随着工业化进程不断推进，全球资源耗竭和环境污染问题日益凸显。在各国政府和市场的推动下，近年来国际新能源汽车产业得到空前发展，新能源汽车将成为未来出行的必然选择。19世纪初，人类进入石油时代，石油等传统能源的广泛开采和使用加快了人类文明的进程。伴随着工业化发展和家用汽车的普及，石油的不可再生和造成环境污染的局限性更加显著，目前全球传统能源存储骤降，大气和水污染严重，全球频现“雾都”，为此世界各国积极找寻低能耗、少污染和可持续发展的绿色经济发展模式。相对于传统汽车产业，新能源汽车降低了研发、生产制造和使用等过程中资源消耗和减少了对环境的影响，符合人类可持续发展的理念。随着时代的进步，采用石油等不可再生能源作为动力的传统汽车终将会退出历史舞台，新能源汽车是未来发展的必然趋势。中国根据国情积极推进绿色经济发展，先后提出了经济新常态和供给侧改革等一系列措施，其中包括政府对新能源汽车行业的大力扶持。根据《能源发展战略行动计划(2014~2020 年)》，大力推动纯电动汽车和混合动力汽车产业的发展将是我国今后 10 年的主要任务。

目前，关于新能源汽车的研究文献较为丰富，根据前人的研究大致可分为新能源汽车相关技术、新能源汽车推广、新能源汽车生产策略、新能源汽车购买意愿影响因素、政府补贴策略和政府补贴对新能源汽车供应链的影响等方面^[1-7]。然而目前国内外学者运用Citespace Ⅲ 工具对新能源汽车领域的发展历程、研究进展、前沿热点与演变趋势进行文献计量分析和可视化解读的文献相对较少。综上所述，本文以1998~2019年国内外新能源汽车研究文献为基础数据，利用Citespace Ⅲ 绘制科学知识图谱，以可视化方式形象直观地展示国际新能源汽车领域的研究进展和前沿热点，为国际新能源汽车研究领域梳理一条较为清晰、科学的发展脉络。

1 研究方法与数据来源 1.1 数据来源

本文选取Web of Science核心集数据库作为数据源以保证数据的质量和全面性。为确保基础数据具备较高的查全率和准确率，阅读大量新能源汽车领域的相关文献、政府报告、技术报告和毕业论文，最终构建以下较为科学、合理的检索式。

TI=(new energy vehicle) OR TI=(new energy automobile) OR TI=(new energy car) OR TI=(electric vehicle) OR TI=(electric automobile) OR TI=(electric car) OR TI=(hybrid vehicle) OR TI=(hybrid automobile) OR TI=(hybrid car) OR TI=(hydrogen fuel cell vehicles) OR TI=(hydrogen fuel cell automobile) OR TI=(hydrogen fuel cell car) OR TI=(fuel cell vehicle based on hydrogen) OR TI=(fuel cell automobile based on hydrogen) OR TI=(fuel cell car based on hydrogen) OR TI=(hydrogen engine vehicle) OR TI=(hydrogen engine automobile) OR TI=(hydrogen engine car) OR TI=(hydrogen energy vehicle) OR TI=(hydrogen energy automobiles) OR TI=(hydrogen energy car) OR TI=(“charging pile”) OR TI =("charging station") AND 文献类型: (Article)。

选择期刊(Article)剔除“报纸”等无关学术的文章，将文献的发表年份限定为1998~2019年，运用Web of Science数据库的高级检索功能精确检索到7 837 篇文献，检索时间为2019年2月1日。

1.2 研究方法

本文通过文献计量分析法，对检索到的7 837篇文献的时间分布、作者分布及合作网络、机构分布及合作网络、高频关键词统计、关键词共现分析以及研究热点的演变趋势等进行计量分析研究。在研究方法上，本文主要运用文献计量分析法和共词分析法。1986年，M Callon首次提出了共词的概念，用来表示同时出现在同一文献中的词汇对。共词分析(Co-word Analysis)通过统计文献中诸如作者、关键词、机构等集中词汇对或名词短语的共现情况，反映词间的共现关系和关联强度，进而揭示词所代表的学科或领域的研究热点、内在结构、发展过程和演化趋势^[8]。

