运输部署案例集/电池电动汽车

概述

以下维基教科书包括对电动汽车的生命周期分析，重点关注电池电动汽车 (BEV)。本文介绍了电动汽车和汽车的总体历史，以及对现代（1990 年代至今）美国 BEV 使用数量的定量分析。--Thornstar (讨论 • 贡献) 03:18, 2014 年 1 月 10 日（UTC）

生命周期分析

如果你绘制任何主要技术产品的生命周期，你很可能会看到一条类似于英文字母“S”的曲线。只需看一下来自 《纽约时报》 2008 年这篇文章的第二张图片。这种现象背后的基本原因是，在一种新技术的生命周期开始时，其采用率通常会缓慢但稳步增长，但随着产品开始大规模生产或被广泛接受，其增长速度会迅速加快，例如。然后，几年、几十年，甚至几个世纪后，发生了一些事件导致该产品购买数量下降。这可能是由于各种原因，但可能是因为市场已经饱和，或者一种新产品取代了旧产品。因此，普遍的假设（而且相当准确）是，一种新技术的生命周期将呈现“S”型曲线。然而，问题在于预测曲线何时何地形成。

如果收集或估计了数据，可以使用多种技术来预测有关特定技术的某些信息。人们可以尝试估计产品何时达到市场饱和的某些点，这对于营销人员、投资者、企业主和消费者来说都非常有用。当然，绝对准确地预测市场增长或产品采用率非常困难，但是通过使用适当的技术，并对你的假设保持谨慎和理性，人们可以做出相当准确的预测。

预测任何给定技术的生命周期并不容易，尤其是在尝试预测一项新技术时，该技术在可能“寿命”（即现代电池电动汽车）方面的数据很少，该技术仅从 2000 年左右开始由主要制造商作为主要生产汽车销售，并且仅在 2008 年左右特斯拉 Roadster、雪佛兰 Volt 和日产 Leaf 推出后才开始出现重大且有希望的增长。例如，需要对市场饱和点何时到来做出假设，对于某些技术来说，这相对容易。然而，为了估计 BEV 的生命周期分析，需要决定饱和值是否只是道路上所有注册的车辆都是 BEV，是 50% 的车辆吗？30%？ 80%？答案尚不清楚。随着时间的推移，每个人都会采用这种更环保的技术，还是会出现另一种技术取代它。随着越来越多的人搬进城市，并且更靠近他们的办公室，更多的人会选择乘坐公共交通工具而不是拥有自己的汽车吗？没有人真正确定。这就是为什么在尝试预测任何技术的生命周期时，通常会进行多次预测，以及为什么在尝试理解某人的预测时，最好确保他们的假设对你来说是合理的。

有许多理由期待 BEV 行业的增长，并且有相当大的增长空间，考虑到截至 2013 年底，BEV 可能不到美国所有新车销售的 1%。 （根据电动汽车交通协会 (EDTA) 的估计，他们声称 2013 年售出了大约 100,000 辆 BEV，以及美国交通部运输统计局 的估计，他们声称 2010 年美国新车销售额约为 1158 万辆。）

重新审视阶段

如上所述，产品生命周期中主要有三个常见阶段；出生、成长和成熟。这三个阶段本身就有各种各样的形状和大小，但总体情况和定义方式保持不变。然而，关于生命周期还有更多内容需要说明。例如，如果有人想研究产品的衰退或“死亡”。这里也有类似的模式。通常，在产品的衰退过程中，它的反应与最初的增长方式类似。如果你绘制产品的死亡图，你会看到一个类似的形状，“s 形曲线”，可以用与增长 s 形曲线完全相同的方式对其进行分析。

轮回

这三个阶段绝不是每个产品都一成不变的。只需看一下电动汽车，它在 19 世纪末兴起，与汽油动力汽车和蒸汽汽车几乎同时发明。这三种技术竞争了大约 10 年的市场主导地位，直到汽油动力汽车开始占据主导地位，最终使电动汽车和蒸汽汽车制造商破产。然而，如今我们身处 21 世纪，见证了电动汽车技术、意识和关注度的复兴。

