螺旋投资研究公司称：“一家明星企业能够彻底改变它所处的行业。沃尔玛改变了零售业，麦当劳改变了餐饮业，如今特斯拉似乎也要在汽车行业中完成类似的宏伟计划。”

事实上，除了创始人穆斯克的巨大个人财富、激情与才华等因素外，特斯拉的成功也离开政府的补贴与政策。而随着环境压力的日渐增大，即使在电动车技术路径并未清晰的情况下，各国政府仍不遗余力予以扶持。

电动车的普及不仅可以改善交通和城市环境，而且会倒逼改进电力系统和电力的质量（通过更多地风能、太阳能等清洁能源），从而进一步改善我们的整体环境。特斯拉公司的测算表明，即使全部使用燃煤发电，Model S的二氧化碳排放也要比同级别的内燃车减少50%以上。

现阶段电动车的销售还有赖于政府政策的推动，美国加利福尼亚等州已经立法强制汽车制造商生产销售一定比例的零排放车辆。其他几个销售电动车的国家中，不得不提的是挪威，挪威是世界上人均电动车保有量第一的国家，唯一的电动车跻身十大畅销车型的国家，目前也是特斯拉除了美国本土之外销售最好的国家，这跟这个国家的汽车销售政策是分不开的对排放课以重税，直接导致特斯拉的售价和一辆大众高尔夫相去不远，非常巧合的是，挪威同时也是地球上人民幸福感最强的国家。

作为世界上污染最严重的地区之一，中国对电动车的发展也寄予厚望，给予了高额补贴，但推广普及的效果一直不佳，这一方面是因为之前的电动车产品确实不够给力；另一方面也与地方保护主义有关。其实同处一片蓝天，共享一个大气层，同呼吸就要共命运，因为狭隘的地方利益而损害整个社会的进步是非常愚蠢的做法。

长期来看，人类使用化石能源的历史才真正是昙花一现，几百年之后的人类就会把内燃车的记忆忘得干干净净，一定会诧异这种群体性慢性自杀工具的应用之广。让我们假想一下化石能源已经枯竭之后的场景，显而易见那个时候地面交通唯一的选择就是电动车。

如果我们现在就开始努力，现有企业家中能承载这一使命的很难有比埃隆穆斯克更合适的人选了，他本人已经代表特斯拉表达了这种愿望：“在我们看到所有路上的车都是用电驱动之前，我们不会停止努力。”

电动车的历史

鲜为人知的是，电动车并非是一个新鲜事物，准确地说，电动车诞生得甚至比内燃车还要早得多，历史上公认的第一台内燃车由德国工程师卡尔·奔驰1885年在曼海姆发明。而电动车诞生在1832年到1839年之间，当时由苏格兰人罗伯特·安德森发明了使用一次性电池的汽车。在1888年两者几乎同时进入商业化的进程，第一次电动车和内燃汽车的战争开始了。

19世纪90年代后期和20世纪初的这段时间里，尽管最高速度慢一些，但电动车由于具有无需换挡，直接启动等很多先天性的优势，发展居于优势地位。1911年的《纽约时报》这样写道：“与燃油的内燃车相比，电动车无疑是更理想的交通工具，它既清洁又安静，关键的是还可以省不少钱。”

在1912年，电动车卖1750美元（大致相当于现在的42000美元），而内燃车只需要不到一半650美元（约15000美元），但是当时汽油相当昂贵，总体成本相差并不大。所以尽管电动车的价格较贵，电动汽车的销量还是在1912年达到顶峰，当年美国和欧洲电动车的保有量大约5万辆，占了整个汽车数量的40%，而内燃车只有不到22%左右的市场份额（剩下的是蒸汽驱动的车辆）。