Citespace是由美国德雷赛尔大学陈超美教授团队所研发的一款专门用于文献可视化分析的工具，适用于多元、分时、动态的复杂网络分析，可以探测出某一学科或领域的基础知识、前沿热点及其演变。目前，科学知识图谱已广泛应用于探测、分析学科知识的规律、结构和分布，预测学科研究热点与前沿的变化趋势，以及研究前沿与知识基础之间、不同研究前沿之间的相互关系^[9-10]。

2 研究结果分析 2.1 时间分布

通过整理文献的时间分布情况，可以直观地看到某学科领域的产生、发展与成熟过程，对学者梳理该领域的发展历程和预测其未来发展趋势具有重要意义^[11]。图1显示了1998~2019年Web of Science中新能源汽车领域论文发表情况。从图1中发现，早在1998年便有小部分研究学者开始关注新能源汽车领域并进行了早期研究，随着时间的推移，该领域得到了越来越多研究人员的关注，研究成果逐年递增。纵观整个发展历程，发现新能源汽车领域的研究成果呈指数增长，近几年尤为显著。从时间分布上可以将其发展历程大致分为3个阶段：1998~2004年的“萌芽”阶段；2005~2008年的调整阶段；2009~2019年的爆发式增长阶段。尤其是从2013年开始，该领域发文量呈爆发式增长态势且势头不减，到2018年年底发文量已增长近2倍。指数式增长的文献数量在一定程度上反映了整个社会和学者对该领域的高度重视与关注。

近年来，随着全球社会经济快速发展与环境污染日趋严重，在各国政府的大力推动下，企业和研究者逐渐意识到新能源汽车的重要性，一定程度上加快了新能源汽车领域的研究步伐。

2.2 作者分布及图谱分析

有影响力的学者或学者群在一定程度上可以表征某一学科或理论研究的前沿与方向，这些作者的学术成果总体上反映了该学科或者理论研究的基本情况^[12]。因此，本文通过梳理和分析核心作者以便后来学者快速把握新能源汽车领域的前沿动态。根据普莱斯计算公式 $m = 0.749\sqrt {{n_{\max }}} $ ，其中，m是该领域核心作者的最低发文数，n代表该领域核心作者的最高发文数，因此将发表文献在m篇及以上的作者作为该领域的核心作者^[13]。在本文检索结果中，新能源汽车领域的最高发文数为 46篇。根据普莱斯定律可得m=6，所以发文量在 6篇及以上的作者即为新能源汽车领域的核心作者。根据数据统计可知，从1998~2019年新能源汽车产业的文献共有7 837篇，其中作者共计829位，核心作者共有274名(33.05%)，非核心作者有555位(66.95%)，具体结果如表1和表2所示。

由表2可以看出，555位非核心作者共发表了1 149篇论文，也即近33%核心作者的科研成果占据了领域总成果的85.34%，在一定程度上，这符合“二八定律”。虽然发文量在5篇以上的作者仅占33%，但其成果超过了总成果的85%，从侧面看，国际新能源汽车领域已经进入了一个相对成熟的阶段。随着该领域的不断发展，新能源汽车领域的核心作者群仍将不断发展，其科研队伍将不断壮大。为了更加清晰地呈现出目前新能源汽车领域学者的研究现状，本文生成作者合作网络图谱，如图2所示。

在新能源汽车领域研究的近21年中，国内外出现了许多致力于该领域研究的学者。虽然新能源汽车领域研究学者众多，共计有829名作者，但作者之间合作却很少(图谱中相互连接子网连线的粗细可以表征学者之间的联系与合作关系)。此外图2显示新能源汽车研究的学者群体寥寥无几，即使群体内部存在合作关系，其合作也相对较少，联系也不密切，合作关系并不牢固。整体而言，该领域初步形成了以Xiong R、Yang L、Dincer I为中心的典型学者合作群，其中以Xiong R、Wang C、Lin C为主的合作团队规模较大，论文产出最高，研究时间最长。通过研读典型学者合作群的研究成果，发现以Xiong R为中心的合作团队主要研究的是能源管理和存储等技术，具体包括：锂离子电池、充电状态、多节电池组系统以及电力电子模块系统等研究；而以Dincer I为中心的合作团队主要研究的是各类汽车环境与经济性比较和生命周期评估；其他节点绝大部分处于离散状态且节点轮廓小，说明该领域的大多学者都是各自为战且研究成果较少，学者与学者之间缺乏紧密的合作关系。综上所述，因为每个人的研究时间和精力是有限的，对于新能源汽车领域的研究未来将仍要以合作为主，学者合作研究可能是该领域未来的一个趋势。

