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最初发表在《电化学学会接口》上。作者：James Fenton
在2015年春季刊登的《 Interface》文章“ PV，EV和您的房屋价格低于每加仑1美元”（1）中，我写道：
美国许多州尚未实施强有力的可再生能源政策，主要是因为人们认为可再生能源过于昂贵，而且我们认为只能将生物质用作运输燃料。我们错了！它的汽油（通常是从其他州或国家进口）以及用煤和天然气生产的电力（也经常是进口）太昂贵了。运输燃料可以而且应该是电子或氢，因为它更便宜！
该文章的图2显示了美国汽油和电动汽车每英里成本的效率随燃料价格的变化。在该文章中，2014年汽油价格分别为3.60美元/加仑和3.00美元/加仑。2015年大部分时间里，价格接近每加仑2.00美元，而不是每加仑3.00美元，2016年2月15日，美国的价格仅为每加仑1.83美元（今天，2016年5月16日为每加仑2.35美元）。那么，这种廉价的汽油意味着我错了吗？
图1是上一篇文章图2的更新版本，反映了汽油价格的变化。我还将燃油效率从3英里/千瓦时更新为如今最典型的3.7英里/千瓦时（我自己的EV大约为3.8英里/千瓦时）。即使以每加仑1.75美元的价格，汽油也比在电动汽车中使用美国居民用电贵两倍以上！所以我没看错（虽然可能不是正确的四倍）。
因此，汽油仍然比运输用电贵，但是用煤和天然气生产的电要比用可再生能源生产的电便宜吗？美国的化石燃料（石油（2）和天然气（3））价格处于14年低点。美国使用煤炭的发电量是1970年以来的最低水平（4），而去年，天然气已超过煤炭，成为美国用于发电的最大燃料。
即使使用廉价燃料，能源效率也更便宜，在2007年至2015年期间，美国能源使用量下降了2.4％，而GDP增长了10％。（5）这似乎对消费者有利，对石油和天然气行业不利，对煤炭行业确实不利。
图。1。汽油和电动汽车的效率。
尽管天然气价格急剧下跌，但天然气联合循环天然气电厂（平准化能源成本（LCOE），$ 52 – $ 78 / MWh）比公用事业规模的太阳能（c-Si LCOE， 47美元-57美元/兆瓦时）和具有所得税抵免的风力发电（14美元-63美元/兆瓦时）以及可再生能源发电在没有补贴的情况下仍具有成本竞争力。公用事业规模的光伏发电的平均成本比一年前下降了约25％。（6）这是电网可再生能源添加量连续第二年超过化石燃料添加量。
化石燃料已经失去了与可再生能源发电的竞争，或者如图2所示，清洁能源开始在午餐时食用化石燃料。（7）但是，让我们回到由廉价石油制成的廉价汽油（2016年2月22日为1.73美元/加仑）。石油价格可能会进一步下跌，因为石油生产国并没有放慢生产速度，因为它们迫切需要现金并且不想失去其全球市场份额。
这导致了石油过剩（每天过剩的生产量为200万桶），该问题始于2014年。石油主要用作运输燃料，而可再生能源主要是提供电力的电力来源。因此，石油不会直接与可再生能源竞争，但是廉价汽油会给电动汽车的销售带来麻烦吗？
去年，美国的越野车和轻型卡车的销售量激增。（8）轻型汽车的销售量在2015年突破了1700万辆；最后一次发生在2000年。为了说明这一点，在2009年经济不景气期间，尽管汽油成本不高（每加仑2.41美元），美国仅售出了1040万辆轻型汽车。2011年，汽油价格为每加仑3.58美元，巴拉克·奥巴马（Barack Obama）总统呼吁到2015年在美国上百万辆电动汽车。到目前为止，美国人只购买了40万辆汽油，而汽油价格如此之低，我们又回到谁杀死了电动车呢？（9）也许不是。美国人正在购买以每加仑2美元/加仑汽油运行的皮卡车，而欧洲正在购买以每加仑6美元/加仑汽油运行的汽车（与2014年的每加仑8美元相比有所下降），尽管欧洲的电价大约是美国的两倍，他们每加仑6美元的汽油价格是电动汽车所用住宅用电的四倍！如图3所示，欧洲的电动汽车销量增长了一倍，在中国增长了两倍多，在美国收缩了4％。(10)
图3。插件数量和地区增长百分比（请参见EV-volumes.com，参考10）。
2015年，全球购买了超过530,000辆插电式电动汽车（图4），与2014年相比增长了70％，而与2013年相比却增长了50％。10太阳能电池板的增长速度与此类似，每年50％，而LED照明灯泡的销售量每年猛增约140％。2015年9月，PHEV的全球累计数量超过了100万辆。也就是说，2015年电动汽车（EV和PHEV）在全球汽车市场中所占的份额仍然仅为0.6％。
那么什么阻碍了美国的发展呢？对于消费者而言，范围和价格是购买电动汽车的最大障碍：在过去的三年中，零售价不足30,000美元的EV无法充电100英里，甚至在寒冷的天气下也无法行驶。而且，如果您要走300英里的路程，则必须多付一倍（> 60,000美元）。在美国，新型IC引擎汽车的平均价格（单次加油即可行驶400英里）为31,000美元，因此，里程焦虑是一个主要问题。在2015年春季发表的《 Interface》文章“家庭能源效率改造和PV为我们的汽车提供燃料”（11）中，我写道：
