劉宏笪,張濟(jì)建,孫華平,張茜
發(fā)展新能源汽車既是各國(guó)應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的有效策略,也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要出路,更是爭(zhēng)奪汽車工業(yè)話語權(quán)的戰(zhàn)略決勝點(diǎn)之一。長(zhǎng)期以來,我國(guó)汽車工業(yè)大而不強(qiáng),零部件核心技術(shù)突破難、產(chǎn)業(yè)價(jià)值挖掘乏力、產(chǎn)銷矛盾突出的問題制約了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展(張炳輝和呂亞勃,2017)。數(shù)據(jù)顯示,2016年中國(guó)乘用車自主品牌、合資品牌銷量均為50%,但自主品牌價(jià)值規(guī)模卻不足30%,其中零部件產(chǎn)值與整車產(chǎn)值比僅為1:2.3,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的1.7:1,全國(guó)25 000余家汽車經(jīng)銷商中近70%虧損,55%的門店在新車銷售中無法盈利。我國(guó)汽車工業(yè)、市場(chǎng)的振興仍任重而道遠(yuǎn)。伴隨著發(fā)達(dá)國(guó)家以技術(shù)壁壘(包括綠色壁壘和社會(huì)壁壘)封鎖中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略突破之路,我國(guó)將面臨更多更嚴(yán)峻的產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)。
在全球價(jià)值鏈的洗牌中,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)若想實(shí)現(xiàn)“彎道超車”,獲得產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán),需要實(shí)現(xiàn)技術(shù)端的革新與市場(chǎng)端的優(yōu)化,歸根結(jié)底,是依托國(guó)家科研體系,實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造、創(chuàng)新與社會(huì)理論研究、市場(chǎng)體系構(gòu)建多措并舉。既是“彎道超車”,就必然存在跟隨、并行與超越的階段,此三階段映射到科研中,也就是從落后、改進(jìn)再到領(lǐng)先的過渡。我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)起步晚、基礎(chǔ)弱,但在國(guó)家科研體系的強(qiáng)力推動(dòng)與支持下,逐步實(shí)現(xiàn)以“三電”技術(shù)為核心、“雙積分”政策為輔助的快發(fā)展,但較之他國(guó),我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的科研實(shí)力幾何?國(guó)外的新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究態(tài)勢(shì)如何?我國(guó)未來新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,究竟是厚積薄發(fā)式的先模仿后超越,還是另辟蹊徑式的新領(lǐng)域攻關(guān),還需要其對(duì)我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)科研進(jìn)行明確的定位與衡量。與此同時(shí),如何提高新能源汽車產(chǎn)業(yè)科研效力、實(shí)現(xiàn)理論文獻(xiàn)的協(xié)同作用也成為亟待解決的問題。
有較多學(xué)者對(duì)新能源汽車相關(guān)問題做過梳理研究。例如蘭鳳崇等(2013)對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)全球?qū)@畔⑦M(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)日美在動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、插電式混合動(dòng)力汽車等領(lǐng)域?qū)@晒^多,處于專利霸主地位,而我國(guó)專利申請(qǐng)總量較大,但缺乏申請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)者,專利競(jìng)爭(zhēng)壓力較大。龐德良和劉兆國(guó)(2014)學(xué)者利用跨國(guó)專利對(duì)比方法分析了日本新能源汽車的專利情況,認(rèn)為我國(guó)也可借鑒日本的專利發(fā)展模式,通過產(chǎn)業(yè)政策與市場(chǎng)培育措施的協(xié)同促進(jìn)引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。孫華平等(2017;Sun等,2018;劉宏笪等,2019)對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)專利池的形成機(jī)制、潛力及雙積分政策等進(jìn)行了分析。部分學(xué)者也對(duì)新能源汽車進(jìn)行了單一領(lǐng)域的文獻(xiàn)整合工作。李英等(2016)分析國(guó)際綠色車輛相關(guān)文獻(xiàn)的知識(shí)結(jié)構(gòu),認(rèn)為GVRP的知識(shí)流動(dòng)性明顯不足,研究熱點(diǎn)也過于狹隘。馬玲玲等(2013)梳理了電動(dòng)汽車充放電與電網(wǎng)領(lǐng)域的研究,認(rèn)為下一階段的研究重心將在車網(wǎng)通信、新能源協(xié)同運(yùn)行等領(lǐng)域。Etacheri等(2011)和Oyang等(2018)學(xué)者則分別從鋰電池、插電式混合動(dòng)力汽車等角度對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)。
就檢索文獻(xiàn)而言,當(dāng)前對(duì)新能源汽車文獻(xiàn)的研究較少,且大多只是定性評(píng)價(jià)論文,梳理研究方向和問題所在,缺乏定量的手段評(píng)判文獻(xiàn)效果,也未從定量角度考慮文獻(xiàn)間的協(xié)同效果,缺乏對(duì)我國(guó)新能源研究整體形勢(shì)的估計(jì)與度量。新能源汽車話題的興起已得到學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注,但研究混雜、忽視研究?jī)?nèi)涵與層次的問題制約了新能源汽車研究的進(jìn)一步發(fā)展。可以說,研究界仍停留于新能源汽車研究的“了解”程度,缺乏有效挖掘與深度分析。本文試圖剖析國(guó)內(nèi)外新能源汽車研究態(tài)勢(shì)的變化,探討不同領(lǐng)域研究間的協(xié)同作用,從而為下一階段我國(guó)新能源汽車的研究指明方向、提供建議。本文的邊際貢獻(xiàn)為:基于CiteSpace軟件梳理近27年新能源汽車領(lǐng)域的主要研究成果,從國(guó)家、科研單位、研究主題和學(xué)科分布等方面分析我國(guó)和國(guó)際新能源汽車研究態(tài)勢(shì),并作相應(yīng)比對(duì);構(gòu)建文獻(xiàn)影響力和協(xié)同度測(cè)度模型,分析我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域文獻(xiàn)協(xié)同狀況,有效引導(dǎo)研究重心的調(diào)整,形成具有中國(guó)特色的新能源汽車發(fā)展創(chuàng)新之路。
