上个月，就在通用汽车(General Motors)承诺到2035年只生产电动汽车几周后，德州电网的失败突显了美国在迈出摆脱对化石燃料经济依赖的第一步之际面临的艰巨任务。尽管通用汽车的声明从历史的角度来看是引人注目的——美国最大的汽车制造商选择放弃内燃机——德克萨斯州电网的崩溃凸显了这个国家在试图“电气化一切”的过程中要走多远。
尽管面临这些挑战，美国发现自己正处于一个充满希望的转折点，新的经济、社会和政治力量推动着经济脱碳的关键方面——汽车的电气化，并最终实现卡车的电气化。在向电动汽车的转型方面，美国落后于中国和欧盟。但是，如果私营部门、联邦和州政府对电动汽车做出承诺——拜登政府和美国汽车制造商已经开始这样做了——我们认为，在20年内，美国销售的大部分新车将是电动汽车。
实现这一目标的道路上布满了障碍，最显著的是要建立一个遍布全国的充电站网络，并改进电池，使任何一辆电动汽车在快速充电时都能行驶到内燃机汽车一箱汽油所能行驶的距离。消费者的态度也需要改变，人们不再把汽油看作是驱动汽车的唯一可靠方式。但随着技术的不断进步,消费者在屋顶上安装太阳能电池板和电池在他们车库,EV过渡将分散的巨大吸引力,让自身电力系统,个人可以依靠他们的房屋和汽车,同时也回电网出售多余的电力。
过去几个月发生的事件表明，现有的依赖化石燃料的体系正在开始让路。
这一体系将要求我们在监管和运营电网方面做出重大改变，包括计量、定价和资助扩大电网规模的电力存储等关键现代化项目。从电池设计的进步到确保快速充电站有朝一日无处不在，它将依赖于密切的公私合作。而这一愿景将面临巨大的惯性和阻力，因为它从根本上与受监管的垄断心态、巨型发电厂和目前电网运营商对化石燃料的依赖相左。
然而，过去几个月发生的事件表明，这种依赖化石燃料的体系正在开始退步。现在的关键是培育一种转变。
通用汽车(General Motors)首席执行官玛丽•巴拉(Mary Barra)于1月底宣布的这一消息，是电动汽车发展的一个里程碑。尽管通用汽车将其目标描述为“有抱负的”，但它们的特殊性和雄心是值得注意的。它们是在与美国环境保护基金(Environmental Defense Fund)协商后制定的，该基金已在与大公司合作改善环境绩效方面取得了成功，这在汽车行业尚属首次。
E-Transit是福特最畅销货车的全电动版本，将在该公司的2022款车型中推出。福特信贷:
通用绝不是唯一一家推出电动汽车大胆举措的公司。福特汽车的电气化计划比通用汽车的时间要长，该公司正在提供野马和F-150等标志性品牌的电动版本。大众表示，到2023年将在电动汽车领域投资300亿欧元(358亿美元)，并承诺到2028年提供70款全新的大众纯电动车型，预计大众集团的电动汽车销量将达到2200万辆。创业公司也越来越活跃，电动卡车创新者Rivian与亚马逊签署了一项大协议，购买Rivian的全电动货车。似乎每个月都有新的中国电动汽车公司出现。
当然，特斯拉启动了所有关于电动汽车的兴奋之情，计划在奥斯汀和柏林建立新的特斯拉工厂。其上海工厂正在稳步提高Model 3的产量。与此同时，新的私人投资来源正在涌入电动汽车和电池公司。
由于电池对电动汽车销量增长至关重要，该技术面临着成本、续航里程和充电时间等常见挑战。电池发展的第一个事实是，与被称为“摩尔定律”的计算机芯片的能力和速度呈指数级增长不同，没有理由期待关键电池性能指标呈指数级(而不是线性)提高。与过去几十年推动IT/数字创新的硅芯片技术相比，你读到的任何电池“突破”都只能提供增量的收益。
新材料和新设计不断被探索。188最新下载地址例如，取代锂离子电池中的液体电解质的“固态”电池前景看好，尽管还需要数年才能达到成本效益。此外，对现有设计进行创新调整也会带来收益，比如将不同尺寸的电池组合在电池组中，用于不同尺寸的车辆，以及更好的电池管理软件。
电池的续航能力已经达到可以轻松满足大多数消费者日常通勤加跑腿需求的程度，但司机在长途旅行时仍需充电。因此，更快的充电时间正成为人们关注的焦点。(丰田在提供电池电动汽车方面非常缓慢，因为其早期的战略押注于混合动力传动系统(如普锐斯)和燃料电池电动汽车，现在它承诺推出固态电池电动汽车，续航里程超过300英里10分钟今年的充电时间原型。)
充电基础设施正成为加速电动汽车普及的关键瓶颈。
全球竞争是电池发展的关键因素，而中国是影响今天电动汽车各个方面的最重要力量:供应、需求、电池、基础设施和建立文化势头。中国的主导地位在一定程度上要归功于其深思熟虑的产业政策，这些政策促进了电池研发和电池供应链的发展，同时推动国内汽车制造商设计和生产电动汽车。这鼓励了像比亚迪这样的公司从电池专家发展成为汽车公司，这种发展在其他地方从未见过。
中国还拥有充足的锂和稀土供应，它们是电池生产所需的原料，尽管远非垄断;随着经济形势变得更加有利，其他全球资源也开始投入使用。中国要求在国内生产汽车供国内销售的外国汽车制造商遵守许多规则，包括与中国汽车制造商成立合资企业(以促进技术和生产专长的转移)，生产一定比例的电动汽车，以及在这些车辆中使用中国制造的电池。
