“ CARMA” —美国汽车购买者的电动汽车采用框架

还记得几年前的热门辩论是未来的汽车是否将主要由燃料电池还是电池供电？甚至从根本上讲，电动汽车是否能够超越利基“绿色”和豪华性能购买市场？

我的情绪最近似乎已经改变。如今，越来越多的共识认为，大众消费者采用电动汽车（EV）现在是“何时？”的问题。而不是“如果？”1月3日，甚至福特CEO马克·菲尔德斯（Mark Fields）也加入了“电动汽车的风头浪潮”阵营，他分享了以下内容：“我们（福特）在未来15年内看到全球电气化行业产品超过汽油动力产品。”

在论坛，社交媒体以及CleanTechnica的评论部分，当前的辩论通常围绕着电动车何时“跨越鸿沟”，“达到临界点”或“实现大规模采用？”。尽管每个拐点术语都有很多细微差别，但基本问题集中在：“电动汽车何时将从利基市场转向大众市场？”

在本篇以及以后的文章中，我将新电动汽车销量的16％目标设定为占汽车总销量的百分比。16％的里程碑结合了广泛接受的埃弗里特·罗杰斯（Everett Rogers）的创新技术采用曲线中的“创新者”（2.5％）和“早期采用者”（13.5％），这意味着电动汽车已达到“早期多数”并被美国人明确采用消费者。

尽管汽车行业专家对未来新车销量的预测并不一致，但以每年1700万辆的合理估算为基础，美国消费者需要购买大约270万辆BEV和PHEV才能达到16％的水平。这相当于2016年销量约15万辆电动汽车的销售水平的18倍。

哇。我们还有很长的路要走。

但是多久？在美国购买的六分之一的新车何时会使用插电式电池部分或全部供油？

“ CARMA” —美国买家的电动汽车采用框架

为了尝试解决“何时？”这个问题，我创建了一个EV应用框架和首字母缩略词，我称之为“ CARMA”。虽然某些变量将比其他变量更为关键，但电动汽车的采用将需要至少五个关键因素共同达到大规模采用的魔幻水平。

以下是“ CARMA”首字母缩写词背后的框架和含义的概述：

C =充电速度和可用性：根据替代数据燃料中心的数据，截至2017年1月2日，美国共有15,098个EV充电站和32,290个网点。相比之下，加油站数量增加了8倍，超过121,446。尽管这个“加油站”之间的差距正在迅速缩小，但它忽略了天然气和电力“加油”需求之间的一些关键差异。

电动汽车的主要卖点之一是能够在家中便宜地为汽车充电，包括在电价较低的深夜。只要将车停在车库中，只要早晨充满电即可为汽车充电。

但是，成千上万的美国人可能希望在车库中安装专用的EV充电器，以使其比用延长线插入最近的110V或220V插座更方便，更快地进行充电。根据落基山研究所的分析，家庭2级充电设置的平均总成本（设备加电工成本）约为1200美元。

在美国拥有7000万独户独立屋的家庭中，家庭充电器的安装对于电工和EV充电器设备供应商而言将是一个巨大的机会，但对许多家庭而言却是一个成本障碍。

当然，在几百英里的公路旅行中为电动汽车充电更像是在加油站加油-除了时间因素。将15–20加仑的燃料放到汽车的汽油箱中大约需要5分钟，而即使是Tesla Supercharger，也需要大约20分钟才能将Tesla EV的电池续航力增加50％。

特斯拉在美国各地拥有近350个增压站，其中许多站位于主要城市之间的主要州际走廊上。根据替代数据燃料中心的数据，有5,192个DC快速充电站。这是一个好的开始，但是在美国各地需要成千上万的快速充电器来帮助减轻范围焦虑，尤其是对于长途旅行。

未来几年，随着EV电池平均续航里程增加到200-250英里（322-402公里）左右，充电基础设施的最关键需求将包括：

工作场所和零售场所充电器的增长将在减少续航里程方面发挥作用，特别是对于在“家”中缺乏便捷充电通道的租房者。但是，随着“家庭充电”成为远程电动汽车的常态，快速充电和目的地充电器将成为大规模采用电动汽车的最关键因素。A=可负担性：电动汽车和插电式混合动力汽车目前过于昂贵，许多纯电池电动或插电式混合动力汽车的价格比其非插电式姐妹车或同一制造商的同类车型高出10,000至20,000美元。除了少数几个例外，包括具有重大奖励措施的州的日产LEAF和菲亚特500e以及特斯拉Model S和X，其价格与其他高端豪华性能车型相似。

推动未来5年负担能力的关键因素将是电池成本，据估计，这是电动汽车制造中最大的单项成本。几位专家预测，到2022年，电池价格将下降50％或更多，这将使许多电动汽车模型在成本上与可比较的内燃机（ICE）模型持平。随着对电动汽车的需求增加，总体生产成本也将因制造工艺规模的增加而下降。

美国较低的汽油价格也继续使电动汽车与ICE车型的竞争力下降。然而，根据燃料研究所的“燃料价格和汽车销售”研究，美国消费者密切关注燃料的零售价格。但是，对汽车购买决策更具影响力的是“必要的车辆实用性和燃油经济性之间的平衡”。