由于现代技术、燃料依赖的不确定性以及电池技术方面的重大突破（例如特斯拉汽车公司），BEV 正在开始看到销售额的复兴。很有可能在未来几十年甚至更长的时间里，电动汽车将成为内燃机汽车的主要竞争对手。

概述：电动汽车

历史

电动汽车是汽车的一个子集，汽车是过去一个世纪最重要的技术之一。在汽车出现之前，人们在美国东西海岸旅行需要几周、几个月甚至几年时间。

一张地图显示了 1857 年从纽约市出发前往美国各地的旅行时间

在 19 世纪末汽车变得更加实惠之前，人们需要乘坐火车或马车才能进行任何有意义的旅行，或者他们会乘坐远洋船或运河船。从本质上讲，人们没有随意旅行的自由或便利性，乘客受时间安排和可用性的限制。

汽车的发明部分来自发明家利用已经用于火车和船舶的技术，并将其应用于更小、更个性化的地面车辆。最初，市场由电动汽车、蒸汽汽车和汽油动力汽车共同占有，并且在 1896 年，每种类型的汽车都有不止一种型号。世纪之交最受欢迎的汽车是蒸汽汽车，通常被称为“Locomobile”。“1899 年，售出了 1,575 辆电动汽车、1,681 辆蒸汽汽车和 936 辆汽油汽车，” 但电动汽车显示出巨大的潜力。当时，托马斯·爱迪生承诺，与电池储能能力差相关的难题即将解决。人们认为电动汽车是市场上最先进的汽车，事实上，电动汽车是第一辆达到 100 公里/小时的汽车。

早期的电动汽车拥有某些特性，使其比汽油和蒸汽动力汽车更受欢迎。首先，它不需要像汽油车那样用手摇启动。据称，这一特性使电动汽车更受女性驾驶员的青睐，因为手动摇把并不容易操作。此外，电动汽车不像蒸汽或汽油动力汽车那样脏，而且它们没有与之相关的异味、噪音或震动。电动汽车也不需要复杂的换挡操作，而这通常被认为是驾驶早期汽车最困难的部分。至于早期汽车的续航里程，电动汽车的续航里程实际上比蒸汽动力汽车更长，因为蒸汽汽车会很快耗尽水，而汽油动力汽车可以装有大型油箱，并更快地加油，这使得它们在长途旅行中更具优势。电动汽车和汽油动力汽车相对于蒸汽汽车的另一个优势是，它们不需要长时间的预热——蒸汽汽车有时需要预热 45 分钟，具体取决于室外温度。

不幸的是，对于电动汽车制造商来说，汽油车的发明和升级迅速赶上。1912 年，查尔斯·凯特林发明了电动启动器，最终消除了用手摇启动的必要性。电动汽车的市场优势并没有持续太久。从 1899 年到 1909 年，尽管电动汽车销量翻了一番，但汽油车竞争对手的销量却增长了近 120 倍。汽油车的成功以及电动车的相对失败很可能归因于两件事：成本和续航里程。1900 年，电动汽车的平均价格比汽油车高出 1000 美元，这主要是由于汽油车制造商专注于大规模生产，降低了成本，而电动汽车公司则专注于生产高端、高性能，以及因此价格更高的汽车。汽油车公司还将资金投入到面向大众的营销活动中，而大多数大型电动汽车公司则专注于城市间有轨电车系统之间的垂直整合。