2.3 空间分布及图谱分析

国家、地区合作网络图谱直观地揭示了某个学科或领域在国家、地区间的联系程度和社会关系，为评价国家、地区的学术影响力和科研提供一个新的视角，对挖掘那些值得关注的科研国家或地区提供一定的帮助^[14]。综合图3和表3可知，总体而言，该领域发文量前10的国家进入新能源汽车研究领域的时间均早于其他国家，在该领域的累积研究成果自然比其他国家多。其次在该领域里中美两国占据绝对主导地位，发文量占总文献数的1/2以上。从国家和地区层面上看，在新能源汽车领域的研究方面，西方发达国家占据主导(近80%)，如美国、韩国、英国、加拿大、德国、日本、法国、意大利等研究实力很强，其中美国科研实力最强(发文量达1 708篇，排第2)。从发文量看，发展中国家和西方发达国家的科研实力基本上能分庭抗礼，如中国和伊朗等发展中国家研究实力较强，尤其是中国，发文数量达2 289篇(不含中国台湾地区的学术成果)，超过了美国近600篇，占据该领域的绝对领导地位。

从国家合作看，该领域初步形成了以中国和美国为主导的合作闭环网络，包括中国、美国、英国、日本、韩国、德国和加拿大等国家，基本涵盖了发文量前10名的国家。相较于其他分散节点，网络内国家节点之间连接线较为密集且节点轮廓更大，表明以中美为首的合作闭环网络内部之间的科研合作明显要多于其他分散的国家且科研成果丰硕。近年来，随着该领域的国内学者合作不断加强、研究力度加大，一举打破了我国早期在新能源汽车研究领域单打独斗和未形成开放研究引领全球的局面，初步形成了以我国为首的科研合作网络。

3 研究热点与演变趋势 3.1 新能源汽车研究热点

文献关键词往往是对文章中心内容的高度概括和浓缩，是学者研究内容的焦点之所在^[15]。因此，通过分析关键词共现知识图谱，利用高频关键词的分布及演化情况，可以直观地体现该领域在不同时间段内研究前沿及热点的演变趋势。同时，关键词节点之间的连接状态表征关键词之间的关联性以此揭示该领域知识的内在联系。本文参数设置为：Top N=50，裁剪选取MST(multiplel spanning tree)方式，国际新能源汽车领域关键词共现图谱如图4所示。此外，本文也列出了高频关键词前 20的名称和出现频次，如表4 所示。

如图4显示，在Top N=50的情况下，国际新能源汽车领域的关键词共现图谱共计有399个节点和823条连接，关键词出现频率越高，在图中对应的节点轮廓越大，其中关键词电动汽车(electric vehicle)出现频次最高在图中显示为最大节点。结合图4和表4，发现国际新能源汽车领域的研究热点主要有新能源汽车的动力研究(如电动汽车、混合动力汽车)、电动汽车的系统开发、软硬件及算法设计、性能优化、模型仿真、电池管理、能源管理、能源、影响因素和市场需求等。

整体而言，将该领域的研究热点分为2类，一是新能源汽车相关技术研究，包括动力驱动、能源存储、安全性能和续航能力等核心技术；二是新能源汽车应用推广研究，包括影响因素、市场需求和相关政策等方面。在技术研究中动力问题和能源管理一直备受学者关注。Satyapal ^[16]回顾了当前车辆储氢的现状，提出美国能源部国家氢储存项目的重点是基于材料的技术，需要继续对材料和系统等新概念进行基础研究和应用开发。Chau ^[17]介绍了用于电动汽车和混合动力汽车的永磁无刷(permanent-magnet brushless，PM BL)驱动器，认为永磁无刷电动变速箱(the PM BL electric variable-transmission，PM BL EVT)系统的“完全无刷”配置将成为混合动力汽车(hybrid electric vehicle，HEV)领域的主要研究方向。相较于传统化石能源，电力驱动或混合动力确能有效缓解全球能源危机和环境问题。针对如何才能保障新能源汽车电池管理过程中的安全性和高效性，Wang ^[18]概述了与感应电能传输系统相关的理论和实际设计问题，提出使用变频控制器的非接触式电动车电池充电的设计实例；Clement-nyns ^[19]提出通过协调充电消除峰值功率降低功率损耗和电压偏差，用最小化功率损耗和最大化主电网负载系数来计算混合动力电动汽车(plug in hybrid electric vehicle，PHEV)的最佳充电配置；Lopes ^[20]发现将电动汽车成功整合到电力系统中，在未来能够运用电网技术管理和市场运作有效地处理电动汽车充电问题。