欧盟在协调地区和国家政策以支持电动汽车方面与中国保持密切联系。2020年，欧盟电动汽车销量超过中国，达到140万辆，比2019年增长了137%，尽管整体汽车销量下降了20%。这就是结果，观察人士说许多新车型的出现，以及推广力度的加大。挪威闻名世界人均电动汽车拥有率，2020年所有新车销量的一半以上都是电动汽车。其中一个原因是挪威对电动汽车和充电基础设施的税收补贴。与美国一样，与中国的竞争正促使欧盟开发自己的电池和电动汽车供应链，以避免对单一来源的依赖，并保持较高的技术水平。
鉴于汽车制造商目前承诺推出的新电动汽车数量庞大，充电基础设施正成为加速电动汽车普及的关键瓶颈。关于电动汽车和充电基础设施，人们经常引用“先有鸡还是先有蛋”的说法，但一个更合适的比喻(这要归功于电影《梦幻之地》(Field of Dreams))可能是:“如果你建造了它，它们就会来。”
中国浙江省湖州市康帝电动汽车集团的电动汽车排起了长队。谭云峰/视觉中国集团
中国已显示出在需求之前建设充电基础设施的重要性，通过创造一种文化动力感来诱导购买，并解决里程焦虑。哥伦比亚大学报告这要归功于中央政府对充电基础设施的大力支持，以及制定国家标准，只有一个充电接口。(美国有三家。)哥伦比亚大学的报告说，中国还集中收集了更多电动汽车充电的数据，而美国充电网络有许多不同的用户，但很少进行协调分析。
在世界范围内，扭转电动汽车采用的心理平衡，从消极和恐惧转向积极和自信，与在经济上取得成功同等重要。为此，如果对充电基础设施的投资代表着全场紧逼，而不是渐进增长，那么它们将是最有效的。考虑到家庭充电将满足许多农村和郊区电动汽车车主的日常需求，安装应优先考虑最高效的充电地点，即城市多用途建筑和州际公路附近的长途旅行。
虽然特斯拉为自己的客户提供自己的超级充电站的战略决定对其销售和公众对电动汽车的意识都产生了有益的影响，但我们不认为未来的充电站将由汽车制造商品牌。相反，汽车制造商将与私营企业合作建设充电基础设施，但也将寻求政府投资。例如，通用汽车最近的声明包括承诺与EVgo合作，在未来5年内安装超过2700个快速充电站。
拜登政府计划在2.8万个充电站安装50万个单独的充电器。
拜登政府正在大力支持电动汽车基础设施建设，并计划这么做安装50万个独立充电器(是现在的五倍)在28000个充电站。拜登的计划到2030年可以满足美国一半以上的充电需求，并“刺激多达2500万辆电动汽车的销售”。Inside ev报道。大力推动电动汽车充电基础设施建设还将创造数千个就业岗位，这是推动美国交通行业脱碳的关键卖点。
大力支持电动汽车的采用是一种日益强大的力量:对电网的新方法的呼吁，一种去中心化的、支持个人和社区能源自治、独立和灵活性的方法。许多不同的力量——特别是对电网规则的改变进行试验并得到高度宣传的试点项目——可能有助于促进这一愿景。
人们很容易把电动汽车市场上的这些非凡创新看作是埃隆•马斯克(Elon Musk)等富有远见的企业家的产物。但私营部门和企业家是在一个法律和法规的世界里运作的。一种承认各州和联邦政府的重要作用的方法可以进一步加速电动汽车的转型。政府的行动包括制定旨在减少新机动车排放的法规，利用政府采购权力刺激需求(联邦政府的车队拥有60多万辆汽车)，以及对将内燃机汽车替换为电动汽车提供巨额财政激励。
11月，在中国上海的特斯拉超级工厂，员工们正在研发Model 3电动汽车。丁婷/新华社盖蒂报道
加州等领先州也将在电动汽车转型中发挥重要作用。去年九月，加文·纽森州长发布行政命令设定目标，到2035年，该州销售的所有汽车都是零排放汽车(zev)。加州空气资源委员会表示，这将使加州“在2045年前走上碳中和之路”。加州早在30年前就开始采用ZEV标准。
其他11个州，主要在东北部(最近增加的科罗拉多州和华盛顿州)，也有ZEV标准。此外，沿I-95走廊的12个州和哥伦比亚特区已经形成了交通与气候倡议，以促进更清洁的交通系统。该倡议最近启动了东北电动汽车网该公司将与公共和私营部门合作，“协调整个东北部和中大西洋地区的电动汽车基础设施规划和部署。”他们的目标是实现从新英格兰北部到华盛顿特区的无缝电动交通
10年前，这样的愿望可能还遥不可及，但随着电动汽车转型势头的增强，它们现在已经触手可及。就在五年前，交通运输的排放量超过发电，成为美国最大的温室气体排放来源，这凸显了加速电动汽车转型的重要性。如果应对气候变化需要我们“电气化一切”，那么我们需要把电动汽车视为更大的能源生态系统的一部分，而不是单独的一部分。电动汽车将受益于现代化电网，并将在现代化中发挥重要作用。此外，监管电网的政府官员——以及支持电动汽车的政策——也将确保这些创新有增长空间。全员参与是通往清洁能源未来的唯一途径。
