特斯拉、福特等公司正投资数十亿美元于电动汽车，电力系统是否已准备就绪？

将交通——这个国家最大的碳排放来源——转向清洁电力是紧迫的，但根据充电公司、汽车行业分析师及其他人士的说法，这并非易事。

总统乔·拜登的 8月5日行政命令 要求到2030年美国年度新车销售中50%为零排放车辆（ZEV）。但据估计，2020年美国新车销量为 1450万辆，其中仅有 约30.6万辆，即2.1%，为零排放车辆，而且 在近2.9亿辆注册车辆中 ， 美国道路上的 仅有约200万辆是电动汽车。

然而，智能电力联盟（SEPA）电气化负责人加勒特·菲茨杰拉德表示，更新的数据表明“零排放车辆的采用已呈指数级增长”。“新零排放车辆销量从2020年上半年的1.5%增至2021年上半年的2.5%”，并且“占2021年第二季度新车销量的3.6%”。 2020年上半年的1.5%增至2021年上半年的2.5%”，并且“占 2021年第二季度新车销量的3.6%."

福特、通用汽车和 Stellantis 合计计划推出超过50款新的零排放车型，“因为他们意识到如果不这样做就会失去市场份额，”密歇根州公共服务委员会委员特雷曼·菲利普斯表示。“这些汽车制造商已承诺进行长达数十年、耗资数十亿美元的转型，这告诉我，这些车辆即将到来。”

汽车制造商、分析师和充电服务提供商表示，汽车制造商和充电服务提供商的私营部门投资，以及一些州批准利用用户缴费进行公用事业投资的政策，已经为交通电气化转型提供了种子资金。他们补充说，现在这些努力得到了白宫的支持，并且很可能很快会从联邦基础设施立法中获得推动力。 联邦基础设施立法，他们补充道。

但他们表示，尽管这些力量可能会增加道路上的电动汽车数量，电力系统供应商及其监管机构仍需面对前所未有的电力需求量和类型的挑战。

政策救援

拜登政府新的零排放汽车目标以及其他政策，如基础设施法案条款和 更严格的燃油效率标准，强调了 白宫对交通电气化转型的支持。

在主要汽车制造商和劳工团体的支持下，政府希望建立 全国充电站网络 ，并提供激励措施以推动零排放汽车和充电器的销售。

加利福尼亚州在美国领先的 10.4%零排放汽车采用率 归功于“强有力的财政和非财政政策”，如退税、强制要求以及 低碳和其他排放标准，SEPA的Fitzgerald表示。他补充说，实施类似政策的州正在推动更高的采用率，但要实现拜登政府的目标，“需要各级政府及市场的大力协调和推动”。

这种协调正在显现，福特汽车公司总裁兼首席执行官James Farley Jr.在9月23日哥伦比亚大学的 网络研讨会上描述了公司于2022年将F-150皮卡的电池电动版推向市场的努力。

Farley表示，福特已收到15万份订单。存在供应链和劳动力问题，“这一转型将会艰难”，但他补充说，作为美国最畅销车型的F-150可能将交通电气化“推向主流”。

联邦立法中的条款将是一个关键。

待定的1.2万亿美元 基础设施投资与就业法案（HR 3684） 据 Atlas EV Hub称，该法案提供307亿美元的电动汽车相关资金。其中包括77亿美元的零排放车辆资金、127亿美元用于其他“清洁”车辆，以及103亿美元用于支持电池制造与回收及电力系统基础设施，Atlas表示。

此外，还有用于充电和零排放燃料基础设施的拨款，用于在学校部署可再生能源发电和提高能效的改进，以及用于先进汽车制造创新的拨款， Atlas报告称.

法案中拟议的项目将研究电气化对电网的影响以及美国境外关键矿产开采的影响。该机构补充说，还将资助研究，以确定供应商之间互操作性的最佳充电站标准，并确定中型和重型车辆实现电气化的策略。

但基础设施法案并非目前国会山正在审议的唯一可能向清洁交通领域注入数十亿美元的法案。

众议院更为雄心勃勃的 《重建更好法案》 包含与基础设施法案类似的条款，但资助水平更高， Atlas报告称该法案还包括继续为购买全电动和插电式混合动力汽车提供联邦7,500美元税收抵免的资金，并允许买家在购车时即可获得抵免，而无需等到联邦纳税申报时。根据车辆的国产和工会制造含量，奖金可将优惠提高至12,500美元。

