本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
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马萨诸塞州剑桥市—福特汽车公司可持续商业战略总监约翰·维埃拉表示，到2030年，全球汽车保有量将达到20亿辆，高于今天的7亿辆。无论这些汽车是插电式混合动力汽车、氢燃料电池汽车，还是仅仅是极其高效的内燃机，其经济、环境和社会影响都将是巨大的——从玻利维亚的锂矿开采到中国的路怒症。
那么，未来汽车的燃料选择将是什么呢？ 维埃拉认为这将是电力，并指出福特在当前的经济困难时期，正将其研发资金集中在电动汽车上。 他在麻省理工学院能源会议上周六表示：“我们最近决定做电动汽车，因为与氢燃料相比，电动汽车是更短期的选择。”
Better Place公司（一家位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的电动汽车电池和充电站供应商）的斯文·特森显然同意这种观点。 他们的计划是将手机商业模式引入汽车行业，推广到澳大利亚和以色列等国家以及像夏威夷这样的州；也就是说，消费者购买自己的汽车，但需要为“分钟”付费，在这里“分钟”指的是千瓦时（通过快速充电或在类似于今天加油站的站点更换电池以进行长途旅行来累积）。
但能源专家认为，这种愿景存在三大主要问题。
问题一：即使电动汽车将减少温室气体排放，但要么会使电网崩溃，要么需要新建500座核电站才能在白天为美国2亿辆汽车的整个车队充电，哈佛商学院技术教授丹尼尔·斯诺表示。 特森不同意这种说法，他指出300平方英里的光伏电池板就可以做到这一点。 他说：“你只需要一块相当于罗德岛州五分之一大小的面积覆盖光伏电池板，你就有了电力来源。”
当然，光伏电池板在夜间不产生电力，而特森认为电动汽车必须在夜间充电，以避免在炎热、阳光明媚的夏日成倍增加峰值电力需求。 更重要的是：电动汽车车主是否愿意将电池中的电量卖回给邻居（或电网）？ Premium Power公司（一家位于马萨诸塞州北雷丁的电池制造商）首席执行官加里·科莱洛说：“我要用我的雪佛兰Volt来照亮你的灯吗？我不这么认为。”
第二个缺陷：还没有人制造出量产的电动汽车，尽管存在各种汽油-电动混合动力丰田普锐斯的改装版本。 在雪佛兰Volt或众多竞争者（据说Better Place正在与日产谈判，日产与福特一样，也放弃了氢燃料，转而支持电动汽车）到位之前，这种模式将无法运行。
最终，Better Place可能是在销售电力存储，而不是电力本身。 毕竟，所有这些电动汽车都将配备电池。 一旦有足够多的此类汽车到位，它们就会成为存储电力的便捷场所，这些电力是在不需要时产生的，例如夜间的风力，而风力是目前被浪费的资源。
第三个问题是电动汽车可能太贵了。 维埃拉表示，真正的电动汽车所需的电池将使汽车的基本价格增加高达15,000美元，这对美国或发展中国家的许多消费者来说太贵了。 维埃拉说：“这将是负担不起的。”
因此，最终可能是改进的内燃机将继续统治道路。 BP首席能源和气候政策顾问阿图尔·艾莉亚预测，石油供应充足，已知储量约为2万亿桶（尽管并非所有储量都容易获得）。 但是，即使使用效率提高20%的发动机（这在技术上是可行的，并且今天可以负担得起），仅仅汽车数量的增加也将超过任何温室气体排放量的减少，从而可能使交通运输成为比现在更大的气候变化问题。
唯一的答案可能是替代液体燃料：生物燃料，由玉米秸秆中的纤维素等废料制成，而不是玉米粒中的淀粉。 普林斯顿大学研究工程师埃里克·拉尔森在周末会议上表示，美国有“5亿吨”此类材料可用。 “那是没有间接土地利用影响的生物质，”比如为了能源作物而排挤粮食作物，让穷人的肚子与富人的油箱竞争。
这种生物燃料可以使液体运输燃料“碳中和”，因为它们燃烧时排放的二氧化碳量与植物生长期间使用的二氧化碳量相平衡。 尽管如此，生物燃料很难取代当今汽车使用的大部分石油，而且由于生物燃料效率更高，甚至可以使电力“负碳”，因此将生物质与化石燃料一起燃烧以产生电力，而不是将其转化为燃料，可能更有意义，拉尔森认为。
当然，政治将在未来燃料中发挥作用。 众议员杰伊·因斯利（华盛顿州民主党）预测，旨在建立限制二氧化碳排放的碳排放交易计划、强制规定美国电力一定比例来自可再生能源以及立法创建联邦所谓的智能电网的措施将在今年年底前成为法律。
他在会议上对ScientificAmerican.com表示：“这是电动汽车和先进生物燃料之间的一场有趣的竞赛。 如果我们绿化电网，我们就可以绿化交通运输部门。”
图片来源：©iStockphoto.com/Dan Eckert