到 1914 年，最大的电动汽车制造商底特律电动汽车公司，其标准四座汽车售价为 2850 美元，而福特城市汽车仅售 640 美元，跑车仅售 440 美元。不难理解，为什么电动汽车制造商无法与像亨利·福特这样的大规模生产、低成本汽车公司抗衡。考虑到价格因素，我们可以合理地假设汽油动力汽车也更方便。例如，1914 年电动汽车的平均续航里程约为 55 英里，其电池的寿命仅为 6 个月，而且与汽油动力汽车相比，“加油”所需的时间要长得多。有趣的是，1914 年的电动汽车续航里程与 2013 年的续航里程相当，甚至在某些情况下（不考虑特斯拉汽车的 Roadster 或 Model S，它们平均每次充电可以行驶 200 英里或更远）还更好。当然，2013 年的电池质量要高得多，因此它们的使用寿命也比 6 个月长得多。汽车也比那时重得多。

续航里程在 1920 年代成为汽油车的关键优势，并且在今天仍然是一个重要因素。随着高速公路系统的发展，以及美国城市在全国范围内的相互连接，长途驾驶变得可行，从而使汽油车更加受欢迎。此外，在美国南部发现了更大的石油储量，使汽油更便宜且更容易获得。[从这里开始校对和编辑，2013 年 1 月 10 日]

从那时起，汽油动力汽车一直占据主导地位。即使在早期，数据也是惊人的——1924 年，美国生产了 381 辆电动汽车，而汽油车则生产了 3,185,490 辆。直到 1999 年，在美国国内都没有售出大量电动汽车，即使考虑到混合动力汽车 (HEVs) 的销量，混合动力汽车的销量始于 1999 年左右，汽油动力汽车仍然占据着很大比例。然而，近年来，自 1999 年以来，混合动力汽车和插电式电动汽车 (PEVs) 的销量逐渐增加，它们在汽车总销量中的比例也在不断增长。在历史的这个阶段，美国汽车总销量或多或少保持稳定，这表明汽车正处于其生命周期的成熟阶段。从 1999 年到 2007 年，“轻型汽车”的总销量稳定在 1700 万辆左右，并在随后的 5 年中降至每年约 1300 万辆，但其中被视为混合动力或插电式电动汽车的比例已达到近 3%。2008 年经济衰退，这可以解释销量的大幅下降，以及前几年（2011-2013 年）的轻微增长，但即使如此，如上所述，汽车在美国似乎已经成熟。时代在变化，可能转向替代燃料汽车 (AFVs)，但这可能意味着仅仅出现了汽车子集的新生命周期。未来甚至可能出现年销量下降，以及道路上车辆总数减少，如果社会和经济发生变化。

大多数阻碍电动汽车在 20 世纪初取代内燃机的市场主导地位的问题，在今天仍然存在。汽车改变了美国人以及世界各地人民的生活，其影响程度超过了以前任何一项技术。

与汽油车的优势

数百亿美元被用于开发网络和技术来补充汽车，我们很多人的生活都与汽车息息相关。然而，如果人口以指数级速度继续增长，而我们继续依赖石油等有限资源为汽车提供燃料，我们将被一堆无用的金属残骸所困。为了防止这种情况发生，我们需要对驾驶习惯进行彻底的改变，无论是驾驶的次数，还是我们选择驾驶的车辆类型。幸运的是，目前还没有必要恐慌，因为目前还没有关于世界何时可能耗尽石油的准确预测，并且在未来十年内发生的可能性非常低，但仍然存在围绕使用化石燃料作为能源的问题。最明显的是，燃烧化石燃料会带来环境问题，人们担心供应会枯竭，人们认为过分依赖外国，而且内燃机的噪音比电动机大。

电动汽车有可能帮助我们减少对化石燃料的全球依赖。电动汽车还有助于各个国家减少对化石燃料储量最大的国家的依赖。此外，电动汽车可以帮助减少碳足迹，但就像电动汽车有优点一样，也有缺点，以及由此产生的权衡。电动汽车的成功以及对环境的影响取决于许多变量。