利益相关方普遍对HR 3684法案表示满意，不过许多人希望看到众议院法案中取消现行的 税收抵免上限，该上限将每家制造商使用抵免的额度限制在 前20万辆汽车 的范围内。

2021年9月，爱迪生国际（EI）发布的一份 白皮书 呼吁采取与联邦法案中提议的类似政策，包括更高的全国零排放汽车目标、更大规模的充电基础设施投资以及扩大税收抵免。 

然而，Exelon公司则明确支持参议院的基础设施法案，在 一封致其所在地区众议院代表的信中，请求他们投票支持该法案，"因为其充电基础设施资金对公用事业公司来说意义重大，"Exelon Utilities负责公用事业监管的副总裁Denise Galambos表示。

交通电气化联盟（ATE）执行董事、前华盛顿公用事业专员Phil Jones表示，两项法案的提议"雄心勃勃但确有必要"。但这些投资只是美国在全球市场竞争所需的数十亿美元中的"首付款"。

甚至在新的联邦政策倡议被审议之前，客户需求和私营部门投资就已经在推动交通领域的电气化转型。

突破壁垒

密歇根州公共服务委员会2017年的"壁垒报告菲利普斯专员表示，研究发现交通运输电气化存在25项重大障碍，但其中许多正通过公用事业试点项目得到解决。

其他在零排放车辆推广方面领先的州所做的类似研究也表明“障碍正在被消除”， 北卡罗来纳清洁能源技术中心 高级政策项目主任奥顿·普劳德洛夫对此表示赞同。“一些州虽然落后，但并未积极阻止电动汽车的发展。”

据《绿色汽车报告》9月19日发布的 市场评估.

显示，目前福特、Lucid、Rivian和特斯拉等汽车制造商已推出八款零排放车型，单次充电续航里程达到或超过300英里。“领先的八个州增长率正在翻倍甚至增至三倍，私人投资也将随之而来，以免错失机遇，” 落基山研究所 （RMI）碳自由出行全球项目董事总经理布丽塔·格罗斯表示。

私营部门的乐观情绪得到了 2021年4月一份文件 的进一步印证，该文件由汽车创新联盟发布，报告称汽车制造商“计划到2025年在电气化领域投入3300亿美元”。该联盟代表着 占美国轿车和轻型卡车销量“近99%”的制造商， 其 网站 如此表示。.

爱迪生电力研究所（EEI）电动交通主任凯伦·谢夫特提醒道，进展固然可喜，但“要取得成功，需要整个生态系统的共同努力。”

汽车制造商、充电桩供应商、公用事业公司和费率支付者权益倡导者组成的联盟正在不断壮大这一生态系统，  普劳德洛夫 及其他利益相关方回应道。他们正在加快消费者教育工作，就 零排放车辆注册费达成协议，并扩大试点项目范围。 中型和重型零排放车辆 的使用，他们表示。 

他们还一致认为，纳税人资金已开始支持充电基础设施的部署，各州委员会也日益认识到其所代表的机遇。

充电时刻已到

根据2021年7月的一份报告，到2030年美国将有2600万辆零排放车辆，但预计2030年590万辆的新零排放车辆销量仅占所有新车销量的36%，该报告来自 分析 国际清洁交通委员会（ICCT）。

ICCT估计，要为这些零排放车辆充电，2020年美国约21.6万个公共和工作场所充电桩到2030年需增长至240万个。

作为对比，根据Brattle Group 2020年6月的一项研究，仅2000万辆零排放车辆就会带来电力需求和峰值负荷的增加，从而需要至少750亿美元的电力系统投资。 研究 估计。Brattle研究合著者兼集团负责人Sanem Sergici补充说，拜登政府更为雄心勃勃的目标将大幅增加这一成本。

但电气化初创企业投资方Energy Transition Ventures的合伙人兼联合创始人Craig Lawrence表示，随着人们意识到“夜间或停车时在家充电比去加油站更方便”，公共充电桩的部署成本可能会降低。这将提高用户自用家用充电桩的使用率，并减少公用事业在公共充电桩部署方面的即时支出需求。

据ICCT估计，HR 3684法案将推动公共充电基础设施的部署，但2021年至2030年间，该部分的总体成本可能达到280亿美元。ICCT还补充说，这仅在2030年零排放汽车占新车销量36%时才能满足充电需求，而这与拜登政府50%的目标尚有差距。

