该系统将在我们规范和运营网格的情况下需要大量变化，包括计量，定价和资助关键现代化项目，如扩展的网格级电力存储。它将依靠从电池设计进步的所有内容的密切公私合作，以确保有一天的快速充电站变得无处不在。这种愿景将面临巨大的惯性和抵抗，因为它基本上与受监管的垄断心态，巨大发电厂和流体燃料依赖于当前电网运营商的巨大。

尽管如此，过去几个月的事件表明，这种化石燃料依赖的系统开始让位。钥匙现在是培养转型。

通用汽车的声明具有里程碑意义

通用汽车(General Motors)首席执行官玛丽•巴拉(Mary Barra)于1月底宣布的这一消息，是电动汽车发展的一个里程碑。尽管通用汽车将其目标描述为“有抱负的”，但它们的特殊性和雄心是值得注意的。它们是在与美国环境保护基金(Environmental Defense Fund)协商后制定的，该基金已在与大公司合作改善环境绩效方面取得了成功，这在汽车行业尚属首次。

GM绝不是唯一的公司在EVS上发动大胆举措。FORD具有超过GM的电气化程序，是提供野马和F-150卡车等标志性品牌的电气版本。大众人表示将在2023年投资300亿欧元（358亿美元）的电子机动力，2028誓，提供70个新的全电动大众车型，预计VW集团的EV销售额为2200万。初创公司也越来越活跃，具有电子卡车创新者RIVIAN与亚马逊签署了大量的购买RIVIAN的全电力送货车，而新的中国EV公司每月似乎新兴。

当然，特斯拉启动了所有关于电动汽车的兴奋之情，计划在奥斯汀和柏林建立新的特斯拉工厂。其上海工厂正在稳步提高Model 3的产量。与此同时，新的私人投资来源正在涌入电动汽车和电池公司。

由于电池对电动汽车销量增长至关重要，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，与被称为“摩尔定律”的计算机芯片的能力和速度呈指数级增长不同，没有理由期待关键电池性能指标呈指数级(而不是线性)提高。与过去几十年推动IT/数字创新的硅芯片技术相比，你读到的任何电池“突破”都只能提供增量的收益。

新的材料不断探索新材料，就像新的设计一样。例如，替代锂离子电池中发现的液体电解质的“固态”电池很有希望，虽然几年远离成本效益。并且增益也将来自当前设计的创新调整，例如在不同尺寸的车辆的电池组中将不同尺寸的电池组合在一起，以及更好的电池管理软件。

电池的续航能力已经达到可以轻松满足大多数消费者日常通勤加跑腿需求的程度，但司机在长途旅行时仍需充电。因此，更快的充电时间正成为人们关注的焦点。(丰田在提供电池电动汽车方面表现得非常缓慢，因为其早期的战略押注于混合动力传动系统(如普锐斯)和燃料电池电动汽车，现在它承诺推出一款固态电池电动汽车，续航里程可达300多英里10分钟今年的充电时间原型。)

中国在电池发展中扮演着关键角色

全球竞争是电池发展的关键因素，而中国是影响今天电动汽车各个方面的最重要力量:供应、需求、电池、基础设施和建立文化势头。中国的主导地位在一定程度上要归功于其深思熟虑的产业政策，这些政策促进了电池研发和电池供应链的发展，同时推动国内汽车制造商设计和生产电动汽车。这鼓励了像比亚迪这样的公司从电池专家发展成为汽车公司，这种发展在其他地方从未见过。

中国还拥有充足的锂和稀土供应，它们是电池生产所需的原料，尽管远非垄断;随着经济形势变得更加有利，其他全球资源也开始投入使用。中国要求在国内生产汽车供国内销售的外国汽车制造商遵守许多规则，包括与中国汽车制造商成立合资企业(以促进技术和生产专长的转移)，生产一定比例的电动汽车，以及在这些车辆中使用中国制造的电池。

欧盟在协调地区和国家政策以支持电动汽车方面与中国保持密切联系。2020年，欧盟电动汽车销量超过中国，达到140万辆，比2019年增长了137%，尽管整体汽车销量下降了20%。这就是结果，观察人士说许多新车型的出现，以及推广力度的加大。挪威闻名世界人均电动汽车拥有率，2020年所有新车销量的一半以上都是电动汽车。其中一个原因是挪威对电动汽车和充电基础设施的税收补贴。与美国一样，与中国的竞争正促使欧盟开发自己的电池和电动汽车供应链，以避免对单一来源的依赖，并保持较高的技术水平。