本文數(shù)據(jù)均選自WOS(Web of Science)核心合集數(shù)據(jù)庫(kù),囊括SCI(E)、SSCI、CPCI、CCR(E)、IC收錄的期刊論文、學(xué)位論文和會(huì)議論文。數(shù)據(jù)搜集過程中,建立以New energy vehicles為主題的檢索式,獲取該領(lǐng)域的全部文獻(xiàn),然后再對(duì)其進(jìn)行篩錯(cuò)除重等清洗工作,選取并確認(rèn)了與新能源汽車產(chǎn)業(yè)高度相關(guān)的文獻(xiàn)6 194條(檢索日期為2018年10月31日),將其下載后導(dǎo)入CiteSpace分析軟件及WOS自有引文分析庫(kù),構(gòu)建關(guān)鍵詞聚類圖譜與時(shí)區(qū)圖,進(jìn)行相關(guān)熱點(diǎn)分析。
如圖1所示,新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究從1992年正式展開,其中美、中、德、英、意、日為該領(lǐng)域的高生產(chǎn)力國(guó)家,發(fā)展趨勢(shì)也較為相近。從時(shí)間軸來看(圖 2),新能源汽車的研究大體可分為三個(gè)階段:起步階段(1992~2007)、由發(fā)達(dá)國(guó)家主導(dǎo)的快速發(fā)展階段(2008~2012)以及由中國(guó)推動(dòng)的深化發(fā)展階段(2013~2018)。其中,起步階段為技術(shù)躍遷的間斷期,相關(guān)科研成果較少,美國(guó)是該時(shí)期的研究主力軍,發(fā)文量占全部文獻(xiàn)的80%以上,并保持穩(wěn)定的增幅;但總體而言,該階段的研究不充分不全面,屬于新能源汽車的探索期。發(fā)達(dá)國(guó)家主導(dǎo)的第二研究階段則是持續(xù)性研究,各國(guó)發(fā)文量迅速提升,呈現(xiàn)美國(guó)獨(dú)占鰲頭,意、英、日、德等國(guó)并駕齊驅(qū)的研究態(tài)勢(shì);我國(guó)在該階段完成質(zhì)和量的飛躍,一舉成為第二大研究國(guó)家。深化發(fā)展階段則屬于爆發(fā)式增長(zhǎng)階段,中國(guó)躍升為新能源汽車產(chǎn)業(yè)第一研究大國(guó),發(fā)文量占 40%以上,且保持年均 35%的增幅,牢牢坐穩(wěn)第一的寶座,成為新能源汽車研究的第一推動(dòng)力;美英等發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)文量也迅速攀升,平均達(dá)60篇/年,新能源汽車研究正式邁入新階段。
圖1 全球新能源汽車研究文獻(xiàn)時(shí)間趨勢(shì)圖
圖2 全球新能源汽車文獻(xiàn)發(fā)表趨勢(shì)
從表1可見,新能源汽車領(lǐng)域的高生產(chǎn)力國(guó)家集中于歐洲和亞洲,且除我國(guó)為發(fā)展中國(guó)家外,其他均為發(fā)達(dá)國(guó)家。美國(guó)雖近年來發(fā)文量被中國(guó)反超,但由于研究起步早、基礎(chǔ)深、覆蓋面廣,其累計(jì)發(fā)文量仍占據(jù)第一的位置,全球占比達(dá) 26.07%,科研強(qiáng)國(guó)地位短期內(nèi)難以撼動(dòng)。就影響力而言,美國(guó)不僅保持?jǐn)?shù)量的優(yōu)勢(shì),還具有一定的學(xué)術(shù)聲譽(yù),篇均被引率位居全球第三,從而形成質(zhì)和量并駕齊驅(qū)的發(fā)展模式。中國(guó)通過近11年的發(fā)展與探索,科研實(shí)力已超他國(guó)近27年的積累,占據(jù)發(fā)文總量第二的位置,但學(xué)術(shù)質(zhì)量和貢獻(xiàn)程度遠(yuǎn)不及發(fā)達(dá)國(guó)家,且存在較大的差距(篇均被引頻次差達(dá) 12.28以上,不足第五名德國(guó)的一半)。由此,我國(guó)需正視新能源汽車產(chǎn)業(yè)的研究,注重文獻(xiàn)質(zhì)量的提升。德國(guó)(22.97)和意大利(24.67)處于發(fā)文量和引文量排名的中游,兩國(guó)汽車工業(yè)實(shí)力強(qiáng)勁、新能源研究起步較早,因此積累了相當(dāng)深厚的科研實(shí)力。英國(guó)雖總發(fā)文量?jī)H排第四,但在引用率上高居第一,這與英國(guó)強(qiáng)大的汽車工業(yè)不無關(guān)聯(lián),專業(yè)性和前瞻性賦予其新能源汽車核心技術(shù)研發(fā)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),也使其成為新能源技術(shù)世界中心的因素之一。作為老牌汽車強(qiáng)國(guó),英國(guó)早于2008年就開始向新能源汽車轉(zhuǎn)型,形成技術(shù)先驅(qū)、政策導(dǎo)向、市場(chǎng)跟隨的一體化戰(zhàn)略,牢牢占據(jù)研發(fā)前沿,使其能不斷保有汽車王國(guó)的地位。而日本的汽車工業(yè)也是全球領(lǐng)先,并且率先完成新能源技術(shù)的研發(fā)與突破,且在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及市場(chǎng)培育措施的雙向作用下,實(shí)現(xiàn)了按國(guó)家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)發(fā)展的既定戰(zhàn)略(龐德良和劉兆國(guó),2014),尤其在技術(shù)發(fā)展方向、社會(huì)制度改良、政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同體系構(gòu)建等領(lǐng)域(張鐘允和李春利,2015)彰顯產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍氣質(zhì),科研實(shí)力(被引率41.76)影響了全球產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與布局。
表1 發(fā)文總量前6位的國(guó)家科研實(shí)力分析結(jié)果
將6 194篇新能源汽車相關(guān)論文進(jìn)行刪選處理,清洗得出1 570篇中國(guó)學(xué)者的研究論文和4 624篇國(guó)外學(xué)者的相關(guān)成果,并基于WOS庫(kù)自帶檢索功能對(duì)其進(jìn)行研究主題分析。
1. 國(guó)外研究主題分析
基于國(guó)外學(xué)者的研究論文,引入 CiteSpace軟件進(jìn)行主題詞分析,建立共引網(wǎng)絡(luò)聚類圖譜(圖3),以確定國(guó)外新能源汽車產(chǎn)業(yè)的研究態(tài)勢(shì)。
圖3 國(guó)外新能源汽車文獻(xiàn)共引網(wǎng)絡(luò)聚類圖譜
圖3中各類主題詞的詳細(xì)分類及核心關(guān)鍵詞情況見表2。
表2 國(guó)外新能源汽車文獻(xiàn)核心關(guān)鍵詞分類情況
由圖3、表2可見,國(guó)外新能源汽車的研究形成了智能電網(wǎng)、電池、LCA生命周期評(píng)估、性能、生物柴油、鐵、燃料需求、柔性交流輸電系統(tǒng)、企業(yè)九大核心研究對(duì)象。同時(shí),S值(輪廓指數(shù))較?。ň?.756),聚類圖譜面積大,涉及領(lǐng)域?qū)拸V,文獻(xiàn)延展性較強(qiáng),是典型的“遞進(jìn)式研究”,由核心關(guān)鍵領(lǐng)域逐步輻射到邊緣學(xué)科,逐步形成新能源汽車研究網(wǎng)絡(luò)。基于時(shí)間維度,國(guó)外研究經(jīng)歷了“基礎(chǔ)認(rèn)知”(#5,2004,化石等相關(guān)能源研究與環(huán)境分析)、“核心發(fā)展”(#1#2#3,2007,電力系統(tǒng)的研究)、“多元應(yīng)用”(#0#4#7,2009,電力系統(tǒng)與能源系統(tǒng)的建設(shè))三個(gè)演化階段。①在基礎(chǔ)認(rèn)知階段,研究主要側(cè)重于不同燃料的研發(fā)、應(yīng)用,包括化石燃料、液體燃料、多聚制劑等,以應(yīng)對(duì)全球氣候變暖趨勢(shì)下的二氧化碳排放問題。該階段的研究主要伴隨著環(huán)境問題的興起,以能源研發(fā)為導(dǎo)向、環(huán)境處理為落腳點(diǎn),形成環(huán)境科學(xué)、能源化學(xué)、社會(huì)科學(xué)多學(xué)科的交叉研究。②在核心發(fā)展階段,以能源存儲(chǔ)、鋰氧電池、鋰錳氧化物及電化學(xué)性能等為研究重點(diǎn),逐步從燃料電池汽車向動(dòng)力電池汽車及其管理系統(tǒng)、電機(jī)、純電動(dòng)力汽車轉(zhuǎn)變,正式邁入新能源汽車“電氣化”時(shí)代。