然而，这表明，由于汽油价格高企（例如，每加仑超过4美元）以及汽车制造商向美国消费者提供多功能汽车（各种尺寸，跨界车，中型SUV）的组合，对BEV和PHEV的需求可能会显着增长。 /全尺寸汽车和皮卡车）。

R =范围：在美国市场上大约十二种纯BEV中，只有3辆的续航里程超过200英里（322公里），即特斯拉Model S和X（208-315英里/ 322-483公里），并且刚刚推出（但仅在某些特定市场中）雪佛兰螺栓（238英里/ 383公里）。但是，特斯拉S型和X型仅占美国家庭的5-10％，雪佛兰Bolt是一款小型城市汽车，仅对美国另一部分人口有吸引力。

日产聆风，菲亚特500e和福特福克斯电气等大多数纯电动汽车目前的平均续航里程为+/- 100英里（161公里）。从积极的一面看，诸如雪佛兰Volt之类的扩展范围的PHEV可以行驶超过400英里（644公里），尽管纯电动范围约为25–50英里（40–80公里）。

缺乏可接受的范围是当今电动汽车最大的不足。美国国家可再生能源实验室（NREL）在2015年2月对消费者进行的一项调查显示，只有56％的美国人拥有至少300英里（483公里）的续航里程，他们才会考虑购买电动汽车。

在未来5年内，许多电动汽车可能会在大约10-15分钟内充电到150-200英里（241-322公里），从而将“可接受的”总里程减少到200-250英里（322 –402公里）。

随着电池效率的提高以及成本在未来5年内预计下降50％或更多，非豪华/高性能EV的平均范围可能会达到200英里以上（322+公里），其中许多达到或超过250英里英里（402公里）。高端豪华或高性能汽车的平均行驶里程可能会达到350-400英里（563-644公里）。

凭借200-300英里（322-483公里）的典型电池续航时间，150-200英里（241-322公里）的续航时间为10-15分钟的充电时间，电动汽车将对美国典型的汽车购买者产生更大的吸引力2022年。

M =型号可用性：截至2017年1月，美国市场上有300多种车型中有30种PHEV和BEV。这只是可用汽车模型的一小部分，但更重要的是，电动汽车的可用性从几个州的零或仅少数几个模型到加州合规性汽车州的所有模型不等。

但也许最重要的是，仍然存在一些流行的汽车类别，其零电动汽车或插电式混合动力汽车的型号为零或只有少数几种，例如皮卡车，小型和大型SUV，小型货车和跨界车。截至2016年11月，这些“轻型卡车”类别占美国汽车销量的59％。截至2016年，中型和大型汽车占销量的18.5％，但只有少数插电式汽车可用，例如福特Fusion Fusion Energi。

直到至少在美国，流行和需求旺盛的汽车和轻型卡车类型（在目前的销量中占77.5％），BEV和PHEV才可用，电动汽车将不会获得大规模采用。

通配符：

1）有趣的是，拼车/按需出租车，技术和大型汽车公司对自动驾驶汽车的推动是否会对电动汽车的供应产生影响。

2）在此“ CARMA”框架的早期版本中，我有第二个“ R”来传达法规的作用，尤其是联邦和州的激励措施。但是，它们对未来销售的影响应该可以忽略不计，因为联邦税收抵免和许多州的激励措施将在未来几年内到期或减少。（注意：当制造商销售200,000辆EV时，联邦税收抵免将逐步取消，距离达到这一里程碑还有1-3年的时间。）

A =意识：除了模型的可用性，还包括对电动汽车和插电式混合电动汽车的实际认识和了解。例如，在北加州的某些社区中，实际上每个街区都有一个特斯拉，而在美国许多地方，消费者从未见过特斯拉，也无法告诉您是否希望使用缩写词“ EV”来代表。

根据之前提到的NREL调查，有43％的受访者表示他们从未去过插电式电动汽车或没有在附近，而52％的受访者无法说出单个车型。在奥特曼·维兰德里公司（Altman Vilandrie＆Company）最近的一项调查中，有60％的美国司机说他们不知道电动汽车，而80％的人从未骑过或驾驶过。

除了缺乏对电动汽车的了解和熟悉之外，许多美国人根本不了解混合动力汽车，插电式混合动力汽车（PHEV）和纯电池电动汽车（BEV）之间的区别-优势和劣势。为了超越EV爱好者和早期采用者，汽车行业必须做得更好，对普通消费者进行各种类型的可用电动汽车和相应型号的教育。

教育和意识显然是采用电动汽车的关键，行业参与者的新努力可能会使美国电动汽车的销售数量翻一番。但是，由于缺乏可负担得起的，远程的，快速充电的SUV，跨界车，皮卡车以及中型和大型家庭轿车，实际上导致美国的电动汽车销量不足1％。

那么，美国何时会“跨越鸿沟”进入“早期多数”，而电动汽车占新车销量的16％？我将在以后的文章中进行详细的分析，但事后预测表明，我们将在2024年左右达到这个里程碑。

在以后的文章中，我将更深入地研究上述因素，以试图估计电动汽车“跨越鸿沟”进入大规模采用的时机，并提供一些加速采用的处方。我将同时利用基础研究和辅助研究以及行为经济学的概念，并且我将始终尝试对现有数据进行严格的分析。