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。
交通运输的未来是上周在伦敦举行的彭博新能源财经(BNEF)主办的未来能源峰会上的热门话题。
特别是,讨论围绕着交通运输行业在努力平衡 1) 满足需求和 2) 符合空气污染标准的情况下,未来的发展方向这一问题展开。
峰会上的两场活动——与阿斯顿·马丁首席执行官安迪·帕尔默的讨论以及关于交通运输、城市和空气污染的小组讨论——突显了这种紧张关系。这两场活动都由BNEF的先进交通运输主管科林·麦克拉彻主持。 我有机会与麦克拉彻坐下来进一步讨论这个话题。以下是经过压缩和编辑的讨论版本。
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科林·麦克拉彻在与阿斯顿·马丁首席执行官安迪·帕尔默的“高管访谈”中的照片 来源:梅丽莎·C·洛特 (2015)
梅丽莎·C·洛特:在您对阿斯顿·马丁首席执行官安迪·帕尔默的采访中,他表示交通运输的未来是电动的。您同意吗?这是您的分析所显示的吗?
科林·麦克拉彻: 我同意,未来是电动的,但时间表仍不确定。 在许多方面,交通运输看起来像BNEF在2004年首次开始关注可再生能源时的电力行业:您会看到越来越多的政策支持、公众认知的转变,以及最重要的是,技术成本的快速变化。 太阳能和其他可再生能源在技术成本稳步降低的推动下,在短时间内从边缘化走向大规模颠覆。
随着电池成本的下降,我们看到了交通运输电气化开始产生同样的效果。 自2010年以来,电动汽车锂离子电池的成本已下降超过 60%,我们预计这种情况将继续下去。 这将具有很大的颠覆性,并且会比许多人预期的更快发生。

来源:彭博新能源财经(经许可使用)

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还有其他一些迹象表明交通运输正在向电动汽车 (EV) 发展——首先,电力部门每年都在变得更清洁,因此电动汽车也每年都更清洁。 此外,我们看到一些政策——例如美国的燃油经济性标准——正变得更加严格,并推动汽车制造商转向混合动力或完全电气化。 我们的分析表明,如果不进行更多的电气化,将很难达到这些现有标准。 因此,我同意未来主要以电力驱动的说法。 虽然,仍然会有一些应用,例如重型卡车,将使用其他能源——但乘用车的发展轨迹是明确的。
我的长期观点是,所有乘用车都将配备电池和插头。 问题是它们是否也会配备汽油箱作为备用。 纯电动汽车和插电式混合动力汽车之间的这种分野仍然不确定。
洛特:关于这个话题——您认为里程焦虑在未来仍将是一个很大的挑战吗?
麦克拉彻:我认为,插电式电动汽车(配备汽油备用)和纯电动车型可能会在一段时间内并存。 但是,我们看到通用汽车、特斯拉和其他公司在 2017 年、2018 年和 2019 年推出的新型号汽车都具有 200 英里以上的续航里程。 这在很大程度上改变了局面。
我的观点是,我们不会立即完全转向电动汽车。 但是,我们将拥有一个不断增长的市场。 我们预测,到 2030 年,美国 30% 的新乘用车将是插电式混合动力汽车或纯电动汽车。 这可能有点保守,因为它没有考虑到潜在的政策变化。 如果我们采取一些相当严厉的空气质量政策,这个数字可能会大幅上升。 挪威就是一个例子,这个国家提供了慷慨的支持,电动汽车在新车销量中已经达到 15-20%。
我认为,由于这些城市空气质量问题和全球污染物担忧,电动汽车的普及速度可能会更快。 我们正在上海和纽约的后续活动中举办今天在伦敦举行的交通运输、城市和空气质量小组讨论——我很想看看这些讨论将如何相互比较。
洛特:里程焦虑真的是今天人们不购买电动汽车的原因吗? 还是总成本?
麦克拉彻:是前期成本。 当我们考虑买车时,我们实际上并没有考虑总拥有成本。 至少目前还没有。 这背后的心理是人们不会考虑电子表格和随着时间推移的成本折算。
目前,前期成本很高,但下一轮大众市场电动汽车有望使这种情况更容易接受。
乘用车不是我们看到活动的唯一领域。 我们看到电动巴士的成本正在下降,这些公司的订单开始增加。 电池价格正在下降。 因此,在这里,城市正在根据总拥有成本做出选择。 然后问题就变成了融资。 但是,我们有模型——例如,在能源效率领域——可以帮助我们解决这个问题。 一旦我们达到这个程度,就会有创新人士可以使这种类型的投资发挥作用。
洛特:充电基础设施呢? 联网汽车会帮助我们克服里程焦虑吗?
麦克拉彻:围绕互联互通、汽车共享和电气化的趋势相互加强。 例如,对于 DriveNow 英国汽车共享计划,他们能够在某种自由浮动式汽车共享计划中使用电动汽车的部分原因是互联互通。 您可以去取车。 系统会滤除电池电量不足的汽车。 然后,系统会奖励您将汽车停回充电桩等。 共享汽车的利用率更高,因此转向电动汽车的经济性更具吸引力。 所有这些都减少了可能阻止使用电动汽车的摩擦,因此这种互联互通使商业模式成为可能。
这些系统还可以为您提供大量关于系统中正在发生的事情的信息——您的车辆在哪里以及如何被使用,以及您的充电点需要设置在哪里。 自行车共享计划也是如此,大数据显示哪里有空闲车位,哪里系统超负荷。 这意味着您可以制定计划来移动自行车以满足需求。 这些数据有助于降低此类计划的成本。
洛特:生活方式呢? 心理学和不断变化的一代人在我们的交通运输系统将如何发展方面发挥什么作用?
麦克拉彻:有很多心理因素需要考虑——就千禧一代和围绕汽车所有权不断变化的愿望而言,这些都是真实存在的。 我认为这与将交通出行视为一种服务而不是一种资产的理念有关。 我不想把这个问题描绘得太极端——它只影响一部分人口。 但是,在边缘领域——例如在城市中——它意义重大。
洛特:电动汽车是否是公用事业公司抵消对电力需求趋于平缓和下降担忧的机会?
麦克拉彻:我们与许多公用事业公司合作,其中许多公司正在关注新的下游服务——他们也在关注充电基础设施,以了解那里的机会。 我认为,从长远来看,有可能部分抵消电力需求的某些下降。 只是部分抵消——我们的分析表明,它不能完全抵消发达经济体电力需求的下降,但它确实促成了一些增长。
例如,在美国,我们看到电动汽车到 2030 年将额外贡献 2% 的电力需求增长。 这不算多,但它占了大部分增长,并将阻止美国市场的衰退。 这也是新的可转移负荷,这有助于公用事业公司更好地利用资产。 电动汽车主要可以在夜间充电,并减少电力需求的峰值。