且隨著技術(shù)的不斷探索與掌握,新能源汽車領(lǐng)域也由技術(shù)層面基礎(chǔ)研發(fā)向宏觀社會(huì)層面制度改良與匹配進(jìn)行拓展延伸,并關(guān)注到新能源汽車對(duì)傳統(tǒng)燃油汽車的沖擊與顛覆。③多元應(yīng)用階段中,理工領(lǐng)域的研究囊括繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)穩(wěn)控、太陽能、無人駕駛等門類,社科領(lǐng)域則進(jìn)入新的繁盛階段,包括能源效率評(píng)定、用戶行為分析、負(fù)載控制及需求側(cè)管理。研究整體趨向安全化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、高效化等主題,科技含量增加的同時(shí),社會(huì)制度的保障也隨之更新,形成理工引導(dǎo)、社科補(bǔ)缺的層次化科研結(jié)構(gòu),互相補(bǔ)充與完善。在理工領(lǐng)域不斷追逐尖端新技術(shù)的同時(shí),社科層研究進(jìn)行了社會(huì)性、可操作性及實(shí)用性的刪選,并重點(diǎn)追蹤企業(yè)技術(shù)與需求側(cè)的共鳴及聯(lián)系,引導(dǎo)全領(lǐng)域利益相關(guān)者通過外部環(huán)境的改善去發(fā)展實(shí)用型技術(shù),并培育尖端技術(shù)市場(chǎng)化落地運(yùn)營(yíng)。在后新能源汽車技術(shù)研發(fā)時(shí)代,社科層的研究成為新能源汽車發(fā)展的一道關(guān)鍵保障。因此,國(guó)外對(duì)新能源汽車的研究以社會(huì)定義的研究范式為主,注重強(qiáng)化新能源汽車的研發(fā)、建設(shè)等活動(dòng),再以社科研究予以定義解釋。
2. 國(guó)內(nèi)研究主題分析
從圖4不難看出,我國(guó)新能源汽車研究主題集中于電解液、荷電狀態(tài)(蓄電池)、車流量、動(dòng)力電池、可再生能源、電力系統(tǒng)彈性、再循環(huán)、Dawson結(jié)構(gòu)八個(gè)方面,囊括電池研究(電解液—蓄電池—整體動(dòng)力電池)、能源科學(xué)(可再生能源—再循環(huán))、數(shù)理建模(運(yùn)輸及交通問題)、社會(huì)科學(xué)(電力系統(tǒng)彈性)、化學(xué)(道森結(jié)構(gòu))等學(xué)科,研究體系較為完備。但S值(均值0.785)較高,聚類面積較小,表現(xiàn)為高聚類、中心化特征,研究延展性較國(guó)外相比明顯不足,學(xué)科拓展力度尚弱,是典型的“一點(diǎn)式研究”,即圍繞某一方面重點(diǎn)攻關(guān)而忽視拓展。
圖4 國(guó)內(nèi)新能源汽車文獻(xiàn)共引網(wǎng)絡(luò)聚類圖譜
圖4中各類主題詞的詳細(xì)分類及核心關(guān)鍵詞情況見表3。
表3 國(guó)內(nèi)新能源汽車文獻(xiàn)核心關(guān)鍵詞分類情況
時(shí)間上看,我國(guó)新能源汽車的研究高峰期晚于國(guó)外學(xué)術(shù)界達(dá)5~7年,主要經(jīng)歷“電池研發(fā)”(#7,2011,傳導(dǎo)材料、電池成分研究)、“投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)”(#1#4#5#6,2013,市場(chǎng)進(jìn)階、配套設(shè)施、全領(lǐng)域電氣化研究)、“革新反饋”(#0#2,2014,材料革新及運(yùn)行模式優(yōu)化研究)三個(gè)階段,基本闡釋了我國(guó)新能源汽車的發(fā)展軌跡:初期重視新能源電池的研發(fā)、培育某些關(guān)鍵領(lǐng)域的核心優(yōu)勢(shì),中期逐步進(jìn)行全社會(huì)全領(lǐng)域的“電氣化”設(shè)計(jì)、正式進(jìn)入投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段,后期進(jìn)行制度糾偏與改良、不斷革新與深化核心技術(shù)。①在電池研發(fā)階段,我國(guó)形成燃料電池、混合動(dòng)力和純電動(dòng)車為“三縱”,多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力蓄電池為“三橫”的開發(fā)格局,科研成果也多聚集于電池門類。②投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段,我國(guó)獨(dú)創(chuàng)了一條具有中國(guó)特色的技術(shù)發(fā)展及運(yùn)用路線——以純電動(dòng)和插電混合動(dòng)力汽車為主、兼顧燃料電池汽車的生產(chǎn)計(jì)劃,眾多概念性、方法性研究將推廣上述汽車和改良社會(huì)環(huán)境、制度作為研究主旨,著重思考電動(dòng)汽車社會(huì)價(jià)值貢獻(xiàn)程度和管理策略,形成多式聯(lián)運(yùn)、能效測(cè)度、能源分配、頻率調(diào)節(jié)等研究視角。③革新反饋階段,國(guó)內(nèi)學(xué)者研究了新能源情景下車企與消費(fèi)者的利益行為,并且基于后補(bǔ)貼時(shí)代的背景分析能源定價(jià)、節(jié)能策略等。和國(guó)外研究相比,我國(guó)社科領(lǐng)域的研究在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第二階段就已出現(xiàn),新能源汽車的技術(shù)研究逐漸融入管理、市場(chǎng)和利益相關(guān)者的視角,兩者的融合式研究使我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更為自然與穩(wěn)健,技術(shù)沒有脫離市場(chǎng),而制度和市場(chǎng)又為技術(shù)作引導(dǎo)和推動(dòng),形成共創(chuàng)驅(qū)動(dòng)下的產(chǎn)業(yè)研發(fā)環(huán)境,加快了我國(guó)趕超國(guó)外新能源汽車領(lǐng)域的速度。但就整體研究態(tài)勢(shì)而言,盡管我國(guó)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行了攻關(guān)并掌握尖端技術(shù),也壓縮了研發(fā)間隔(圖4:我國(guó)研發(fā)周期間隔約1年,國(guó)外2~3年),但我國(guó)實(shí)力仍落后國(guó)外 3~5年,約兩個(gè)研究周期,科研壓力依舊巨大。從研究范式來看,我國(guó)以社會(huì)事實(shí)范式研究為主,著重突出社科領(lǐng)域的研究地位,在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展制度等層次探討產(chǎn)業(yè)問題。
圖5 中國(guó)新能源汽車研究方向時(shí)區(qū)圖