随着相关技术的不断发展，越来越多的学者开始关注新能源汽车推广的影响因素和前景研究。Chan ^[21]认为由于出色的燃油经济性和车辆性能，混合动力车将逐渐在市场上获得普及，建模和仿真将在HEV设计和开发的成功中发挥重要作用。Emadi ^[22]认为现阶段仍有许多技术挑战需要克服，特别是在燃料电池汽车领域，但是电动汽车推广的障碍取决于经济性而不是技术。Nykvist ^[23]发现锂离子电池组的成本持续下降，市场领导者的成本远低于之前报道的成本，并对使用电池电动汽车(battery electric vehicle，BEV)进行低碳运输的前景保持乐观. Yilmaz ^[24]提出电动汽车的成功取决于需求和基础设施决策的标准化、高效和智能充电器以及增强型电池技术。

一直以来由于纯电动汽车存在安全性能欠缺、续航能力不足和充电不便利等问题，混合动力电动汽车渐渐成为新能源汽车研究领域的主攻方向。为了更好地解决新能源汽车动力和充电便利性等问题，可再生能源、充电站和锂离子电池成为了近几年的研究前沿与热点。电池管理(主要指电池充电方面)、动力能源管理(动力设计和能源存储等方面)和新能源汽车的应用推广一直以来都是该领域学者的重点关注对象，是该领域的研究前沿和热点，也是新能源汽车实现普及所面临的主要挑战。

3.2 新能源汽车研究的演变趋势

关键词时区视图(Time-zone) 是一种侧重于从时间维度上来表示知识演进的视图，它可以清晰地展示出文献的更新和相互影响^[25]。为了更好地展现关键词演化和发展趋势，本文利用Citespace Ⅲ 分析了1998~2019年国际新能源汽车领域研究热点主题的交互关系和演变路径。在Citespace Ⅲ 中设置阈值为(2，2，15)，(3，3，20)，(3，3，20)，选取前30个节点作为分析对象，运行得到节点210个，连线449条，密度为0.020 5的关键词共被引Time-zone网络。结合图1和图5，发现新能源汽车领域大致可分3个发展阶段且每个发展阶段的研究侧重点有所差异。

(1) 1998~2004年的“萌芽”阶段。自1769年世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车问世，传统汽车已有200多年的发展历史，从模型设计到工艺制作均已成熟。在这一阶段电动汽车从概念提出到研发落地都举步维艰，因为一方面它改变了人们根深蒂固的思维方式和习惯，另一方面电动汽车存在着太多的未知因素，如技术、安全等。在这一时期，由于相关技术和社会偏见等因素的影响，无论是社会、企业或是学术界都没有对其给予过多的关注。因此，其发展速度极其缓慢，研究热点主题也偏向于汽车的底层硬软件相关的技术研究，以证明其可行性，如电动汽车的系统开发(system)、软硬件及算法设计(design)、性能优化(performance optimization)、模型仿真 (model simulation) 和排放(emission)等。

(2) 2005~2008年的调整阶段。在少数研究者不断摸索、前赴后继的努力下，新能源汽车的可行性得到了进一步验证。越来越多的企业和研究者相继进入该领域，新能源汽车开始逐渐进入消费者的视野但仍不被其接受。纵观全球整个汽车市场都很小，因为此时汽车还只是富人彰显地位和身份的独有工具，并未普及。消费者更多的只是考虑其使用成本，并不在乎环保功能。相对于传统汽车，新能源汽车虽然环保性能好，但其续航能力差，充电极不便利，而且价格昂贵、使用成本高，更重要的是还有较高安全风险。对于这种应用价值超过理论价值的研究而言，一旦不被市场所认可或是没有市场，那么其研究将会进展缓慢甚至会停滞不前。在2006年，丰田汽车公司为了有效缓解纯电动汽车续航能力和能源存储等问题，率先向美国市场投放了Ahima牌混合动力汽车。因此这一阶段侧重研究新能源汽车动力方向以期解决续航不足的问题，如燃料电池汽车(fuel cell vehicle)、电动汽车(electric vehicles)、能源管理(energy/power management)、能源存储(energy storage)等方面。