优点

城市人口密集，短续航里程的汽车可以满足大多数驾驶员的需求，根据一些报告，比如。根据 2009 年国家家庭出行调查的数据，Haaren 总结说，98% 的城市出行和 95% 的农村出行距离都在 50 英里以内。这项基于出行相关调查问卷的研究是对全国总出行量的抽样调查，但尽管如此，它可能仍然是一个相当不错的近似值。这些数据似乎表明，“续航焦虑”不应该成为电动汽车的重大问题。研究中，人们的平均日常通勤距离约为 14 英里，但人们仍然需要长续航里程的汽车来进行每年一次的探亲之旅。

汽油价格昂贵，电动汽车可以降低驾驶成本。汽油价格一直波动，没有人知道未来汽油会贵到什么程度。因此，不依赖化石燃料供求关系的电动汽车可以大幅降低与驾驶相关的运营成本。

缺点

续航里程，目前最好的电动汽车每次充电的续航里程为 200-300 英里。如上文“优点”中所述，续航里程为 200 英里的电动汽车可以满足大多数美国人的需求。但当这些家庭想要去度假或在该续航里程以外的地方开车时，就会出现问题。目前，充电基础设施不足以满足大多数旅行的需求，但即使有足够的充电基础设施，人们也认为充电需要比传统加油时间长得多。这与事实相差无几，但特斯拉汽车公司（以及可能的其他公司）似乎即将解决这个问题，甚至将其变成可以忍受的差异。特斯拉目前提供了一种技术（称为超级充电器），可以在大约 1 小时内为其汽车的电池充满电，这相当于每小时充电 300 英里的续航里程。这并不差，因为根据特斯拉汽车公司网站 www.teslamotors.com/goelectric#roadtrips 上的一个有用的计算器，400 英里的旅行只需 55 分钟的充电时间，以平均 65 英里的时速行驶，大约需要 7 小时 5 分钟。从另一个角度来看，从明尼苏达州明尼阿波利斯到伊利诺伊州芝加哥的旅行，大约 409 英里，以 65 英里的时速行驶需要大约 6 小时 25 分钟（包括 5 分钟加油时间）。考虑到平均每个人每 5 小时会吃一顿饭，而且平均休息站的用餐时间可能在 15-45 分钟之间，每行驶 300 英里等待 55 分钟的成本并不高。

此外，一些公司也尝试用电池交换来代替充电。这种技术有可能使“加油”比传统汽油车更快。基础设施，自20世纪以来，这个世纪被汽车生产所主导，而采用，也主要集中在内燃机上，整个道路基础设施都是为汽油动力车辆服务的。人们可以放心地穿越整个大陆，几乎任何地方都能找到加油站加油。电动汽车则需要完全不同的“加油”基础设施。电动汽车还处于起步阶段，基础设施更是如此。在很多人考虑采用这项技术之前，他们会希望对配套的基础设施感到舒适。建设新基础设施的成本将是巨大的，但如果早期采用者选择最佳实践和技术，他们的成本将很快得到弥补，基础设施是消费者采用一项技术的关键因素。

权衡

更安静也可能意味着更危险，对于行人、骑车人和其他司机来说。电池依赖于主要在外国发现的资源（例如锂），因此摆脱对汽油的依赖只是导致对一种新的资源的依赖。用于为电动汽车充电的电力可以来自多种来源；核能、太阳能、风能、水力发电、天然气、石油、煤炭等。不幸的是，美国电力生产的绝大部分仍然来自化石燃料，约占67%，因此汽油动力汽车的减少替代了一种化石燃料，在某种程度上又换成了另一种。美国电力生产中来自可再生能源的百分比一直在增加，这令人鼓舞，因为电动汽车的清洁程度很大程度上取决于其电力来源。

电动汽车比汽油动力汽车更节能。“电动汽车将约59-62%的电网电力转换成车轮动力”，而典型的汽油动力汽车只转换了约17-21%。当然，实际效率取决于为电网提供能量的发电设施的效率，但报告表明，电动汽车通常更高效。