由圖5可見,我國(guó)新能源汽車研究大體可分為兩個(gè)高峰期:1997~1998年,新能源汽車研究逐步興起,學(xué)術(shù)聚焦于能源燃料、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域,電動(dòng)汽車成為高頻詞匯。而從1999到2008年的十年間,我國(guó)散化、各異的研究方向逐步趨同,電池、新材料、混合動(dòng)力等關(guān)鍵詞逐步涌現(xiàn),也即第二個(gè)研發(fā)高峰(2008-2011年)。究其緣由應(yīng)是“十五”和“十一五”的政策導(dǎo)向,該階段形成的“863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重點(diǎn)專項(xiàng)(三縱三橫布局被首次提出)、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2007)》等文件推動(dòng)中國(guó)對(duì)電池電機(jī)等核心技術(shù)進(jìn)行攻堅(jiān),也由此確定中國(guó)電池王國(guó)的地位。而自 2011年以來,我國(guó)的研究方向再一次趨于散化,結(jié)合圖4可見,研究重心側(cè)向于能源管理、儲(chǔ)能、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等方面,科研解決實(shí)際問題的能力逐步凸顯:一則是我國(guó)政策補(bǔ)貼的退坡與新能源汽車產(chǎn)業(yè)需要壯大的矛盾,圍繞這一問題,我國(guó)學(xué)術(shù)界對(duì)市場(chǎng)規(guī)律、政策優(yōu)化、確定秩序進(jìn)行了研究,在維持政策總體穩(wěn)定的大前提下,不影響推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步與扶優(yōu)扶強(qiáng)的出發(fā)點(diǎn)。二則是日益增長(zhǎng)的充電需求與充電設(shè)施短缺、社會(huì)交通重布局高昂成本的矛盾,學(xué)者基于網(wǎng)絡(luò)模型、系統(tǒng)理論等方法提出合理的布局建議,從儲(chǔ)能材料方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),引導(dǎo)我國(guó)充電設(shè)施平穩(wěn)落地。三是以國(guó)產(chǎn)動(dòng)力電池為代表的關(guān)鍵零部件發(fā)展、國(guó)產(chǎn)品牌價(jià)值提升與國(guó)內(nèi)消費(fèi)者認(rèn)可度較低的矛盾,學(xué)者們基于企業(yè)視角進(jìn)行了營(yíng)銷策劃、品牌建設(shè)等方面的研究,也通過供應(yīng)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化使行業(yè)盡快形成產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),由此確定我國(guó)新能源車企的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)與對(duì)抗方向。就整體而言,我國(guó)在1996~2007年的研究態(tài)勢(shì)處于固本強(qiáng)基狀態(tài),大多研究都是跟隨國(guó)外研究熱點(diǎn)展開,自主性及創(chuàng)新性不足;而2008~2010年的階段,則是我國(guó)建立核心技術(shù)的關(guān)鍵時(shí)期,確定了以電池電機(jī)為重心的發(fā)展,可看成另辟蹊徑式的與國(guó)外并駕齊驅(qū)路線;2011年以后,則是根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況確定研究要點(diǎn),強(qiáng)化了科研效力,具有極強(qiáng)的中國(guó)特色。而在未來一階段,隨著“后補(bǔ)貼時(shí)代”的來臨,低端產(chǎn)能過剩的泡沫危機(jī)逐步涌現(xiàn),我國(guó)學(xué)者將對(duì)此問題進(jìn)行制度和政策研究,以“雙積分政策”為關(guān)鍵詞的學(xué)術(shù)論文將不斷增加;高端產(chǎn)能不足、核心技術(shù)被識(shí)別、超越的威脅不斷出現(xiàn),學(xué)者們也將對(duì)此進(jìn)行新一輪的技術(shù)創(chuàng)新與思考。這些都證明:我國(guó)與國(guó)外的新能源汽車學(xué)術(shù)研究分化程度加深,我國(guó)已基本處于產(chǎn)業(yè)自主設(shè)計(jì)、研究、修補(bǔ)的戰(zhàn)略階段,打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷與品牌壓力,搶占新能源電池及新材料的戰(zhàn)略高地,研究呈現(xiàn)出新高度、新深度、新寬度和實(shí)效性的態(tài)勢(shì)。
自 1996年起,我國(guó)政府進(jìn)行了新能源汽車產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計(jì)和研發(fā)路線的制定工作,不斷加強(qiáng)的扶持信號(hào)給予研發(fā)單位、國(guó)產(chǎn)車企充分而全面的市場(chǎng)信號(hào),但需要直視的是,在學(xué)科導(dǎo)向及研究前沿方面我國(guó)仍落后于國(guó)外,本節(jié)將重點(diǎn)分析雙方的研究學(xué)科,通過對(duì)比探尋兩者研發(fā)時(shí)間差。
研究基于WOS核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)展開,分析了2008-2018年所有發(fā)文的主題詞(中國(guó) 2008年以前發(fā)文量較少,不具備統(tǒng)計(jì)研究?jī)r(jià)值),摘取中外學(xué)者每年發(fā)文量前五的研究領(lǐng)域,以確定該年度的研究熱點(diǎn)與前沿(見表4,其中括號(hào)里為該領(lǐng)域當(dāng)年的發(fā)文量)。
表4 中外新能源汽車研究學(xué)科分布對(duì)比
(續(xù)表)
由表4可見,工程電子是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的核心領(lǐng)域,占當(dāng)年研究發(fā)文量榜首比重達(dá)77.3%,發(fā)文總量1 369篇,占總量的23%(2008-2018年總發(fā)文量為5 937篇)。工程電子在新能源汽車的運(yùn)用包括CAN總線技術(shù)、功率半導(dǎo)體、高壓連接器等,其中VCU、BMS、MCU及電池包技術(shù)更是新能源汽車的技術(shù)核心區(qū),也是各國(guó)學(xué)者的重點(diǎn)研發(fā)方向。從體量和時(shí)間來看,我國(guó)在工程電子方面的研究較國(guó)外尚顯不足,且諸多年份并非研究中心區(qū)(2010、2011、2016、2017年排名均非榜首,而國(guó)外各年份發(fā)文均第一位)。以工程電子中的電池包為例,其包括電芯、模塊、熱管理、電氣系統(tǒng)、箱體結(jié)構(gòu)、BMS部分,我國(guó)僅僅在電芯和模塊部分有顯著成就,而其他方面的研究仍為單薄。由圖6可見,我國(guó)與國(guó)外相比,研究谷峰存在兩年的滯后期。能源燃料是第二研究重點(diǎn),發(fā)文量達(dá)1 099篇,占總量的18.5,榜單第一率(為當(dāng)年發(fā)文量第一學(xué)科的比率)為13.6%,第二率為63.6%。能源燃料一直是國(guó)外新能源汽車研究的第二重點(diǎn)學(xué)科,而在我國(guó)的地位則波動(dòng)較大。2010年,我國(guó)強(qiáng)調(diào)能源燃料的技術(shù)突破,當(dāng)年發(fā)文量反超國(guó)外;自2013年起,能源燃料的研究地位在我國(guó)正式確定,迅速躥升至第二(2013)、第一(2016)的位置,全球的發(fā)文比重也由23.4%(2012)提升至48.7%(2018)。能源燃料的研究包括燃料研發(fā)(電力、氫氣、生物質(zhì)燃油等)、新材料研發(fā)(電池電解液材料、電極材料等),是新能源汽車研究的“大心臟”,其研究成果直接關(guān)系到“新能源”的可開發(fā)價(jià)值與市場(chǎng)化前景,也是決定了新能源的“新舊程度”與“是否為能源”的標(biāo)準(zhǔn),更是新能源汽車開發(fā)的前沿地帶。