"电动汽车的普及绝对正朝着正确的方向发展，"但"加大对充电站的投资至关重要，"EV Connect能源与公用事业部门高级副总裁Ram Ambatipudi表示。

问题不在于成本多少

许多人都在问，交通电气化的成本将由谁来 由费率支付者、纳税人以及私营部门的汽车制造商和充电服务提供商共同分担，但一些行业倡导者表示，这个问题问错了。

零排放汽车倡导者表示，正确的问题应该是，向零排放交通转型的收益是否会超过成本。

他们表示，交通电气化转型可以长期降低驾驶者的成本，因为拥有一辆电动汽车并以电力驱动，比拥有一辆汽油车的成本更低。

据ATE的琼斯和SEPA的菲茨杰拉德估计，与普通汽油车相比，驾驶者在燃油和保养方面的年节省最高可达1600美元，具体取决于电力和汽油价格。

据福特的法利表示，这仅仅是个开始。他说，如果技术允许且能获得补偿，零排放车辆（ZEVs）可以为电网提供服务，从而降低系统和车主成本。福特正在宣传F-150的这一能力。 即在系统停电期间 提供家庭备用电源。

利益相关方承认，向能够容纳交通电气化的系统过渡需要付出成本。风险投资人劳伦斯表示，可选方案包括配电系统升级成本、投资分布式资源以减少负荷，或通过管理充电来转移负荷。“没有一种方案是免费的，这意味着这一转型可能会推高电价。” ATE的琼斯对此表示赞同。

但据南加州爱迪生公司称，零排放车辆充电的两个特点最终将使其预期的高负荷“对电价产生下行压力”，该公司在其 2018年申请 中提出了第二阶段及全区域范围的充电器部署计划。首先，更大的千瓦时销售量降低了每位客户分摊的公用事业固定成本。其次，零排放车辆的负荷具有灵活性，这意味着价格信号可以将其从高成本的峰值需求时段转移开。

“充电越是从高峰需求时段转移，满足高峰所需的配电系统基础设施和发电就越少，从而降低服务成本，”SCE资源与环境规划与战略总监Erica Bowman表示。

但她和其他人承认，建设公用事业公司管理充电的能力会产生成本，短期内可能导致费率上升。

Brattle的Sergici表示，可负担性正成为公用事业公司和监管机构关注的问题。但“监管机构若对投资踩刹车，将是目光短浅之举。”拜登政府和汽车制造商正在发出“明确信号”，“应给充电公司以投资信心”，她说。但“如果某一方犹豫不决，整个体系可能崩溃。”

州公用事业委员会已批准30亿美元用于公用事业充电桩部署，公用事业公司的角色“绝对关键”，EEI的Schefter表示。但纳税人的投资“应与其他投资形成杠杆效应。”

尽管一些公用事业公司自建并拥有充电桩，但公用事业与私营部门的合作是部署的“最佳实践”， SEPA最近的一份报告得出结论。Exelon“愿意配合任何一种监管模式，但证明哪种模式最佳需要时间，”Exelon的Galambos表示。

除了成本之外，有效的受控充电还需要在费率设计、技术和政策方面做更多工作，Strategen高级总监兼 车辆电网整合委员会 政策顾问Edward Burgess告诉Utility Dive。

分时电价（TOU）是一种粗放的工具，ATE的琼斯表示。“如果所有人都在电价变动的那一刻开始充电，可能会引发意想不到的需求高峰，”他说。更先进的、 基于软件的受管充电解决方案 可以错开充电时间，但成本更高，而且“最佳方案尚未确定”，琼斯补充道。

用于管理 更大规模车队以及中型和重型零排放车辆负荷 的费率设计有所不同，因为企业已经通过分时电价来管理电力成本，琼斯表示。但公用事业公司正在测试一些策略，以实现 过渡性需量电费减免 ，“通过提高每千瓦时电费并降低需量电费”，直到充电服务商的使用量达到需量电费具有成本效益的水平。

押注零排放车辆

诸多不确定性正让交通行业经历“一场转型，人们对这个新世界感到焦虑，”奥迪美国政府事务与可持续发展总监斯宾塞·里德表示。“但我们会不断进化。”

汽车制造商的承诺给政策制定者和监管机构带来了压力，要求他们做好准备，让电力系统“能够应对需求和负荷”，密歇根州专员菲利普斯承认。

通用汽车“已将身家性命押注在零排放上，如果我们猜错了，我们就会破产，而这次政府不会出手救助我们，”通用汽车自动驾驶与电动汽车商业化及产业化技术研究员罗布·克莱因鲍姆在9月21日的2021年能源思想峰会上表示 网络研讨会上。“这是一个全新的世界”，“我们正在摸索中前行。”