如果整个电网都由不排放任何污染物的可再生资源供电，那么电动汽车在其运营生命周期内就不会排放任何污染物。汽油动力汽车的一个问题是，它们从排气管排放有害的排放物，这是内燃机副产品。即使电动汽车从燃烧化石燃料的发电厂获得能量，其总体环境影响仍然小于汽油车。人们认为，即使电动汽车使用化石燃料、空气污染源充电，它们对环境的影响仍然较小。在一个发电设施中，所有的污染物都集中在一个地方，因此处理起来变得更容易控制。而那些向环境排放有害污染物的汽车，则遍布各地，散落在全国各地，车辆中的污染物“净化器”通常不太复杂，限制也通常不太严格。此外，发电厂通常位于远离市中心和高密度人口地区的地方，它们往往有高高的烟囱，将污染物排放到更远离人类的地方。再加上大多数发电厂都比个别汽车拥有更严格的空气质量控制法规，这意味着烟囱排放的污染物通常也更清洁。

成本比较

就像1914年一样，电动汽车的预付成本，与同类汽油动力汽车相比，仍然更高。然而，当将汽油的成本考虑在内（大多数人可能不太会考虑这一点），价格比较就会发生变化，在某些情况下变化非常大。

目前，特斯拉汽车公司正在建设一个超级充电网络，该网络拥有为其车辆提供 200 英里/20 分钟充电的技术，在现代充电能力方面是一项壮举。这些超级充电站的亮点是，它们对特斯拉 Model S 车主免费。

根据哈根上面提到的研究论文，每个驾驶员每天行驶的平均里程数 (VMT) 约为 36.5 英里。快速乘以 365（一年中的平均天数）以获得每年的平均 VMT，得出约 13,300 英里的值。如果一辆车的平均车主每年行驶 13,300 英里，并且拥有这辆车 6 年（根据全球市场情报公司 R.L. Polk & Co 进行的一项研究，美国新车平均拥有期为 6 年），他们最终将在汽油上花费约 12,200 美元（基于 3.50 美元的市场平均汽油价格，以及 EPA 估计的新车平均油耗为 23 英里/加仑）。

根据 TrueCar.com 进行的一项研究，美国新车的平均价格在 2013 年 8 月创下了历史新高，为 31,252 美元。加上 12,200 美元，就得到了一辆全新的 2013 年汽车 6 年基本累积成本的简单粗略估计 - 43,452 美元¹。

特斯拉汽车在其网站上提供了一个方便的计算器，用于计算为其车辆充电的成本。使用每千瓦时 0.12 美元的全国平均价格，哈根研究中平均驾驶员（每天行驶 36.5 英里）每天的充电成本约为 1.39 美元。因此，相比之下，驾驶员每年行驶 13,300 英里，六年内为电动汽车充电大约花费 3,000 美元²，相当于“加油”成本下降了 75%，非常显著。

不过，一辆全新特斯拉 Model S 的基准价格约为 75,000 美元，因此，即使驾驶员设法只使用特斯拉的免费超级充电站为汽车充电，从长远来看，他们的汽车仍然比汽油车更贵。尽管如此，75,000 美元与 43,000 美元相比，利润率比只考虑 31,252 美元的基准初始购买成本要好，而且特斯拉正在建立一个庞大的超级充电站网络，这些充电站对他们的用户免费，这在不久的将来有可能成为一个巨大的变革者。例如，仅凭这些事实，可以假设，如果特斯拉设法将汽车成本降至约 40,000 美元，那么与现代汽油车相比，它们将具有成本效益。事实上，如果特斯拉能够将价格降低到 45,000 美元，那么考虑到 Model S 实际上有 10 年的电池保修，Model S 将比一辆新的 31,252 美元的汽车在上述假设下拥有和运营 10 年（而不是平均的 6 年）更具成本效益。