能源燃料研究中,我國(guó)與國(guó)外谷峰同期,且我國(guó)科研厚積薄發(fā),各階段的差距不斷縮小,完成從無到有、從有到優(yōu)的趕超任務(wù),部分子領(lǐng)域中更是成為領(lǐng)軍者。其他研究門類中,我國(guó)突出材料科學(xué)、自動(dòng)化控制(電控)的研究地位,這主要與我國(guó)三縱三橫的戰(zhàn)略研發(fā)布局有關(guān);而國(guó)外則突出機(jī)械、交通運(yùn)輸、化學(xué)物理等學(xué)科的建設(shè),這主要得益于其早期雄厚的研發(fā)基礎(chǔ)和周圍學(xué)科強(qiáng)有力的科研支持,同時(shí),國(guó)外也較早地關(guān)注到新能源的布局和應(yīng)用問題,在交通規(guī)劃、電樁分布方面進(jìn)行智能化、網(wǎng)絡(luò)化研究,使新能源基建開展較早、進(jìn)展較快、成果較顯著。交通運(yùn)輸領(lǐng)域國(guó)內(nèi)與國(guó)外的分化程度較高,我國(guó)整體研究態(tài)勢(shì)不溫不火、趨于平穩(wěn),而國(guó)外一直處于增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),直至近期才有所回落;材料科學(xué)方面,整體科研發(fā)文量均呈上升趨勢(shì),隔膜材料、絕緣材料、磁性材料、介質(zhì)材料的研究與突破一直伴隨新能源汽車的發(fā)展,其中我國(guó)更為關(guān)心用車關(guān)鍵材料的研制,而國(guó)外則趨向于納米化和新材料合成。而近兩年,國(guó)外開始強(qiáng)調(diào)綠色可持續(xù)技術(shù)的研究,逐步從新能源汽車的研發(fā)中向深層次領(lǐng)域進(jìn)軍,輻射到電力、光伏、工業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè),但究竟是環(huán)境壓力與能源危機(jī)下的老調(diào)重彈,還是基于新能源汽車的已有成果進(jìn)行綠色科學(xué)的新一輪革新與創(chuàng)造,仍需一段時(shí)間進(jìn)行考察與衡量。不過顯而易見的是,我國(guó)已從上世紀(jì)90年代的產(chǎn)業(yè)跟隨階段走出,也擺脫了2008年前后的國(guó)外技術(shù)壓力與壁壘,已然形成有特色、有優(yōu)勢(shì)、有潛力、有目標(biāo)的四有化布局,再去以“彎道超車”評(píng)述中國(guó)新能源汽車的發(fā)展已有不足之處,中國(guó)走的是一條更為實(shí)際、中國(guó)化特色更鮮明、更符合民生需求目標(biāo)、更彰顯大國(guó)風(fēng)范與環(huán)境責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)闹袊?guó)新能源汽車之路,值得期待與肯定。
圖6 重點(diǎn)學(xué)科發(fā)文演變圖
從上述研究態(tài)勢(shì)可知,我國(guó)新能源汽車研究布局較國(guó)外相比仍有不足,主要表現(xiàn)為發(fā)文量大而質(zhì)量不高,因此,本節(jié)將基于我國(guó)新能源汽車的研究協(xié)同展開,著力探尋我國(guó)研究體系的優(yōu)劣之處,以更好地進(jìn)行深層次的研究,避免研究資源的浪費(fèi)。
整合前文WOS核心合集的6 194篇論文,從中選取了360篇(被引數(shù)≥6)2008—2017年間我國(guó)學(xué)者發(fā)表的新能源汽車研究論文,再通過題目、摘要、關(guān)鍵詞(加)、學(xué)科分布、章節(jié)標(biāo)題等內(nèi)容進(jìn)行核對(duì)確認(rèn),初步確定279篇高度相關(guān)、科研成果較顯著、影響力較深的學(xué)術(shù)論文,最終建立了我國(guó)新能源汽車研究論文數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋了電解液、荷電狀態(tài)(蓄電池)、交通流量及建模、動(dòng)力電池、可再生能源、電力系統(tǒng)彈性、再循環(huán)、Dawson結(jié)構(gòu)八個(gè)方向的研究。
1. 影響力量化標(biāo)準(zhǔn)
目前關(guān)于文獻(xiàn)協(xié)同性的研究極少,且多為定性研究,體現(xiàn)為綜述性質(zhì)的文章(王海寧等,2016),定量研究文獻(xiàn)協(xié)同的文獻(xiàn)幾無。本文參考 Gary(1978)、彭紀(jì)生等(2008)和張國(guó)興等(2014)學(xué)者對(duì)政策量化的方法,并基于郭本海等(2018)改良后的研究思路,將文獻(xiàn)進(jìn)行量化研究,從文獻(xiàn)影響力度和研究方向兩個(gè)角度測(cè)量文獻(xiàn)的協(xié)同性。本文對(duì)發(fā)表文章的影響程度采用1-7分的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)的制定參考了相關(guān)文獻(xiàn),并咨詢圖書情報(bào)管理專業(yè)的教授。評(píng)分如表5所示。
表5 我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)文獻(xiàn)影響力量化標(biāo)準(zhǔn)
研究方向及成果是文獻(xiàn)評(píng)估的重要內(nèi)容,也是考慮文獻(xiàn)傳遞性及協(xié)同性的重要指標(biāo)。協(xié)同性體現(xiàn)為前人對(duì)某個(gè)領(lǐng)域的開發(fā)與引導(dǎo)作用,以激活學(xué)術(shù)界對(duì)該門類的挖掘與新發(fā)現(xiàn);也表現(xiàn)在不同文章對(duì)共性領(lǐng)域的合作探究與協(xié)調(diào),從而拉動(dòng)整體研究水平的提升與創(chuàng)新。從CiteSpace的分析結(jié)果來看,我國(guó)新能源汽車的研究均處于圖4的圖譜網(wǎng)絡(luò)中,即在電解液、荷電狀態(tài)(蓄電池)、交通流量及建模、動(dòng)力電池、可再生能源、電力系統(tǒng)彈性、再循環(huán)、Dawson結(jié)構(gòu)八個(gè)方向中彼此交織、協(xié)同。故而從空間幾何角度學(xué)來看,所有的研究論文都可在圖4的八維空間中定位,對(duì)于該研究方向提及較少、研究較淺的文獻(xiàn)處于該關(guān)鍵詞聚類的邊緣,而著重思考、提出新觀點(diǎn)新思路的文獻(xiàn)則處于該關(guān)鍵詞聚類的核心地帶。各個(gè)領(lǐng)域聚類的重疊部分即為協(xié)同性的體現(xiàn),強(qiáng)化研究深度、拓寬研究方向、深化創(chuàng)新思考,并串聯(lián)各關(guān)鍵詞,從而形成我國(guó)新能源汽車研究網(wǎng)絡(luò)??紤]到以空間幾何學(xué)的角度定位各文獻(xiàn)有失偏頗且難以直接測(cè)量,故參考彭紀(jì)生等人的方法,在咨詢新能源汽車研究領(lǐng)域的相關(guān)專家基礎(chǔ)上,基于CiteSpace的科學(xué)分類,將文獻(xiàn)研究分為電解液等八個(gè)研究角度,詳細(xì)的量化標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)文獻(xiàn)創(chuàng)新性、方法性、研究深度及內(nèi)容制定。其得分程度即可確定坐標(biāo),例如文獻(xiàn)A分別得分3,1,0,0,0,0,4,5,即圖譜坐標(biāo)(3,1,0,0,0,0,4,5),其中0代表不在該聚類圈,1代表在該聚類邊緣,3代表在該聚類中間地帶,5代表在該聚類核心區(qū)。評(píng)分中邀請(qǐng)了3位管理學(xué)教授和3位圖書情報(bào)專家,評(píng)分方向一致性達(dá)到了84.5%,評(píng)分方向明確。
2. 影響力演變特征
我國(guó)在研究方向的得分不斷攀高(圖7),但影響力卻自2012年起不斷下降,一方面是所發(fā)文章“較新”,尚未積累一定的學(xué)術(shù)聲望,同時(shí)發(fā)文量迅速攀升,使整體的學(xué)術(shù)質(zhì)量和影響力下滑嚴(yán)重;另一方面是文章重復(fù)性研究較多,學(xué)術(shù)“跟風(fēng)”現(xiàn)象較為嚴(yán)重,尤其是2015-2017年時(shí)期,各領(lǐng)域的研究得分走高,但整體質(zhì)量卻跌破均值??梢钥隙ǖ氖?,我國(guó)新能源汽車的研究熱情持續(xù)高漲,研究?jī)?nèi)容也是百花齊放,但是研究熱點(diǎn)的增多在一定程度上導(dǎo)致新能源汽車各領(lǐng)域的研究協(xié)而不同,或是同而不協(xié)。從前者來看,文章發(fā)文期縮短、發(fā)文量增多,某種程度上必然借鑒鄰近研究或是對(duì)已有文獻(xiàn)的深挖掘,但由于時(shí)間壓力的驟增與研究熱點(diǎn)的限制,文章往往很難形成創(chuàng)新性觀點(diǎn),趨“同”性明顯,學(xué)術(shù)價(jià)值有所下降;從后者而言,諸多研究單純是為了把握研究前沿,逃不出熱點(diǎn)話題的束縛,且閉門造車式的研究使大多文章孤立展開,很難形成學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。本研究認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)新能源汽車研究的協(xié)同發(fā)展,既非是一味強(qiáng)調(diào)多學(xué)科多門類的聯(lián)動(dòng)作用,也非是孤立地深入挖掘某一問題,所謂的協(xié)同,“協(xié)”在明確各學(xué)科間的協(xié)同效果,強(qiáng)化高協(xié)同學(xué)科間的聯(lián)動(dòng)作用,剔除或隔絕弱效協(xié)同組合;“同”在不同文章的研究出發(fā)點(diǎn),進(jìn)行前赴后繼式的深挖掘,在“同”方向的趨勢(shì)下不斷填補(bǔ)學(xué)術(shù)空白,形成共性研究網(wǎng)絡(luò),才能提高我國(guó)新能源研究的整體質(zhì)量,消除不同學(xué)科間爭(zhēng)搶學(xué)術(shù)資源的矛盾,騰挪更多的學(xué)術(shù)力量進(jìn)行查缺補(bǔ)漏,為新能源汽車研究網(wǎng)絡(luò)的形成牽線搭橋。