到了20世纪20年代，随着遍布全球的石油大发现，汽油的价格很快降到大众可以负担得起的水平，新的道路、加油站等基础设施如雨后春笋般涌现。内燃车可以跑得更快更远的优点吸引了大众的注意，火花塞、消音器的发明也让内燃车驾乘变得更为简单舒适。电动车的全盛时期过去了，又过了十年，全世界的电动车产业事实上已经完全消失了。

之后将近一个世纪的漫长岁月里，由于石油危机和污染问题催生了一些电动车需求，但新的实用电动车产品依然是寥若晨星。值得一提的产品只有登月用到的月球车，剩下的商业化电动车对于续航能力不足和价格昂贵这两大痼疾也无计可施，没有一款有能力向内燃车的地位发起挑战。这一状况一直持续到20世纪90年代。

经过一个世纪的发展，电动机相对于内燃发动机而言拥有了更大的比较优势，采用电动机驱动的汽车在同等功率下动力输出更加强劲，能源效率更高，可以说非常适合如今城市驾驶频繁起停的工况。另外，电动车的结构简单，无需传统意义上的变速箱、传动系统、离合器，也不用机油，从而故障率低也大大降低了保养维修的成本。

但是1990至今的复兴进程，虽然几乎每个汽车厂商都推出了一些电动车型号，可是从通用的EV1到日产的Leaf，至今没有一款车获得主流大众市场的认可，究其原因，是有两个因素拖了电动车发展的后腿：电池和充电基础设施。

电池和充电基础设施的问题

1912年流行的使用铅酸电池的电动车仅能行驶30-50公里，续航能力不足的缺陷现在有一个非常形象的专有名词叫做里程焦虑，事实上，内燃车也不可能完全避免里程焦虑，当你车里的油灯亮起，附近60公里又找不到加油站的情况下就可以体会到这种心理状态。但毕竟经历上百年的发展，加油的基础设施在多数地区已经相当完善了。

电动车如何克服里程焦虑这个问题的答案其实是显而易见的：首先提升单次充电下汽车的续航能力，内燃车加满油箱可达里程通常在400-600公里之间，而现在销量最好的日产Leaf只有不到200公里的续航，超过300公里续航能力电动车凤毛麟角；其次加强充电站充电桩等基础设施建设，理论上讲充电的基础设施是最多的，但是不改造供电动车直接充电的实用价值并不大；最后缩短单次充电所需时间，内燃车单次加油算上排队时间一般也在15分钟以内，而现在电动车的充电进程动辄需要数小时。

解决里程焦虑答案并不难寻找，不过怎样实现却是一个困扰了电动车发展一个世纪的难题，解决这个难题的核心毫无疑问在于电池的进步。

我们的生活绝对离不开电池，从形形色色的电动玩具工具到汽车里面的12v蓄电池，从各种智能手机笔记本PAD到卫星国际空间站上的高密度蓄电池，电池的应用已经无处不在。尽管电池的应用已如此广泛，但是电池发展的进度和个人电脑、互联网这些科技革新进化的速度相比却相形见绌。

用作汽车的动力电池有两个核心的指标：一个是能量密度，另一个是使用寿命（包括循环和日历寿命）。如果电池的发展也存在类似芯片业摩尔定律这样规律的话，那么如钢铁侠的战衣，变形金刚的能量块这样许多科幻电影中的场景完全可以在现实生活中出现，不幸的是电池现在还是人类文明发展的一大制约。我们回顾一下电池的历史就可以发现，从早期的铅酸电池到现在应用最广泛的锂离子电池，能量密度仅仅提高了7倍多。坏消息是电池的发展百年来是如此缓慢，摩尔定律真的不存在。好消息是大部分发展我们是在1990年以后锂离子电池工艺突破（索尼公司率先克服枝晶难题）取得的。

正如电容触摸屏技术出现后才有可能制造普及的智能手机一样。如果要达到类似内燃车的500公里续航的话，按照每千瓦时行驶5.5公里计算（EPA平均数据），电动车需要存储90千瓦时（度）的电量才能满足。采用整车两吨作为上限，其能量密度最少要达到200wh/kg以上的电池才能勉强符合电动车的要求，而锂离子电池已经在2005年前后跨越了这一门槛，电动车终于在续航能力方面又一次有了向内燃车正面挑战的资格。

