基于VOSviewer新能源汽车事故及研究文献分析

杨梦华

（青岛理工大学 机械与汽车工程学院，青岛266520）

主题词：公路运输 交通事故 新能源汽车 VOSviewer 共现 文献分析

1 引言

随着我国大力发展交通事业，截止2020年末我国公路总里程达到519.81万km，公路密度达到54.15 km/(100 km)，详见图1所示。新中国成立72年来，中国汽车产业经历了从无到有、从小到大的发展历程，汽车产业逐渐成为国民经济重要的战略性、支柱性产业。并且随着能源危机逐渐加剧，人类开始探索使用替代传统燃油汽车的新型交通工具。近日有关针对新能源汽车企业的维权事件及交通事故频繁发生，新能源汽车的安全性成为人们关注的焦点。鉴于此，笔者拟分析总结近年来我国汽车及新能源汽车销售及事故现状，揭示新能源汽车发展趋势，同时拟利用信息可视化工具VOSviewer，对2016年1月—2021年5月新能源汽车研究文献进行分析，绘制相应文献共现图谱，探讨我国新能源汽车研究特征，为丰富拓展新能源汽车研究内容提供依据。

图1 2015-2020年中国公路总里程及公路密度

2 汽车及新能源汽车销售情况及事故分析

2.1 交通建设发展及现状

新中国成立之初，由于战争破坏技术不足等原因，公路里程数不足10万km。直到1978年改革开放全面开始，国家正式规划中国公路网，随着“要想富，先修路”的观念逐渐被各级政府认可，20世纪90年代，公路出现大规模建设高潮。截止2020年末，我国高速公路及公路总里程分别达到16.10万km、519.81万km，均为世界第1。按照具体公路等级来看，2020年末全国四级及以上等级公路里程达到494.45万km，比2019年增长24.58万km，占公路总里程95.1%，具体如图2所示。

图2 2020年中国各技术等级公路里程构成情况

2.2 汽车及新能源汽车销售量统计分析

本文对2017—2019年期间汽车及新能源汽车销售量数据资料分析，其数据来源于国家统计局。2017—2019年我国共计销售汽车20 250万辆，新能源汽车699.9万辆，占总销售量3.5%，不同年份的具体销售量如图3所示。

图3 2017—2019年汽车及新能源汽车销售量累计

对比分析汽车与新能源汽车销售量累计图可知，每年的变化趋势相同，汽车销售量淡季集中于1、2季度，旺季集中于3、4季度，完全符合人们的消费习惯。产销率是指一定时期已经销售的产品总量与可供销售的工业产品总量之比，反映了产品生产实现销售的程度。汽车的销售量可以作为预示经济衰退和复苏的早期信号，近3年汽车年均销售量均超6 000万辆，产销率接近100%，可认为汽车产品符合社会现实需要的程度很大。近3年新能源汽车销售量呈整体上涨趋势，2019年较2017年年均销售量增长101.5%，产销率接近100%，可认为新能源汽车符合社会现实需要的程度很大。

新能源汽车的安全问题一直是制约消费者选择的痛点，因为电池的存在新能源汽车更易发生起火事故，整车安全性能远不如传统燃油车。2020年9月20日，中国工程院院士孙逢春在全球智能出行大会上指出，2020年我国新能源汽车着火事故率仅为0.002 6%，我国新能源汽车着火事故率低于传统燃油车，新能源汽车燃烧事故率显著低于特斯拉车型。这表明随着新能源新结构技术的发展，新能源汽车的安全性逐渐提高，从电动汽车长远发展的角度来看，从国家能源战略出发，大力发展新能源汽车的大方向不会改变，因此未来新能源汽车必将占据主导地位。

2.3 汽车事故分析

本文对2001-2020年期间交通事故数据资料分析，其数据来源于国家统计局。2001—2020年我国共计发生6 743 919起交通事故，详见图4所示。交通事故发生总数自2002年起总体呈下降趋势，安全形势稳中向好，且交通事故在2002年处于事故数量的最高峰。我国预防道路交通事故工作取得一定成绩，其中重大、特大交通事故发生数逐年骤减，2018年首创新低，26个省区实现重大事故“零发生”。