奥巴马总统于2012年3月向美国发出了“电动汽车无处不在挑战赛”，以生产插电式电动汽车，到2022年，普通美国家庭所能负担的价格与当今的汽油动力汽车一样。2012年6月，美国能源部助理部长戴维丹尼尔森（David Danielson）将该挑战称为“大毛大胆的目标”。今天，电池的当前成本为325美元/千瓦时，而2022年电池技术的成本目标为125美元/千瓦时。随着技术的进步，电池和动力传动系统的成本持续下降，插电式电动汽车（PEV）的销售预计每年将保持增长，用电力代替石油需求。可以通过广泛部署可再生能源（例如光伏（PV）太阳能）来满足这种额外的电力需求。（强调）。
图4。2013年至2015年全球插电式汽车销售（请参阅EV-volumes.com，参考10）。
随着雪佛兰，特斯拉和日产在未来几年内发布其远程电动汽车，这些远程电动汽车的成本正在大幅下降。雪佛兰（2016年底）和特斯拉（2017年秋季）表示，他们将以低于普通IC发动机汽车的价格提供200英里续航里程的电动汽车，包括税收优惠。（12）今天是2022年！
通用汽车去年秋天披露，从韩国LG Chem公司购买的Bolt电池组每千瓦时（kWh）的成本仅为145美元。通用汽车预计，到2022年，价格将继续降至100美元/千瓦时，如图5所示。（13,14）分析家预测，内华达州里诺即将建成的Gigafactory工厂将使特斯拉电池成本降至每千瓦时100美元以下。（15）彭博新能源财经（BNEF）分析师Salim Morsy是彭博（Bloomberg）的EV报告（16）的作者，该报告侧重于电动汽车的总拥有成本，包括维护，汽油成本，以及最重要的是到2040年为止的电池成本。该报告中的图6显示，一旦购买价格下降，美国购车者愿意考虑购买远程电动汽车。到2030年，22,500美元的电动汽车将成为几乎70％的购车者的实际选择（灰色线）。
彭博社（Bloomberg）的电动汽车报告（17-19）（见图7）预测，到2040年，全球电动汽车的数量将从今天的100万辆（0.6％）增长到4100万辆，占新轻型汽车销量的35％。该报告还研究了Uber和Lyft等自动驾驶汽车和拼车服务的兴起，这将使更多的汽车在道路上行驶，每年行驶超过20,000英里，从而增加了电动汽车的投资回报率。如果这些新服务成功，到2040年它们将使电动汽车市场增长到新车的50％。即使油价保持在每桶20美元，电动汽车的采用率也将达到25％。莫西说：“到2040年，最终数量是25％还是50％，坦率地说，与进行二进制调用将不会被大规模采用无关紧要。”
图5。通用汽车表示，雪佛兰Bolt推出时的电池成本为145千瓦时（参见James Ayre，参考文献14）。
2016年2月25日，BNEF播放了3分钟39秒的必看视频：“山顶石油神话与电动汽车的崛起”。（18）利用全球60％的电动汽车市场增长率（当前采用率），他们发现电动汽车最早可在2023年取代每天200万桶的石油需求（图8）。那将造成相当于2014年石油危机的石油过剩。假设采用率更为保守，那么几年后（即2028年），世界将超过200万桶的油崩基准。
在2015年春季刊登的《 Interface》文章“ PV，EV和您的房屋价格低于每加仑1美元” 1中，我写道：
光伏，电动汽车，建筑物和电网-如果我们接受这种转变，从（a）昂贵的运输用化石燃料和（b）仅公用事业生产的电力，到廉价的公用事业和屋顶太阳能发电厂的运输和发电我们将对能源效率进行改造的建筑物和房屋，我们将能够在当地生产太阳能光伏板，能效产品，电池和车辆。如果我们延迟了，我们将沉迷于昂贵的，经常是进口的化石燃料到进口的光伏板和电池上的沉迷，但是至少安装工作不会外包。问题（续下页）那么，国家会走在前面并冲浪由太阳能和电动汽车海啸造成的海浪还是被淹死？电力公用事业会屈服于“公用事业死亡螺旋”吗？（随着越来越多的客户采用安装在用户电表后面的分布式发电，公用事业的维护和运营网格成本必须分散在较小的客户群中，从而提高了用户费率，并增加了切断网格连接的经济诱因。）还是我们都可以共同努力，将未来视为机遇？
图6。行驶200英里范围的车辆的总潜在市场（请参见Tom Randall，参考16）。
图7。2015年至2040年，全球轻型汽车和电动汽车的年销售额（请参阅Michael Liebreich，编号19）。
图8。可以预见，当电动汽车销量增加时，每天将取代200万桶石油，这就是当前供过于求的程度（参见汤姆·兰德尔，参考文献18）。
图9。运输电气化-影响，2015年至2040年（请参阅Michael Liebreich，参考文献19）。
图9显示了运输电气化的影响。到2040年，电动汽车将消耗1900太瓦小时的电力（太阳能和能源效率的机会）。这相当于去年发电量的10％。这也意味着到2040年每天将销毁1300万桶石油，占世界石油需求的14％至15％。因此，我们失去石油上瘾的速度甚至比我在2015年春季所写的要快，尽管我们可能会最终陷入石油行业的“死亡螺旋”，而不是太阳和电动汽车海啸和“公用事业死亡螺旋”，而淹死了没人想要的石油？“有一件事可以肯定：每当石油崩溃来临时，这仅仅是开始。随后的每年将使更多的电动汽车上路，对石油的需求也会减少。有人会拿着枪管。”(18)
关于作者：詹姆斯·芬顿（James M. Fenton）是中佛罗里达大学佛罗里达太阳能中心（FSEC）的主任。
参考文献