相比之下，日产 Leaf 在这些假设下具有更高的成本效益。日产 Leaf 的主要问题是续航里程较短（约 50 英里/加仑）、充电基础设施不够先进（没有超级充电站），以及充电站不是免费的。在 6 年的寿命周期内，日产 Leaf 31,000 美元 + 3,000 美元（用于加油）= 34,000 美元，比其他车型高出 22% 的成本效益。

¹一辆车的实际拥有成本将包括维护成本和保险，根据美国汽车协会 (AAA) 进行的一项研究，一辆轿车的平均车主每年最终会花费约 10,000 美元用于汽车拥有和运营。没有使用这个数据的原因是，电动汽车也需要支付保险费，并且与之相关的维护成本。目前，维护成本很难比较，因为像特斯拉 Model S 和日产 Leaf 这样的现代电动汽车主要竞争对手只存在了 5 年或更短的时间。然而，电动汽车的维护成本很可能低于内燃机驱动汽车的维护成本，因为它们本身的机械活动部件更少。

²假设驾驶员使用 NEMA 14-50 240 伏 | 40 安培插座为汽车充电

定量生命周期分析

自 2010 年以来，电动汽车的总数量一直在快速增长，如下图 5 所示。在此之前，从 1992 年开始就一直呈增长趋势，但增长速度比较缓慢，尽管在世纪之交销量短暂上升。2000 年的增长 spurt 可能与原油价格上涨以及人们对外国石油依赖的担忧再次加剧有关。然而，销量并没有持续很长时间，到了 2003 年，电动汽车的销量虽然继续增长，但速度放缓了。

在电动汽车的现代生命周期中（我指的是 1990 年之后），电动汽车经历了两个增长阶段；一个是从 1999 年到 2003 年的短暂阶段，以及当前从 2010 年开始的阶段。数据的总体趋势、经济和技术表明增长。然而，有多少美国人会购买电动汽车，以及他们会以多快的速度选择采用这种技术，目前还不得而知。但通过查看当前的统计数据并做出一些基本假设，可以基于有限的数据和知识进行近似的预测。以下图表和数字将有助于定义其中一些假设和场景。

以下章节中使用的 1992-2011 年期间的数据来自美国能源部能源信息署 (EIA) 进行的一系列研究，以下是其中一份报告的摘录，解释了数据的来源以及应从中得到什么。

“由于对道路电动汽车定义的不同，电动汽车估算存在一定程度的不确定性。为了消除部分不确定性，本报告对电动汽车的定义进行了限制。例如，原型、大型高尔夫球车、学校提供的套件车辆、未经证实的业余爱好者车辆和非公路车辆被排除在电动汽车定义之外。”

正如提到的那样，这些调查中衡量的电动汽车应被认为是道路公路车辆。这包括轻型车辆，其重量小于 8,500 磅，中型车辆（8,501-26,000 磅）和重型车辆（26,001 磅及以上）。

2012 年和 2013 年³美国在用电动汽车（EV）数量的估计值来自电动汽车运输协会（EDTA）。这些数据与网络上流行的媒体出版物相一致。

在以下比较中，我们假设数据指的是公路行驶的电动汽车。以下数据指的是纯电动汽车（BEV）。

³根据当前的年度累计值估算，假设 10 月、11 月和 12 月的平均月度销量保持不变。

诞生

图 5：美国能源信息署收集的有关美国纯电动汽车数量的现代统计数据

正如上面概述和历史部分所述，电动汽车的实际诞生时间略早于 1900 年，但由于 1920 年至 1990 年间只有极少数电动汽车存续、行驶或生产，因此电动汽车的诞生阶段将被限定在该技术的现代生命周期内，即 1990 年至今。

现代电动汽车的复兴可以归因于 90 年代之前的一系列事件，但加州改善空气质量目标与电动汽车销量和研发投入的增长之间存在着强烈的相关性。1990 年，加州政府通过了 1990 年低排放汽车 (LEV I) 计划，作为加州空气资源委员会 (CARB) 零排放汽车 (ZEV) 计划的一部分，旨在推广零排放汽车，以减少空气污染。加州设定了一系列目标，涉及每年必须销售的“零排放”、“低排放”和“超低排放”汽车数量，其中一项是到 1998 年，加州销售的所有新车中必须有 2% 为“零排放汽车”。——因此，加州在 2013 年仍然拥有大多数电动汽车登记并不令人意外。