充电基础设施是一个瓶颈

鉴于汽车制造商目前承诺推出的新电动汽车数量庞大，充电基础设施正成为加速电动汽车普及的关键瓶颈。关于电动汽车和充电基础设施，人们经常引用“先有鸡还是先有蛋”的说法，但一个更合适的比喻(这要归功于电影《梦幻之地》(Field of Dreams))可能是:“如果你建造了它，它们就会来。”

中国已显示出在需求之前建设充电基础设施的重要性，通过创造一种文化动力感来诱导购买，并解决里程焦虑。哥伦比亚大学报告这要归功于中央政府对充电基础设施的大力支持，以及制定国家标准，只有一个充电接口。(美国有三家。)哥伦比亚大学的报告说，中国还集中收集了更多电动汽车充电的数据，而美国充电网络有许多不同的用户，但很少进行协调分析。

在世界范围内，扭转电动汽车采用的心理平衡，从消极和恐惧转向积极和自信，与在经济上取得成功同等重要。为了达到这个目的，对充电基础设施的投资最有效的方式是，如果它们代表了一场全场紧逼——一次性的大量投资，而不是逐步增长。考虑到家庭充电将满足许多农村和郊区电动汽车车主的日常需求，安装应优先考虑最高效的充电地点，即城市多用途建筑和州际公路附近的长途旅行。

虽然特斯拉为自己的客户提供自己的超级充电站的战略决定对其销售和公众对电动汽车的意识都产生了有益的影响，但我们不认为未来的充电站将由汽车制造商品牌。相反，汽车制造商将与私营企业合作建设充电基础设施，但也将寻求政府投资。例如，通用汽车最近的声明包括承诺与EVgo合作，在未来5年内安装超过2700个快速充电站。

拜登政府正在大力支持电动汽车基础设施建设，并计划这么做安装50万个独立充电器（现在存在的五倍）在28,000个充电站。拜登的计划可以在2030年到2030年收费需求的一半以上，“火花出售多达2500万电动车”，根据Intine EVS。创建EV充电基础设施的主要推动也将创造数千个工作 - 在驱动器中脱碳以脱碳的关键销售点。

大力支持电动汽车的采用是一种日益强大的力量:对电网的新方法的呼吁，一种去中心化的、支持个人和社区能源自治、独立和灵活性的方法。许多不同的力量——特别是对电网规则的改变进行试验并被高度宣传的试点项目——可以帮助促进这一愿景。

州政府和联邦政府扮演着重要角色

人们很容易把电动汽车市场上的这些非凡创新看作是埃隆•马斯克(Elon Musk)等富有远见的企业家的产物。但私营部门和企业家是在一个法律和法规的世界里运作的。一种承认各州和联邦政府的重要作用的方法可以进一步加速电动汽车的转型。政府的行动包括制定旨在减少新机动车排放的法规，利用政府采购权力刺激需求(联邦政府的车队拥有60多万辆汽车)，以及对将内燃机汽车替换为电动汽车提供巨额财政激励。

加州等领先州也将在电动汽车转型中发挥重要作用。去年九月，加文·纽森州长发布行政命令设置达到2035年的所有车辆的目标是零排放车辆（ZEV）。根据加州空气资源委员会，这将使加利福尼亚州 - 超过30年前通过其第一个Zev标准 - “在2045年到2045年的碳中立路径”。

11其他州，主要在东北（与科罗拉多州和华盛顿的最近添加），也有ZEV标准。此外，沿I-95走廊和哥伦比亚区的12个州已形成交通和气候倡议，以促进清洁运输系统。该举措最近推出了东北电动汽车网络该公司将与公共和私营部门合作，“协调整个东北部和中大西洋地区的电动汽车基础设施规划和部署。”他们的目标是实现从新英格兰北部到华盛顿特区的无缝电动交通

十年前，这种愿望可能似乎是遥远的，但现在随着EV转换的势头而言，他们现在就在达到范围内。只需五年前，交通排放超越了电力发电的人，成为美国最大的温室气体排放来源，突出了加快EV转型的重要性。如果解决气候变化要求我们需要“电动一切”，那么我们需要将EVS视为较大能量生态系统的一部分，而不是单独的作品。EVS站立从现代化的网格中受益，并将在现代化中发挥重要作用。因此，政府官员也会调节电网 - 以及支持EVS的政策 - 以确保这些创新有成长的空间。一体化的甲板方法是清洁能源未来的唯一途径。

约翰·保罗·麦克达菲是宾夕法尼亚大学沃顿商学院的管理学教授，也是麦克创新管理研究所的汽车和机动性创新项目主任。Sarah E. Light是沃顿商学院法律研究和商业伦理副教授。