J. M. Fenton，“ PV，EV和您的房屋价格低于每加仑1美元”，Electrochem。Soc。接口，24（1），41（2015）。克劳斯，“油价：下落的背后是什么？《简单经济学》，《纽约时报》，2016年4月18日，http：//www.nytimes.com/interactive/2016/business/energy-environment/oilprices.html？_r = 0.T。Puko，“天然气汇下降至14年低点”，《华尔街日报》，2015年12月14日，http：//www.wsj.com/articles/natural-gas-sinks-to-lowest-level-since-2002 -1450103930.B。Magill，“煤炭滑向电力供应的新低”，气候中心，2016年1月28日，http：//www.climatecentral.org/news/coal-slides-new-low-source-of-electricity-19967.2016可持续《美国能源概况》，可持续能源商业委员会，http：//www.bcse.org/sustainableenergyfactbook/#。《能源分析的平均成本9.0》，拉扎德，2015年11月17日，https：//www.lazard。 com / perspective / levelized-cost-of-energy-analysis-90 / .M。Liebreich，“全球清洁能源投资趋势”，彭博新能源财经EMEA峰会，2015年10月12日，伦敦，http：//www.bbhub.io/bnef/sites/4/2015/10/Liebreich_BNEF-Summit-London .pdf.B。休拉克（Hulac），“廉价汽油刺激了大型SUV的销售，减慢了电动汽车和混合动力汽车的发展”，《科学美国人》，2015年9月8日，http：//www.scientificamerican.com/article/cheap-gas-fires-up-big-suvsales-减慢电动汽车的混合动力潘恩，谁杀死了电动车？，剪纸电影，加利福尼亚州卡尔弗城，2006年，http：//www.whokilledtheelectriccar.com/。“ 2015年全球插电式汽车销售”，EV-volumes.com，http：// /www.ev-volumes.com/news/global-plug-in-vehicle-sales/.J。M. Fenton，“家用能效改造和光伏为我们的汽车提供燃料”，Electrochem。Soc。接口，24（1），43（2015）.J。Romm，“游戏变更：特斯拉和通用汽车宣布“可负担得起的远程电动汽车”，《气候进展》，2016年2月11日，http：//thinkprogress.org/climate/2016/02/11/3748451/tesla-gm-affordable-electric-cars/。 J.科尔，“总经理：雪佛兰Bolt将于2016年到达，电池成本为145美元/千瓦时，伏特利润提高了3500美元，” Inside EVs，2015年10月，http：//insideevs.com/gm-chevrolet-bolt-for-2016-145kwh-cellcost-volt-margin-提高至3500 / .J。Ayre，“通用汽车说，雪佛兰Bolt发射时电池成本为145 kWh，” EV Obsession，2015年10月，http：//evobsession.com/gm-145-kwh-battery-costs-bolt-ev-launch/.S。汉利（Hanley）：“分析师预测Gigafactory将把特斯拉电池成本降低到每千瓦时100美元以下，” Ecomento，2015年9月，http：//ecomento.com/2015/09/24/analyst-predicts-gigafactorywill-reduce-tesla-battery-costs-低于每千瓦时100兰德尔，“电子幻想：“下一辆特斯拉汽车的售价将达到25,000美元吗”，彭博科技，2016年2月9日，http：//www.bloomberg.com/news/articles/2016-02-09/will-the-tesla-model-3-really-sell –for-25-000。“到2040年，电动汽车将占全球新车销售的35％”，彭博新能源财经，2016年2月25日，http：//about.bnef.com/press-releases/electric-vehicles到2040 /＃_ ftn2.T / global-new-car-sales-by-to-be-35-global-new-car-sales-by-2040 /＃_ ftn2.T，“这是电动汽车将如何引发下一次石油危机”，彭博社，2016年2月25日，http：// www.bloomberg.com/features/2016-ev-oil-crisis/.M。Liebreich，“寻找奇迹”，彭博新能源金融峰会，2016年4月5日，纽约，http：//www.bbhub.io/bnef/sites/4/2016/04/BNEF-Summit-Keynote- 2016.pdf。©电化学学会。经许可转载。
