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【动向】美国电动汽车发展处于关键节点,追赶中国、欧盟

E Small Data 国际能源小数据 2023-07-02

耶鲁360网站发表文章,题目是:EV Turning Point: Momentum Builds for U.S. Electric Vehicle Transition(电动汽车转折点:美国电动汽车转型动力增强,作者John Paul Macduffie AND Sarah E. Light)。



尽管面临挑战,美国的电动汽车发展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了经济脱碳的一个关键方面——汽车电气化,包括卡车电气化。在向电动汽车过渡方面,美国落后于中国和欧盟。但是,如果私营部门、联邦政府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——20年后美国的汽车市场将是电动汽车的天下。

实现这一愿景的道路上充满障碍,最明显的是需要建立全国性充电站网络,并改进电池性能,让电动汽车都能像燃油汽车那样快速充电。消费者的态度也需要改变,不再把汽油视为唯一可靠的汽车动力。随着科技的稳步发展,消费者在屋顶安装太阳能电池板,在车库安装电池,电动汽车将具有巨大的吸引力,个人可以依靠自产电为家庭和汽车供电,同时也可以将剩余的电力出售回电网。

这样的系统将要求我们对电网的监管和运营方式进行实质性的改变,包括计量、定价,扩大电网规模的电力储存。而这一愿景将面临巨大的阻力,因为它从根本上与受监管的垄断思维、大型发电厂以及当前电网运营商对化石燃料的依赖性相悖。

由于电池对电动汽车销量的增长至关重要,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,与计算机芯片的功率和速度呈指数级增长(称为“摩尔定律”)不同,关键电池性能指标只能呈线性的改善,任何电池“突破性进展”都只能带来边际增量收益。

新材料和新设计也在不断地被探索。例如,取代锂离子电池中的液体电解质的“固态”电池很有前景,但离成本效益还有好几年的路要走。性能改善也将来自对当前设计的创新调整,比如将不同尺寸的电池组合在不同尺寸车辆的电池组中,加上更智能的电池管理软件。

电动汽车的里程范围已经达到可以满足大多数消费者日常通勤的程度,但司机在长途旅行时仍需要充电。因此,更快的充电时间成为尖锐的焦点。最近丰田承诺今年将推出一款固态电池电动汽车,其续航里程超过300英里,充电时间为10分钟。



全球竞争是电动汽车和电池发展的关键因素,而中国是当今影响电动汽车各方面的最重要力量,包括供应、需求、电池、基础设施。中国的主导地位在一定程度上是由于其审慎的产业政策,在推动国内汽车制造商设计和生产电动汽车的同时,促进了电池研发和电池供应链。欧盟在协调地区和国家政策支持电动汽车方面紧随中国。2020年,欧盟电动汽车销量超过中国,达到140万辆,比2019年增长137%。


挪威的人均电动汽车拥有率在世界上名列前茅,2020年超过一半的新车销售是电动汽车。廉价的水力发电提供廉价电力是原因之一,但挪威对电动汽车和充电基础设施的税收补贴也是原因之一。与美国一样,与中国的竞争促使欧盟发展自己的电池和电动汽车供应链,以避免单一能源依赖,并保持较高的技术水平。


拜登政府也在加大对电动汽车基础设施的支持力度,计划在28000个充电站安装50万台个人充电桩(是目前的5倍)。加州将在电动汽车转型中发挥重要作用,州长已经发布行政命令,规定到2035年该州所有销售的车辆都是零排放汽车(ZEV),确保加州到2045年实现碳中和。


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