圖7 文獻(xiàn)力度和研究方向得分演變
劉煒等(2013)認(rèn)為產(chǎn)學(xué)研的協(xié)同創(chuàng)新能有效提升學(xué)術(shù)的影響力,基于此,本文認(rèn)為不同文獻(xiàn)的協(xié)同研究能提升學(xué)術(shù)質(zhì)量,擴(kuò)大學(xué)術(shù)影響力,并推動(dòng)整體研究的深入與創(chuàng)新。但不同學(xué)科及方向間的協(xié)同往往產(chǎn)生的效果有所差異,為分析文獻(xiàn)協(xié)同對(duì)科研效力的提升作用,本文選取當(dāng)年我國(guó)學(xué)者發(fā)文的篇均被引率作為衡量指標(biāo),并剔除了自引的影響,其具體數(shù)值如表6所示。
表6 2008-2017年我國(guó)新能源汽車論文篇均被引率
本文參考政策協(xié)同度的度量模型,認(rèn)為文獻(xiàn)協(xié)同度表示為圖譜聚類的重合情況,從計(jì)量角度即為某文獻(xiàn)所涉及多個(gè)研究方向的狀況,該文獻(xiàn)影響力度越大,所涉及領(lǐng)域的研究越深入越有價(jià)值,則該文獻(xiàn)的協(xié)同度越高。由此確定公式(1)計(jì)算 2008-2017年我國(guó)新能源汽車研究文獻(xiàn)的協(xié)同度。
其中PGSDt表示t年的文獻(xiàn)協(xié)同度,n為當(dāng)年的發(fā)文總量,Sti是為當(dāng)年第i項(xiàng)文獻(xiàn)的影響力得分,Aix和Aiy表示第i項(xiàng)文獻(xiàn)在第x、y研究角度的得分。文獻(xiàn)的協(xié)同組合及定義如表7所示。
表7 變量定義表
考慮到我國(guó)新能源汽車研究重心在電池領(lǐng)域,并取得相當(dāng)可觀的成果,但該領(lǐng)域中呈現(xiàn)多方向并進(jìn)的趨勢(shì),不少學(xué)者擔(dān)心過多的研究展開會(huì)彼此沖突,耗散研究動(dòng)力,使研究效率下降;在巨大的科研競(jìng)爭(zhēng)壓力下,各方尋求多學(xué)科的融合與交流,因此探尋三者間的協(xié)同作用尤為必要??稍偕茉搭I(lǐng)域既擔(dān)負(fù)挖掘未來社會(huì)新動(dòng)力的職責(zé),又肩負(fù)當(dāng)下對(duì)新能源汽車動(dòng)力的挖掘之重任,因此對(duì)可再生能源方向的協(xié)同使用也需要思考。在結(jié)合圖4的前提下,剔除不相關(guān)領(lǐng)域干擾,本文分析電解液、動(dòng)力電池與可再生能源的協(xié)同效果。協(xié)同影響的分析公式如下:
Yt表示我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)第t年的篇均被引次數(shù),m表示文獻(xiàn)協(xié)同的滯后期,α表示變量系數(shù),β表示常量。
學(xué)者們普遍認(rèn)為新能源汽車造價(jià)昂貴、充電不方便、續(xù)航里程短(林維奇和陳啟杰,2012),其實(shí)質(zhì)仍是技術(shù)短缺與制度失靈的問題,這些因素制約了產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。而科研作為第一生產(chǎn)力,是實(shí)現(xiàn)技術(shù)改良、制度優(yōu)化的有效手段。本節(jié)將基于文獻(xiàn)的協(xié)同視角,對(duì)上述問題的形成、解決進(jìn)行分析。表8至表10為電解液研究、動(dòng)力電池研究與可再生能源研究和其他學(xué)科研究的協(xié)同估計(jì),各模型的擬合優(yōu)度極好,效果明顯。
由表8可見,電解液研究與蓄電池研究、交通建模研究產(chǎn)生負(fù)向協(xié)同作用,而這也是我國(guó)如今三電研究過剩、科研資源沖突嚴(yán)重的主要原因。當(dāng)下電解液研究的核心壁壘是正負(fù)極的設(shè)計(jì)匹配、溶液的配方定制,前沿研究在離子交換、超級(jí)電容等方面,而蓄電研究則趨向回收再利用角度,兩者的矛盾與沖突不斷顯現(xiàn)。早期我國(guó)新能源研究基礎(chǔ)薄弱,故選擇世界范圍內(nèi)技術(shù)空白的三電行業(yè)培育核心優(yōu)勢(shì)。而電解液本身就是蓄電研究的重要組成部分,電解液與蓄電池并駕齊驅(qū)的研究路線使我國(guó)快速形成電池研究體系,但無上限式的研究投入已顯疲態(tài),短期內(nèi)難出新、中長(zhǎng)期研究角度重疊使兩者的研究處于浮躁的狀態(tài)。當(dāng)然,兩者的協(xié)同發(fā)展是合理且必須的,但在發(fā)展過程中要明確各學(xué)科的根本落腳點(diǎn),捋清研究成果,分配給各學(xué)術(shù)單位適當(dāng)而差異的研究要求,合理分配課題,引導(dǎo)兩者研究相匹配。電解液研究與彈性研究則產(chǎn)生正面影響,兩者都關(guān)注到納米和新材料的研究,由于該領(lǐng)域現(xiàn)處于空白狀態(tài),學(xué)術(shù)主線較少,研究都是“摸著石頭過河”,故而兩者的協(xié)同性顯得尤為重要,如《電池輕質(zhì)元件和納米結(jié)構(gòu)材料的組合》等論文,均是強(qiáng)調(diào)了納米結(jié)構(gòu)的活性材料對(duì)于鋅-錳、鋰錳和金屬空氣電池以及可充電鋰離子和鎳-金屬氫化物(Ni-MH)電池的益處,這也將是未來的研究重點(diǎn)。
表8 電解液研究與其他學(xué)科研究的協(xié)同情況
從表9可見,動(dòng)力電池研究與彈性研究的協(xié)同呈顯著負(fù)相關(guān),與電解液、可再生能源領(lǐng)域產(chǎn)生正向協(xié)同作用。動(dòng)力電池包括閥口密封式鉛酸蓄電池、敞口式管式鉛酸蓄電池以及磷酸鐵鋰蓄電池,其對(duì)正負(fù)極、隔膜的研究需求龐大,與電解液研究形成互補(bǔ)關(guān)系,電解液的最新成果也基本用于磷酸鐵鋰蓄電池中,如《鋰離子動(dòng)力電池正極材料磷酸鐵鋰的摻雜和表面改性研究進(jìn)展》等文章。動(dòng)力電池與蓄電池的研究協(xié)同呈微弱負(fù)相關(guān),其一是蓄電池是動(dòng)力電池的子類,存在一定的研究冗余;其二是兩者間的協(xié)同受到電解液研究的部分干擾,成果流向于蓄電還是動(dòng)電存在部分沖突。但顯而易見的是,三者均是電池研究的核心,兩兩之間都存在或正或負(fù)的協(xié)同作用。就我國(guó)當(dāng)下的科研需求而言,要突出動(dòng)電與電解液的協(xié)同研究,拓寬研究邊界,搶抓納米新材料的高地,保持動(dòng)電與蓄電的協(xié)同關(guān)系,重視研究成果的跨學(xué)科應(yīng)用,發(fā)掘新的學(xué)科聯(lián)系。當(dāng)然,動(dòng)電本身也是一種新型綠色高能化學(xué)電源,其中鋰電池的研究趨近瓶頸,而空氣電池、太陽能電池的研究地位不斷凸顯,這也是可再生能源領(lǐng)域的研究方向,新話題的出現(xiàn)往往能掀起學(xué)術(shù)引用和大討論風(fēng)暴,從而提升科研效力。
表9 動(dòng)力電池研究與其他學(xué)科研究的協(xié)同情況