图4 2001-2020年全国交通事故发生趋势

2020年全国共发生244 674起交通事故，其中机动车交通事故发生211 074起，占总事故86.28%，机动车交通事故中汽车交通事故共发生156 901起，占机动交通事故总数74.33%。对比分析其他数据统计可知，机动车交通事故占总交通事故主要部分，其事故死亡人数占总交通事故死亡人数90.68%，其事故直接财产损失占总交通事故直接财产损失93.48%。汽车交通事故占机动车交通事故主要部分。汽车交通事故死亡人数占机动车交通事故死亡人数77.03%，汽车交通事故受伤人数占机动车交通事故受伤人数71.00%，汽车交通事故直接财产损失占机动车交通事故直接财产损失87.76%。由此可见，对汽车交通事故的控制将对交通事故的控制起着关键性作用，这也使得国家提高对汽车安全重视程度。

2.4 2020年新能源汽车交通事故统计分析

自新能源汽车广泛使用以来，其自燃、起火的安全事故频繁发生，据不完全统计，仅2020年国内新能源汽车发生自燃、起火事故共有124起。对比2018及2019年事故规律可知，车辆问题集中于出厂后的第2个夏天，且锂离子电池的热失控是新能源汽车安全事故的核心原因。在所统计的事故中明确纯电动汽车安全事故高达84%，乘用车引起的事故占总事故74%，静置状态下发生事故约占总事故一半，新能源汽车的安全问题亟需得到解决。

3 基于VOSviewer的新能源汽车研究文献可视化分析

3.1 数据来源

中国知网的中文期刊全文数据(CNKI)是目前世界上最大的、连续动态更新的中国期刊全文数据库，其在学科收录范围、期刊来源等方面具有较强优势，因此选择CNKI作为本文研究期刊数据来源。从CNKI的学术期刊数据库中，以“新能源汽车”“动力电池”“电动汽车”为主题，时间跨度为2016年1月—2021年5月，期刊来源为核心期刊、EI、CSSCI、SCI，共检索出6 392篇文献，以RefWorks格式导出文献。

3.2 VOSviewer软件介绍

目前常用的文献计量分析软件有Histcite、BibEx⁃cel、CiteSpace、VOSviewer。其中VOSviewer软件是由荷兰莱顿大学Nee Jan van Eck和Ludo Waltman于2009年共同开发出的文献分析软件，能够快速从文章特定部分提取概括性信息并以可视化方式呈现。该软件主要基于文献共引、共被引原理绘制科学图谱，分析功能全面、可视化效果好，是近年来在大数据发展支持下逐步兴起的一种文献计量分析方法，应用于诸多学科领域。

3.3 不同时间文献发表数量分析

根据在CNKI中检索新能源汽车相关文献发表数量，整理得出表1。共检索得到期刊文献6 392篇，“新能源汽车”主题期刊文献829篇，“动力电池”主题期刊文献1 290篇，“电动汽车”主题期刊文献4 273篇。每年总发文量稳定在1 100篇以上，整体呈现小幅度波动上升。

表1 2016—2021年新能源汽车文献发表概况 篇

3.4 关键词热度及聚类分析

将CNKI中检索的文献导入VOSviewer，去掉重复的关键词后，对关键词进行聚类分析得到新能源汽车相关文献中关键词视图，如图5所示。根据对关键词分析，出现频次不少于10次的共有281个关键词，图中关键词字号越大代表出现的频次越高。由图5可知，新能源汽车相关文献中出现频次较高的关键词除有电动汽车、动力电池、新能源汽车搜索主题外，主要有锂离子电池、动力铅酸蓄电池、动力锂离子电池的锂电池研究，电池管理系统、荷电状态、控制策略、有序充电、梯次利用等电池充放电管理研究，分布式电源、充电站等配套设施研究及仿真模拟研究等。最初新能源汽车的相关研究起源于对新能源汽车产业的研究，涉及电池技术、国家战略性政策及充电站设计等，近年来才逐步开展对动力电池尤其是锂离子电池的详细研究，研发设计更具轻量化、高续航的稳定安全的动力电池，并结合粒子群等智能算法进行大数据仿真。整体分析可知有关新能源汽车的研究不断细化，所运用的方法紧贴不断改进完善，这都离不开国家对新能源汽车发展提出越来越高的要求。