然而，每年实际进入市场的电动汽车数量很少。正如以下图 4 所示，2000 年标志着道路上电动汽车数量的首次大幅增长。

图 6：1998 年通用汽车 EV1 驾驶舱内部照片

在此期间（1999 年至 2003 年），通用汽车、丰田和福特等几家公司都推出了纯电动汽车。通用汽车生产了 EV1，销量约为 1200 辆，丰田销售了 RAV4 EV，这是其著名车型的衍生版本，销量约为 1300 辆。

这意味着统计数据中相当一部分汽车的来源尚不清楚。如果两大主流市场在 1996 年至 2003 年期间仅贡献了 2500 辆汽车，那么另外进入市场的 44,205 辆汽车是从哪里来的呢？简而言之，我并不知道。然而，根据能源信息署 (EIA) 收集的数据，2002 年“提供了”15,313 辆“非混合动力电动汽车”，如以下表格 3 所示。

提供的非混合动力电动汽车总数与 2002 年至 2003 年间进入市场的电动汽车估计数量非常吻合。总之，目前尚不清楚 EIA 数据中电动汽车的定义，而且第一阶段的增长情况尚不确定。但重要的是，在 21 世纪初，电动汽车的销量有所增长，加州和联邦层面的立法也更加关注电动汽车。

增长

21 世纪初的增长阶段可能更准确地定义为诞生阶段的一部分，因为当时没有从该阶段发展出任何强劲持久的产品。通用汽车 EV1、丰田 RAV4 EV 等车型失败后，在接下来的 6-7 年里，电动汽车市场经历了一段缓慢但稳定的增长期。

21 世纪初的电动汽车失败可能是由于续航里程有限、充电基础设施不足以及可靠性差等原因造成的——这些问题从 1900 年代开始就一直困扰着电动汽车。从 2008 年开始，电动汽车的增长速度显著加快。自那以后，美国电动汽车数量翻了一番以上。目前，三菱、日产和新晋品牌特斯拉汽车等三大汽车公司控制着大多数电动汽车销量。虽然日产聆风和三菱 i 的续航里程为 70-100 英里，但特斯拉 Model S 以其 200-300 英里的续航里程展现出最大的潜力。

特斯拉汽车正在证明，他们非常致力于建设支持其车辆所需的配套基础设施，这也是该品牌独一无二的特点。他们似乎没有等待行业赶上，而是决定亲自解决问题。

虽然日产和三菱电动汽车的价格比特斯拉更具成本效益，但特斯拉的续航里程和垂直整合优势不容忽视。在过去一年里，特斯拉在销量和工厂产能方面都超出了预期。特斯拉在提前 9 年偿还了近 4.5 亿美元的政府贷款，这一举动尤为引人注目，因为其他 5 家参与清洁汽车研发项目的公司（日产、福特、菲斯克和 The Vehicle Production Group LLC）尚未做到这一点。

特斯拉首席执行官埃隆·马斯克向媒体表示，一款续航里程为 200 英里、售价为 35,000 美元的汽车可能会在 2016 年上市。

预测

根据目前的增长趋势，使用 S 型曲线拟合数据，并假设所有公路注册车辆完全转换为电动汽车⁴，2047 年将是电动汽车占所有车辆 50% 的年份。请参见以下图 8。

图 8：根据能源信息署的当前数据，美国在用电动汽车数量的预测 S 型曲线。假设饱和度为 2.5 亿辆，即 2013 年美国公路注册车辆总数。换句话说，整个车队将转换为电动汽车。根据这一预测，t0 = 2047（拐点日期，即根据目前的增长趋势，在该日期，饱和度的 50% 将被满足）。