可再生能源與交通建模、彈性、再循環(huán)研究協(xié)同均對(duì)我國(guó)新能源汽車科研產(chǎn)生正向影響。可再生能源研究處于研究網(wǎng)絡(luò)的核心區(qū)(圖 4),與其他學(xué)科有較多合作與關(guān)聯(lián)。其覆蓋的電動(dòng)汽車、鋰電與彈性、再循環(huán)研究有眾多交叉(表4);SOC估計(jì)、h-infinity則為模型方法,與交通建模領(lǐng)域的關(guān)系較為緊密。作為一個(gè)新興學(xué)科,其往往能引起較多的學(xué)術(shù)共鳴,尤其在研究初期,研究話題多、可結(jié)合的角度多,從而能有效提升我國(guó)整體研究的被引率,提高科研效力。
表10 可再生能源研究與其他學(xué)科研究的協(xié)同情況
道森結(jié)構(gòu)與電解液、動(dòng)電和可再生能源研究均呈負(fù)相關(guān)。圖4就很直觀地突出了道森結(jié)構(gòu)研究聚類的坐標(biāo),其與其他聚類重疊極少,是新能源汽車研究網(wǎng)絡(luò)的孤島,與其他研究存在較為明顯的沖突關(guān)系。道森結(jié)構(gòu)是對(duì)酸進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)分析,通過其分析某種導(dǎo)體。由于道森結(jié)構(gòu)研究較為孤立,研究其勢(shì)必耗費(fèi)對(duì)其他領(lǐng)域的精力,故其很難與其他研究形成良好的協(xié)同關(guān)系。
綜上,我國(guó)新能源汽車研究學(xué)術(shù)繁榮的背后,也隱含著許多問題及矛盾。一是“研究創(chuàng)新、協(xié)同合作”的長(zhǎng)篇布局?jǐn)〗o“壓縮研究周期、尋求發(fā)文數(shù)量”的快速取勝,我國(guó)新能源汽車研究還處于“以量取勝”的時(shí)期,盡管在部分學(xué)科領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步,但過分獨(dú)立、缺乏學(xué)科串聯(lián)的弊端將逐步暴露,我國(guó)新能源汽車研究仍將處于“尖端技術(shù)被模仿、低端研究被鎖定”的困境之中。二是缺乏關(guān)鍵性研究,須“外拓內(nèi)通”。從圖譜網(wǎng)絡(luò)對(duì)比可見,我國(guó)新能源聚類S值過高,網(wǎng)絡(luò)面積較小,這是缺乏對(duì)學(xué)術(shù)邊緣的拓展,也即方向創(chuàng)新,同時(shí),我國(guó)也缺乏串聯(lián)不同學(xué)科領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn)文章,即思維創(chuàng)新,這類文章的貢獻(xiàn)在于打破學(xué)科壁壘,雖是老方向卻有新成果,能有效提升各領(lǐng)域研究的協(xié)同作用。三是跟風(fēng)嚴(yán)重、動(dòng)力不足,如電解液與蓄電池研究的協(xié)同沖突,“通道型”文章(涉及兩領(lǐng)域研究卻不深入)過多,既是研究資源的浪費(fèi),也不利于整體科研效力的提升。
1. 我國(guó)新能源汽車研究仍處于“以量取勝”階段
結(jié)合前文和文獻(xiàn)協(xié)同分析結(jié)果來看,我國(guó)在新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)文量迅速增加,但文獻(xiàn)質(zhì)量卻逐年下降,文獻(xiàn)影響力得分呈斷崖式下跌,表明“重?cái)?shù)量輕質(zhì)量”的發(fā)展思路依舊根深蒂固。但令人欣慰的是,從文獻(xiàn)評(píng)估得分可見,新研究所涉及的領(lǐng)域更為寬廣,不乏諸多新視野新觀點(diǎn),且在無形中打破了多個(gè)領(lǐng)域的研究障礙,形成較全面的新能源汽車研究體系網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)領(lǐng)域內(nèi)部的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)更頻繁、更密切,助力新能源產(chǎn)業(yè)的科研創(chuàng)新和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
2. 產(chǎn)業(yè)研究跟風(fēng)嚴(yán)重,動(dòng)力不足
結(jié)合前述文獻(xiàn)影響力演變情況可見,我國(guó)在新能源汽車的諸多子領(lǐng)域中追隨國(guó)外熱點(diǎn),研究跟風(fēng)嚴(yán)重,沒有形成研究的自主內(nèi)生機(jī)制,研究熱情多為科研任務(wù)、國(guó)外科技競(jìng)爭(zhēng)壓力所迫而形成。電解液、動(dòng)力電池和可再生能源研究雖和部分研究方向產(chǎn)生較密切的研究互動(dòng),但和大部分研究主題仍較為脫節(jié),考慮到部分研究方向較為冷門、政策傾斜和關(guān)注也較少,導(dǎo)致學(xué)者們有所忽略該領(lǐng)域的拓展,而改向?qū)﹄娊庖?、?dòng)力電池等方向重點(diǎn)攻關(guān),使研究熱點(diǎn)趨于集中,題材“撞車”現(xiàn)象日趨頻繁,學(xué)術(shù)資源的合理配置問題亟待解決。
就現(xiàn)有研究情況而言,我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域的研究處于深化轉(zhuǎn)型階段:其一是進(jìn)行量變到質(zhì)變的積累。雖然我國(guó)在文章引用情況上較發(fā)達(dá)國(guó)家仍有差距,但不可忽略的是,我國(guó)在WOS核心庫(kù)的發(fā)文量顯著提升,某種程度而言,這些“核心文章”能通過審稿、進(jìn)入核心庫(kù)檢索,本身就得到了學(xué)術(shù)界的高度認(rèn)可,發(fā)文量的增加也反映了我國(guó)在新能源領(lǐng)域話語權(quán)的提升,伴隨著量變程度的深化,我國(guó)新能源汽車研究必將迎來質(zhì)變。其二,我國(guó)新能源汽車研究體系網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建路徑與國(guó)外有顯著不同。雖然短期內(nèi)迫于研究基礎(chǔ)薄弱和發(fā)文周期要求而導(dǎo)致研究熱點(diǎn)過于集中,但可以肯定的是,我國(guó)對(duì)新能源汽車的研究更為實(shí)際,中國(guó)特色也更鮮明,隨著研究深度的拓展,研究熱點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)顯著分流,呈現(xiàn)多元化、多層次、多格局的良好研究態(tài)勢(shì)。
針對(duì)我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域研究的快速轉(zhuǎn)型問題,可從以下角度實(shí)現(xiàn)突破:①鼓勵(lì)研究范式多樣化,引導(dǎo)學(xué)術(shù)界由被動(dòng)探索向主動(dòng)引領(lǐng)轉(zhuǎn)變;②引導(dǎo)部分實(shí)力雄厚的科研單位主動(dòng)承擔(dān)未知領(lǐng)域的開辟任務(wù),打破各研究方向間的壁壘,多方位挖掘潛在課題、潛在未知;③和國(guó)外科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行高效合作,使“研究跟風(fēng)”向“齊頭并進(jìn)”轉(zhuǎn)變,快速獲取前沿研究,避免在低效模仿中學(xué)術(shù)資源的無端消耗。
本文梳理了WOS核心合集庫(kù)的6 194篇新能源汽車研究論文,分析各國(guó)研究實(shí)力與研究態(tài)勢(shì),并從文獻(xiàn)影響程度與學(xué)科方向兩個(gè)角度建立文獻(xiàn)協(xié)同度的量化模型,根據(jù)回歸結(jié)果,明確了我國(guó)新能源汽車研究各學(xué)科間的協(xié)同作用,其結(jié)論如下:
(1)2008年起,各國(guó)對(duì)新能源汽車的研究熱情逐步高漲,我國(guó)發(fā)文量雖位居全球第二,但整體質(zhì)量及學(xué)術(shù)影響力仍顯不足,科研實(shí)力較為薄弱。
(2)國(guó)外研究涉及領(lǐng)域?qū)拸V,文獻(xiàn)延展性較強(qiáng);我國(guó)研究拓展力度薄弱,前沿學(xué)科的發(fā)掘與推進(jìn)明顯不足。對(duì)比之下,我國(guó)科研實(shí)力仍落后國(guó)外3年以上,研究壓力依舊明顯。