(3) 2009~2019年的爆发式增长阶段。2008年国际金融危机后，以“绿色经济”为核心的经济革命浪潮席卷全球，世界各国纷纷制定和推进一系列经济刺激计划，称之为“绿色新政”。英国、法国和德国引领绿色潮流，早在2009年法国政府便投资了4亿欧元，用于研发清洁汽车和“低碳汽车”。同年，美、日、韩等国大力推动绿色新政，2月奥巴马政府便通过了《美国复苏与再投资法案》，重点包括发展可再生能源、高效电池和节能汽车等，4月日本政府公布了《绿色经济与社会变革》政策草案，7月韩国公布《绿色增长国家战略及五年计划》。在各国政府的大力推动下，新能源汽车领域得到了社会、企业和学术界的广泛关注，随着大量资源的投入，该领域的研究得到空前发展。近年来，我国在公共交通领域广泛采用新能源汽车，大力提倡绿色出行，培养人们的绿色消费意识，提高人们的绿色素养。此外，消费者购买新能源汽车可享受3年免征购置税等一系列优惠政策，进一步加快了新能源汽车的市场采用。在政府相关补贴政策的刺激下，随着消费者环保意识的提高，新能源汽车得到越来越多的消费者认可和接受，新能源汽车市场得到进一步拓展。有需求就有市场，有市场便有企业研发投入，消费者的需求进一步促进业界和学术界关于新能源汽车的研究。在这一阶段，研究更多偏向于新能源汽车的续航能力、市场应用、推广和相关政策研究等方面。如混合动力电动汽车(plug in hybrid electric vehicle)、影响因素(impact)、市场需求(demand)、再生能源(renewable energy)、充电桩(charging station)、不确定性(uncertainty)和分发系统(distribution system)等。

此外，由于相关技术仍不成熟，纯电动汽车在安全性能、充电便利性和续航能力等方面存在不足，混合动力电动汽车逐渐崭露头角，成为了该领域研究的主攻方向。为了更好地解决新能源汽车动力和充电便利性等问题，2015年9月，我国出台了《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》，旨在进一步加快推进充电基础设施的建设工作。图谱显示关于可再生能源(renewable energy)、充电站(charging station)和锂离子电池(lithium ion battery)的研究在近几年也逐渐增多，其中充电站的相关研究渐渐成为了学者关注的焦点。

总的来说，随着新能源汽车领域研究的不断深入，相关技术的不断进步，新能源汽车续航能力、安全性和充电便利性等问题将得到有效的缓解甚至解决，最终可能完全取代传统汽车成为人们日常生活中随处可见的交通工具。

4 结论

在资源耗竭和环境污染形势日益严峻的情形下，以特斯拉为代表的一批新能源汽车企业应运而生，同样世界各国政府也纷纷出台政策加大对新能源汽车产业的关注和投入。对于新能源汽车产业，无论是企业或政府都力争把握先发优势，以期能够抢先占据新能源汽车新兴市场的有利位置。本文以Web of Science数据库中1998~2019年国际新能源汽车领域共计7 837篇研究文献为分析对象，运用Citespace Ⅲ 工具绘制科学知识图谱，并从国际新能源汽车领域研究进展及统计分析、研究热点与演变趋势2个层面进行深入探究，以期为国内新能源汽车领域相关研究提供参考。

(1) 理论价值。本文运用文献计量法和共词分析法研究了国际新能源汽车领域的发展现状和发展趋势，进一步丰富该领域的理论研究成果。研究新能源汽车领域的前沿热点和演变趋势可以使后来学者更加快速梳理该领域的发展历程，把握该领域的研究动态。与此同时，研究成果在一定程度上可以为新能源汽车实践提供理论指导依据。

(2) 现实意义。新能源汽车顺应时代发展的潮流，是汽车领域未来的主流发展方向，符合人类可持续的理念。因此，研究新能源汽车的前沿热点、演变趋势和发展前景在一定程度上可以推动这一新兴产业快速发展。

(3) 研究局限性。本文通过文献计量法和Citespace III分析1998~2019年国际新能源汽车领域研究文献，由于方法和工具的某些局限性，仅从整体上分析了该领域研究的发展历程、演变趋势、研究热点和前沿，并未对其研究的具体理论和内容进行深入研究和分析。本文以Web of Science核心数据集数据库的文献作为基础数据，在数据来源上具有一定的代表性但并不够全面，后续研究学者可以利用中国知网(CNKI)和中文社会科学引文索引(CSSCI)等数据库文献进行更加全面的对比分析，得到的分析结果将会更加科学合理。