位的结论，Kwon Young-ii分析了混合动力汽车相关领域专利的年度申请动向，利用专利投资组合分析的汽车技术发展阶段、申请人的专利占有率、国际专利分类(IPC)的专利申请动向和主要国家的混合汽车领域技术水平，同时考察了主要国家在混合动力汽车领域的研究开发阶段，利用这些国家技术竞争力相关的科学技术领域的论文和专利分析引用的倾向;PilkingtonAlan、Romano Dyerson、Omid Tissier分析了1977年到2000年代美国电动汽车的专利数据，分析出力量系统、控制系统、电池部分占全部专利的55%、辅助系统部分的20%，在发动机、电池部分和控制部分领域拥有很多专利。本论文以新能源汽车(混合动力电动汽车HEV、纯电动汽车BEV、燃料电池电动汽车FCEV、插电式混合动力汽车PHEV)为对象，利用专利和文献数据，通过关键词分析和网络分析，分析电动汽车技术动向，提出了对策建议。

　　3 研究方法

　　3.1 分析方法

　　本文将专利及论文数据分为数列、关键词，数据网络分析过程如图1，具体包括：数据采集及精制阶段、时间序列分析阶段、网络构成及分析阶段、动向预测阶段。

　　3.2 分析对象

　　以我国电动汽车专利为对象设定，检索2012年1月至2019年12月的数据。在PatViewer使用的搜索式是快速检索=(混合动力电动汽车)or(HEV)or(纯电动汽车)or(BEV)or(燃料电池电动汽车)or(FCEV)or(插电式混合动力汽车)or(PHEV)。

　　4 数据分析

　　对于检索到的新能源汽车技术领域的申请量进行时间序列的分析，如图2。

　　可以看到，在2012—2019年，我国新能源汽车整体申请数量稳步上升。主要原因在于，随着国家和民众对于环保的要求和能源消耗的要求省级，各大汽车厂商都希望能够尽快投入使用新能源汽车以替代传统能源汽车，进而加大了在新能源上的研发和资金投入，这大大促使了我国新能源方面的专利申请数量和发展。2019年，申请量一直维持没有上升的趋势，并且相比2018年有大约50%的降幅，一是说明我国新能源技术已经到达创新瓶颈期，专利申请乏力。二是我国尚未突破相关核心技术阶段，但是在样车实测上申请量依旧较为活跃。相比2014年，2019年的申请量依旧保持在相对稳定的水平，这说明我国新能源汽车领域，技术创新活跃，依旧处于较好的发展阶段。

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文章名称： 基于文献和专利数据预测的新能源汽车产业技术发展动向

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