上述预测并不十分现实，因为它假设所有公路注册车辆都将被电动汽车取代。这一假设存在许多问题。首先，如果汽油汽车被完全取代，很可能市场将被多种替代燃料汽车共享。目前正在研究燃料电池汽车、氮气汽车、氢动力汽车等等。市场完全被电力汽车主导的可能性不大，至少短期内不会发生。此外，目前道路上的汽车平均车龄为 11 年，而且这一数字还在继续增长。随着技术的进步和汽车使用寿命的延长，即使电动汽车更便宜，人们也可能不太愿意购买新车，即使是电动汽车。

一个更合理、更安全的假设是，电动汽车实现轻型汽车的完全转换。这意味着到 2011 年，电动汽车的市场饱和度将达到约 1.9 亿辆。尽管这一假设也存在风险，但至少它考虑了一些误差，因为电动汽车完全取代汽油动力汽车的可能性似乎不大。此外，1.9 亿辆电动汽车是一个保守的估计，因为目前公路注册车辆总数为 2.9 亿辆。即使人口继续增长，注册车辆数量也可能不会大幅增加，因为拥堵程度已经很高。但是，街道可以拓宽，而且无法确定人们是否会改变行为，例如减少驾驶、选择不同的出行方式、更多地拼车等等。无论如何，以下图表给出了另一种情况，其中电动汽车的饱和度限制为 1.9 亿辆，而不是图 8 中的 2.5 亿辆。

图 9：根据能源信息署的当前数据，美国在用电动汽车数量的预测 S 型曲线。假设饱和度为 1.9 亿辆，大约是 2013 年美国公路注册轻型汽车总数。换句话说，整个车队将转换为电动汽车。根据这一预测，t0 = 2045.7（拐点日期，即根据目前的增长趋势，在该日期，饱和度的 50% 将被满足）。

图 9 与图 8 差别不大，预计达到饱和度 50% 的拐点日期也相似。根据这些数据，到 2045 年底，1.9 亿辆汽车中的 50% 将是纯电动汽车。

⁴根据美国交通统计局的数据，目前道路上共有 2.53 亿辆公路注册车辆（基于 2011 年数据）。这包括轻型汽车、短轴距轻型汽车、长轴距轻型汽车、摩托车、单轴 6 轮或更多轮胎的单轴卡车、组合卡车和公共汽车。有关更多详细信息，请参见 http://www.rita.dot.gov/bts/sites/rita.dot.gov.bts/files/publications/national_transportation_statistics/html/table_01_11.html

结论

当前的统计数据似乎表明电动汽车的增长呈现积极的上升趋势。不过，它们仍处于起步阶段。目前，美国电动汽车的估计总数为 12 万辆，占该国注册车辆总数（2.5 亿辆）的极小一部分。

电动汽车的生命周期非常有趣，它始于 19 世纪后期，经历了短暂的增长期，达到顶峰，然后下降，并在 20 世纪的大部分时间里处于休眠状态。然后，在 20 世纪后期，它们在 1998 年至 2003 年期间经历了几年的增长期，之后在接下来的六年里趋于平稳。

过去两年经历的增长似乎超过了以往任何趋势，而特斯拉汽车的技术和早期成功与之有关。在电动汽车实现广泛采用之前，还有许多障碍需要克服，但未来比以往任何时候都更加光明。如果一家汽车公司能生产出价格合理、续航里程为 200 英里的汽车，并且充电时间与加油时间相当，那么大规模实施的可能性就非常大。根据美国能源情报署 (EIA) 依赖的数据进行最佳曲线拟合 (S 形曲线)，并假设所有 2.5 亿辆汽车将被电动汽车转换或替换，2047 年将是市场份额达到 50% 的年份。

如果我们将 1.9 亿辆汽车作为饱和点 t_0，则拐点将提前 1.25 年出现。