当然用作动力电池并非仅仅是能量密度提升这么简单，还涉及到使用寿命、安全性、性能、成本等重要参数。技术出现重要里程碑之后，各大汽车公司均投入了一定精力用于研究可用作电动车的动力电池。以下是几种常见的用做动力电池的锂化合物材料：

锰酸锂（LiMn2O4）具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，能量密度尚可，是比较理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。不过近年来通过表面包覆和掺杂结合的改性手段来提高锰酸锂的电化学性能，这方面的进步很快。目前已有雪佛兰Volt，日产Leaf采用这种电池技术路线。

磷酸铁锂（LiFePO4）主要的优点在于安全性能良好、热稳定性不错、高放电功率、可快速充电且循环寿命长。不足之处主要是振实密度和比能都低从而体积较大重量偏沉，低温性能也较差，另外生产工艺也不太容易保持材料的一致性。目前使用这种技术路线有比亚迪的e6和菲斯克的Fisker Karma。

镍钴铝锂（LiNiCoAlO2）也叫NCA，这种材料在能量密度、功率系数和使用寿命上可以说是理想的动力电池，不太讨人喜欢的主要是安全性和成本，但是用作小电池安全性的提升相当大，成本高主要是因为生产工艺要求比较高，在主流厂家稳定工艺量产后成本可以得到进一步控制。特斯拉的Model S正是通过和松下的合作，深度定制了这种电池。

钛酸锂（Li4Ti5O12）的低温性能和使用寿命都极佳，而且可以快速充放电，安全性也非常好。问题就是能量密度实在太低，成本也实在太高，所以比较适合增程式电动车，三菱的i-MiEV就采用了这种技术路线。

需要强调的是，汽车动力电池的安全性是一个系统工程，任何锂化合物材料本身的安全性能只能提供一定程度保障，电池结构也只能提供一部分保障，但是百万分之一（ppm）爆喷率都远远不够汽车级的安全要求，因此电动车设计时就要防止出现热失控、刺穿、短路等意外。整体安全性设计的概念非常重要也并非容易做到，以上的车型没有出现过着火事故的只有日产的Leaf和特斯拉的Model S，尽管两者都不是应用了标榜安全的正极材料，但都采用了严格的办法来保证安全性，所以目前验证反而是最安全的。

值得一提的是，动力电池还有一条技术路线燃料电池，燃料电池虽然不存在能量密度的问题，但是需要使用贵金属做催化剂，使得成本很难控制从而不具经济实用性。

另外一方面加氢这种基础设施建设的成本和难度更甚于一般的充电站或是加油站。

锂离子电池的电化学革新本质上依赖于材料科学的进步，如今能量密度正以每年约5%-7%的速度提升，在硅系负极、固态电解质、锂硫、锂空、锌空等新技术的轮番冲击下，根据麦肯锡的预测能量密度有望在2020年达到400wh/kg的高度，价格可能会下降到每千瓦时200美元左右，从而使得电动车在和内燃车同等价位下装备足够电量极大地克服里程焦虑。

没有什么特别意外的话，通过对电池的分析可以看到时代正处在电动车即将大发展的十字路口，为了抢占历史机遇，各国纷纷出台政策鼓励电动车发展，并且争先恐后地制定了充电基础设施的标准，美国是SAE J1772，日本是CHAdeMo，欧洲还在IEC 62196的框架内努力寻求统一标准，而中国尚无相应标准。

如果当下真的是这样的历史性十字路口，相信一定能够看到里程碑式电动车产品的出现，遍搜寰宇，目前拥有能接近内燃车的行驶里程480公里续航，最短充电时间半小时充70%，一小时充满这样的唯一一款电动车正是来自于特斯拉汽车公司的Model S。