(3)1997-2007年階段,我國(guó)處于科研發(fā)展的“跟隨”階段,研究方向多追隨國(guó)外熱點(diǎn);2008-2010年階段,我國(guó)形成三縱三橫的戰(zhàn)略布局,處于科研“并行”狀態(tài);2011年后,我國(guó)已處于產(chǎn)業(yè)自主設(shè)計(jì)、研究、修補(bǔ)的戰(zhàn)略階段,基本形成具有中國(guó)特色的新能源汽車發(fā)展研究之路。同時(shí),由于我國(guó)社科領(lǐng)域的研究出現(xiàn)在發(fā)展的第二階段,制度改良與技術(shù)創(chuàng)新具有較好的匹配性,賦予我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)更強(qiáng)的生命力與更靈活的市場(chǎng)適應(yīng)性,有利于企業(yè)直面“后補(bǔ)貼時(shí)代”的諸多挑戰(zhàn)。
(4)學(xué)科分布對(duì)比中,我國(guó)在工程電子領(lǐng)域落后國(guó)外約兩年,在能源燃料方面與國(guó)外并行且差距不斷縮小,在材料科學(xué)中獨(dú)占鰲頭,在交通運(yùn)輸領(lǐng)域則開展研究較晚。整體而言,我國(guó)已基本突破國(guó)外的技術(shù)封鎖,兩者的研究之路已然出現(xiàn)分化,以“彎道超車”評(píng)價(jià)雙方的發(fā)展態(tài)勢(shì)已不合適,我國(guó)更注重研究實(shí)效性與適應(yīng)性,既包含對(duì)未來先進(jìn)核心技術(shù)的培育,更注重對(duì)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有問題的攻關(guān)與補(bǔ)缺,中國(guó)化特色鮮明、產(chǎn)業(yè)復(fù)興使命突出。
(5)2010年前,我國(guó)新能源汽車的研究少而精,文獻(xiàn)影響力較強(qiáng);2010年后,隨著發(fā)文體量的增多,文獻(xiàn)協(xié)同性逐步體現(xiàn),但影響力卻逐步下降。
(6)電池領(lǐng)域的研究協(xié)同對(duì)科研效力的影響存在方向性差異。電解液研究與蓄電池研究呈負(fù)向協(xié)同,而動(dòng)力電池研究與蓄電池研究協(xié)同也呈負(fù)相關(guān),但不顯著。電解液與動(dòng)力電池的研究協(xié)同產(chǎn)生正向影響,電解液研究的不斷深化,助推動(dòng)力電池進(jìn)行新材料、新運(yùn)用方式的嘗試。
(7)可再生領(lǐng)域的探索是新能源汽車研究的核心區(qū),與交通建模、彈性、再循環(huán)研究呈正向協(xié)同關(guān)系,可實(shí)現(xiàn)研究資源的節(jié)省與研究?jī)?nèi)容的互補(bǔ),相關(guān)的協(xié)同研究或?qū)⒂行嵘覈?guó)的科研績(jī)效,帶動(dòng)新話題、新方向的誕生。
(8)道森結(jié)構(gòu)方向的研究屬于學(xué)術(shù)界的新領(lǐng)域、新話題,研究處于孤島區(qū),與電解液、動(dòng)電和可再生能源研究均呈負(fù)相關(guān)。道森領(lǐng)域的研究尚不深入,短期內(nèi)難以共鳴,強(qiáng)行推進(jìn)該領(lǐng)域的協(xié)同研究不利于研究影響力的提升。
整體來看,我國(guó)新能源汽車的研究短期內(nèi)難以擺脫“一擁而上”的現(xiàn)狀,仍存在于研究范圍狹窄、內(nèi)容重復(fù)、深度不足、創(chuàng)新乏力弊端,尤其缺少串聯(lián)各學(xué)科的創(chuàng)新研究。“一點(diǎn)式突破”的研究模式,雖短期內(nèi)快速形成學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力、獲取較多學(xué)術(shù)成果,但長(zhǎng)期下去將面對(duì)研究枯竭、周圍學(xué)科競(jìng)爭(zhēng)乏力的難題。國(guó)外新能源汽車研究雖與我國(guó)情景有所差異,但其先行、開闊的研究視野值得我國(guó)借鑒,避免相關(guān)研究局限于時(shí)下熱點(diǎn)或老調(diào)重彈。
針對(duì)上述問題,結(jié)合我國(guó)研究現(xiàn)狀,提出下列建議:第一,擺脫新能源汽車的研究范式,減少主流研究話題的趨同性(Gran和Berry,2017)。就我國(guó)科研現(xiàn)狀而言,已渡過對(duì)研究范式的依賴期(通過范式研究迅速推進(jìn)領(lǐng)域知識(shí)體系的建立,運(yùn)用成熟的研究模式進(jìn)行研究攻關(guān)[20],推動(dòng)科研成果的迅速積累與商業(yè)轉(zhuǎn)化),相反,現(xiàn)下受制于研究范式的簡(jiǎn)潔性和趨同性,使研究面狹窄、不利于研究多樣化。第二,新能源汽車的研究要注重合作而非競(jìng)爭(zhēng)。各產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)應(yīng)明確研究方向及目標(biāo),和友鄰單位或研究相近的機(jī)構(gòu)進(jìn)行廣泛合作,以此強(qiáng)化研究深度。政府部門也應(yīng)關(guān)注相關(guān)課題的分配、審批工作,協(xié)調(diào)及平衡各學(xué)科的研究,鼓勵(lì)撰寫貫通多學(xué)科的文章,突出強(qiáng)調(diào)有成果、能解決問題的文章,而非單純地以發(fā)文量、收錄情況作為學(xué)研機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。第三,求質(zhì)勝過求量、求穩(wěn)重與求快。我國(guó)走的是一條獨(dú)特、實(shí)際、具有鮮明中國(guó)特色的新能源汽車研究之路,短期內(nèi)難出新是必然的,但不可忘記科研作為第一生產(chǎn)力的使命,追求研究深度、強(qiáng)調(diào)研究意義比提升發(fā)文數(shù)量更有價(jià)值,政府在其中應(yīng)做好引導(dǎo)工作,注意學(xué)術(shù)導(dǎo)向,培育正確的學(xué)術(shù)觀。第四,捋清研究思路,不可盲目投資下注。將電解液研究重心轉(zhuǎn)移到電容、石墨烯等前瞻性研究,將蓄電池研究轉(zhuǎn)移至回收再利用方向,明確兩學(xué)科的研究邊界,避免過激的學(xué)術(shù)資源爭(zhēng)搶與混亂的學(xué)術(shù)成果認(rèn)定。將研究的主動(dòng)權(quán)交于前沿機(jī)構(gòu),將研究方向由“政策引導(dǎo)”向“自主創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變。不可否認(rèn),舉國(guó)體制、重點(diǎn)攻堅(jiān)成功地使我國(guó)新能源汽車研究渡過“技術(shù)鎖定”階段,但未來前沿動(dòng)態(tài)仍需我國(guó)學(xué)術(shù)界自己把握,重拾新能源汽車的研究本質(zhì),回歸本位,避免其成為學(xué)術(shù)爭(zhēng)搶的藉口。第五,科研發(fā)展中注重研究效果[21],形成以問題為導(dǎo)向、實(shí)踐為思路的科研探索體系。
以“雙積分政策”為例,我國(guó)現(xiàn)有的研究多為分析政策、優(yōu)化調(diào)整為主,而更為理想的模式是,通過技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)步、社科領(lǐng)域的研究探索,為我國(guó)政府決策及市場(chǎng)升級(jí)提供“良方”。從被動(dòng)式分析到主動(dòng)式探索,將是橫亙?cè)谖覈?guó)學(xué)術(shù)界的一座大山。值得欣慰的是,我國(guó)已初步掌握新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主動(dòng)權(quán),走的也是“自主可控”和“協(xié)同創(chuàng)新”的發(fā)展路線。我國(guó)應(yīng)堅(jiān)定從國(guó)情出發(fā)走出一條注重研究實(shí)效的中國(guó)特色新能源汽車之路,擔(dān)起重振汽車工業(yè)的戰(zhàn)略使命與歷史責(zé)任。
產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)評(píng)論2019年5期