【猎云网（微信号：ilieyun
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编者注：本文作者James Temple，MIT Technology Review能源板块高级编辑，专注于可再生能源技术利用相关研究。
十一年前，埃隆·马斯克为特斯拉设计了一个宏伟的“三步走”计划，公司将会推出三款成功的低价车辆，从公司的运动型轿车和豪华轿车上搜集资金并将其投入研究开发，最终以更低的成本和更快的速度实现公司的终极目标：全电动的低价家用车辆。
一旦清洁能源车辆进入了大众市场，那么马斯克的“大目标”就实现了，也就是实现了“从石化能源经济向太阳能经济的转变”。
本周五，这家公司距离它十一年前的计划只差最后一步了。特斯拉即将向它的数十位客户发行他们期待已久的Model 3电动车。这款四门轿车的起步价为3.5万美元（不考虑鼓励政策），单次充电续航里程为215英里。
可能你会怀疑这款电动车是否真的那么亲民（不少观察者的人士将之称为“入门级的豪华轿车”）。但无疑Model 3s会吸引众多的消费者，特斯拉也也已经改变了汽车市场。美国是个沉迷于动力强大、耗油量也同样巨大的汽车和卡车的国家，而特斯拉打造的电动车也正在吸引这个国家的消费者，并促使其它汽车制造商推出及加快自己的电动车计划。
尽管目前已经走到了“第三步”，但马斯克距离完全实现自己的目标还有很长的一段距离。哪怕最近电动车的发展速度非常快，但它仍然只占据了非常小的一块市场。在全球范围内，新销售的车辆中只有不到1%是电动车。
在未来几年里，电动车几乎会占据所有汽车市场的新份额。但它想要成为真正主流的消费产品，彻底地降低这个行业对石化燃料的依赖，还早得很。在此之前，基础设施、消费倾向、公众政策以及电池价格都亟待改变。而这些会何时发生改变，改变后特斯拉将身处什么位置，我们尚不得而知。
电池产量是个大问题
和往常一样，马斯克依旧对这些事情非常乐观。本月初，在罗德岛举办的美国州长大会上，马斯克预测，可能在10年后，美国生产的车辆中将有一半都是电动车。这比最乐观的预计还早了10年。
马斯克的预测意味着，在2027年美国将有一半的车辆（约910万辆）是电动车。如果我们都按60千瓦时的锂离子电池组（据说这是Model 3的标配），那么每年就要生产546千兆瓦时的电池组。这还仅仅是美国市场。
彭博新能源财经（BNEF）表示，目前全世界每年的电池生产能力还只有90千兆瓦时，还有270兆千瓦时的产能正处于计划或建设阶段。
最初，特斯拉表示自己位于内华达的大型电池工厂gigafactory每年的产能为50千兆瓦时，最近它有提出了150千兆瓦时的产能项目。这也就是说，如果马斯克想要实现自己的目标，他必须在未来的10年里再完成16家gigafactory这样的工厂。而特斯拉的第一家工厂预计将于2020年才能全负荷运营，它从宣布到全负荷运营一共花了6年时间。这家公司的第二家gigafactory工厂主要生产太阳能电池板，但它表示今年年末将有三处电池工厂完工，预计主要生产电池。同时这些电池工厂将为已经负债累累的特斯拉带来新的风险。
BNEF的交通分析主管Colin McKerracher预计2027年美国的电动汽车数量将达到320万辆，不到总量的18%，但他也承认Model 3的成功可能会推动电动车在消费群体中的普及。按照他的预测，要达到马斯克说的“半数”目标，起码还要再花十年，同时电动车将在2040年占全球汽车总量的54%。
消费的倾向
不论10年还是23年里，电动车想要占据半壁江山，消费倾向的根本改变是基础。美国汽车的销量在2016年到达了新的巅峰，但其中卡车和SUV占据了63%，而低廉的燃油价格在其中也发挥了重要作用。这些都没有说明有非常多的美国人急需一款电动车，因为后者目前还有太多地方有待完善。
卡内基梅隆大学汽车电动化部门的主管Jeremy Michalek表示：“电动车价格更贵，续航里程更低，还要花时间去充电。可能特斯拉有不少粉丝，但它还无法进入主流的消费市场。”
当然，目前美国的电动车种类还很少，包括特斯拉的高端轿车Model S、Model X，福特的Focus Electric，以及最近推出的Chevy Bolt（售价36496美元）。但也有越来越多的制造商开始涉足这块领域，有数十款车型在去年秋天的巴黎车展上亮相。沃尔沃也表示将在2019年推出第一款电动车，还会于2021年推出5款新的电动车。
McKerracher说，如果Model 3成功了，它将会从其它内燃机汽车那里夺走市场份额，并会鼓励更多制造商推出自己的电动车。
但BNEF也表示，只有等到电动车和普通内燃机汽车的价格相等时，它才有可能进入主流市场。研究人员预计，2025年锂离子电池的容量将达到109千瓦时，价格也会有所降低，但在此之前电动车是不可能进入主流市场的。
但没有人认为电池的价格会在短时间里骤降，电动车的价格亦是如此。Michalek的研究表明，大多数电动车电池价格的下降都是因为技术上的革新，这恰恰是最难预测的。
而且能降低价格，实现推广的因素还包括公共政策的支持。美国的一些州（比如加利福尼亚州）已经在电动车的推广上下了大力气，最近加州的立法者又在电动车的税收减免上投入了30亿美元的津贴。但任何其它推广电动车的联邦政策都不太可能获得当地行政机关和国会的批准。
电动车推广面临的另一个问题就是充电设施，想要拓宽市场，电动车公司必须吸引普通家庭以及租房的人群。他们可能没有自己的停车场或车库，也不可能花个数万美元在别人的房屋里安装充电设施。
公共政策也可以在这方面发挥作用，一些国家、州政府以及城市已经有所举措，比如要求新的建筑物里必须配备充电设施，或者在路边设立公用的充电站。
供电网络问题
有研究人员认为，美国现有的发电系统已经能满足大量电动车的需求了。2007年的一份报告表明，哪怕美国不再建设任何新的发电站和输电网络，他们现有的电网也能可靠地为国内84%的轿车、皮卡和SUV供电。
如今这个说法依旧属实，但这份报告的联合作者Michael Kintner-Meyer表示，我们需要更加高效地管理输电网络。他说，这些公众设施也需要价格激励政策和技术工具来确保电动车的主人会在夜间充电，而不是在他们下班的时段一起充电。
但这种电力负载的平衡又引起了一个有趣的问题：在美国的大多数地方，夜晚最廉价、灵活的能源就是燃烧煤矿所产生的电能，这意味着你最后仍然要依赖不清洁的能源，产生更多的温室气体。
马斯克想要通过电动车来实现交通行业的绿色化，这个问题是他面临的最大挑战。不使用石化能源的汽车和卡车（不论它们用的是锂离子电池、燃料电池或其他技术）是这个目标的先决条件，但它们都还不够成熟。
只有充电的车辆才不会产生污染物，但我们也要明白，美国的发电系统里有80%的发电站使用的都是石化能源。
“从长远的角度看，这些技术是我们实现目标的唯一方法。但具体能否实现目标取决于我们如何对待剩余使用石化能源的电力系统”