图5 新能源汽车相关文献中关键词

同时动力电池对于新能源汽车研究发展起着关键影响，对动力电池相关文献关键词进行聚类分析可知，现有研究主要集中于动力电池的荷电状态、能量管理、热管理与热失控、电化学性能、回收利用等方向具体见图6所示。其中锂离子电池与其它类型的车载动力电池相比，其具有生命周期长、单体能量密度大、高效无污染的优点，因此被人们大规模使用。因电

图6 动力电池相关文献关键词

动汽车充电事故仍频繁发生，相关研究人员已经制定了绝缘、过热、通信的基本安全保护标准，并在此基础上开展了进一步的研究。

3.5 文献作者及相关合作情况分析

将CNKI检索的文献导入VOSviewer，对作者进行聚类分析，得到新能源汽车相关文献中作者视图，详见图7所示，视图中相同颜色的作者属于同一聚类的合作网络，线条表示作者之间的合作联系。通过对该研究领域作者合作网络的清晰认识能够对年度区间的热点进行认识了解，同时对新能源汽车研究现状的总结有一定参考意义。其中发表文献数量最多的作者是张向文，在此期间发表32篇该领域相关文献，其次是陈吉清在此期间发表31篇该领域相关文献；合作联系强度最高的作者是王芳，其联系强度为70，其次作者是刘仕强，其联系强度为48。由图可知，作者合作网络分布均匀，作者间的联系强度普遍不高。对于未来新能源汽车研究发展，建议相关研究学者加强彼此间的交流联系，扩宽研究领域，即尽可能多的涉及有关新能源汽车安全及其发展的各个方面，共同为新能源汽车的发展贡献力量。

图7 新能源汽车相关文献中作者最大相关合作网络

4 结论

本文总结近年来我国汽车及新能源汽车销售及事故情况，运用VOSviewer软件对新能源汽车相关文献进行计量分析，得出研究热点和活跃作者，并通过类比已有对VOSviewer应用的文献，验证了本文方法的有效性。本文得到的主要结论如下：

（1）从交通建设来看，我国公路建设自2014年起总里程数及公路密度整体呈上升发展趋势，交通建设逐渐完善大大方便了人们生活。

（2）从汽车及新能源汽车销售量分析来看，产销率居高不下，社会对汽车需求程度较高，从国家战略角度出发，大力发展新能源汽车的能够促进国家经济增长。

（3）从汽车及新能源汽车事故分析来看，汽车事故发生总数自2002年起总体呈下降趋势，重大特大交通事故数逐年骤减，体现了政府对于交通事故工作的重视，同时侧面体现人们对于交通安全的重视。

（4）从文献发表时间来看，针对新能源汽车相关文献年度发表数量呈小幅度上升趋势，2020年文献发表数量相对较多。从文献关键词视图分析来看，除搜索主题“新能源汽车”“动力电池”“电动汽车”外，对新能源汽车的研究主要围绕锂电池安全效能、电池充放电管理、配套设施分配及新能源汽车仿真模拟研究等方面。从文献作者及相关合作情况分析来看，新能源汽车研究发文量最多的作者是张向文，合作联系强度最高的作者是王芳，作者合作网络分布均匀。

通过对现有数据收集及相关文献总结分析，明确交通建设及交通事故发展趋势及现状，了解现有研究热点及活跃作者，为新能源汽车相关研究提供理论基础。