谈谈未来(二):爆炸的引线---技术成本曲线

本篇是谈谈未来——关于未来五年到十五年交通和能源大变革的第二篇。前篇主要讲了当今社会人们对新技术和产品的极强接受能力,变革的发生往往不是缓慢的,而是爆炸式的。而此篇主要将讲讲这种技术爆炸的内在成因,并着重其中一条可能最为的重要的诱因和推进力:技术成本曲线,用爆照的引线来描述应该是再合适不过的比喻。而作为论述的例子之一,我也会讲讲为什么我认为电动车在未来的五年到十年间将完全取代燃油车,并在未来十年到十五年间让地球上大部分的燃油车从路面消失,同时小部分开始进入历史博物馆。是不是有点信口开河的感觉?嘛,如果读者看完本篇以后能对这个预感多少感觉到一些信服,那本篇的论点也算传达出去了吧~届时不要忘了点赞和转发哈。
回到正题,这里所说的技术成本曲线是什么意思呢?其实说来很简单,即使用某种使用新技术的新产品,其初期生产成本往往十分昂贵。但随着时间推移,会随着技术本身的进步,生产工艺的进步和生产规模效益等原因而持续下降,且其下降曲线往往呈指数式。听着好像没什么特别的?敏锐的读者可能已经注意到,“指数式”的发展常常是件非常恐怖的事情。举些例子来说明吧,一个可能最为人熟知的例子便是摩尔定律。
摩尔定律是有因特尔创始人之一的戈登·摩尔所提出的描述半导体行业发展的经验性规律,讲的是说同样大小的芯片其计算能力每18个月就会翻一倍,也有其他版本,说同样的计算力其所需的成本每两年不到(有些说18个月)就会减半。嘛,本质上说的是一回事。整个半导体产业已经按照此发展了半个多世纪,毫不夸张地说,整个信息时代的繁荣就是建立在摩尔定律之上的。举个更具体的例子,你们口袋里揣着的那些智能手机,如今价值两三千人民币的话,那放到二十年前,其价值就会翻十翻,或说2的10次方,即一千多倍(按18个月减半来算就是一万多倍)。那一部智能机就价值两三百万元(或者再加一个零),同时拥有相当于当时最先进的超级计算机的运算能力。如果放到四十年前的话,其价值就为现在的2的20次方,即一百万倍,价值数十亿元(或者再加两个零),也是当时寻遍太阳系也找不出来的计算能力。如果是六十年前那……有兴趣的自己算下吧,反正是当时全球GPD总和的量级……
讲到这里,读者应该已经对指数式增长/降低的威力有了一个比较直观的了解。而在技术成本曲线的下降和技术更新换代上,指数式变化又有什么影响呢?简单来说,成本的指数下降直接导致其新产品的进步和普及不会是线性的,而也是指数式的爆发式增长。具体过程上可以这样描述:
> 初期时,产品性能低下,造价昂贵,不具备实用性,只有少量的考研机关出于学术目的进行研究(或者国家机关,军工等不计较成本的单位),所以发展也会很缓慢;
> 发展到一定程度时,则会开始引起一部分有远见人的注意,更多的人才加入,部分投资者也为了抢占未来开始进行投入。此时发展依然会比较慢,但会得到一定加速;
> 当产品发展到初步和旧技术的产品有可比性时,大量的商家会开始注意到其新技术的潜力,从而开始大量投资。这个时候的投入已然是奔着商业利益而去,所以规模也会很大。更多的人才也会对新露头角的领域感兴趣,试图进入一展身手。此阶段开始发展急剧加速,进入了爆发阶段;
> 后期时,应用新技术的产品在性能和价格上的竞争力都超过旧技术,且仍在持续进步。此阶段开始,最具影响力的群体——消费者也因此逐步转向新产品。这时无论多迟钝的投资者和商家都已然开始认清现实,纷纷弃船,旧技术的产品本来相对就比较慢的发展速度就此停滞,正式进入被淘汰期。
不结合实例听上去比较枯燥吧。接下来以电动车为例,从经济层面讲讲为什么电动车必然取代燃油车,且过程必然是爆炸性的。(终于讲到我最想讲的部分了)总的来说,电动汽车相比燃油车有几大优势:一、更优秀的性能;二、更安全;三、更便宜;四、更优秀的新技术平台。这里每一点都有相当的内容,各需要一定的解释篇幅。这里我们展开讲讲和本篇主命题最契合的第三点。
说电动车便宜这貌似是反常识的。目前来说,电动车相比燃油车毫无疑问是偏贵的。然而这局面很快就面临着逆转。要理解这个未来,首先要讲讲电动车从经济角度看,最核心的优势是什么?——是简洁。虽然电动车貌似是后来者(其实要把历史最早的电动汽车实验品算进来,电动车的历史比燃油车更长),象征着应用新技术的产品,但可能有些反直觉的,电动车的构造极为简单。电动车的核心组件和小孩子的四驱车玩具本质上十分接近,电池、电动机(细说电话因为大都用三相电动机所以还包括一个转换器)加少量传动装饰,就没别的了。所有的核心部件一个车的底盘就可以容纳下了,剩下的空间设计师想怎么用就怎么用。不需要变速器,不需要复杂的传动系统,不需要本身构造就极其复杂的燃油发动机,不需要进气和排气系统的设计等等。
这意味着什么?
首先,电动车除去电池以外的核心部件,要比燃油车的核心部件便宜得多。其实电动车之所以贵,几乎完完全全就是电池贵的锅。最早年间,特斯拉推出的第一款电动跑车Roadster,那在今天看上去有些寒酸的53千瓦时电池组大概占去了8万到12万美元的成本,超过整辆车售价的80%!即使是后续的Model S和X 在早一点的时候电池组仍然占据了超过一半的成本。被戏虐“你以为你买了辆豪车,其实你是买了一大块锂电池”,还真不算冤枉。然而可喜的是,最为电动车价格核心的锂电池,其技术成本曲线正处于惊人的指数下降期。
锂电池真是一个改变世界的技术(计划在系列第四篇展开讲锂电池),没有锂电池的出现,就不会有智能手机的出现。也同时因为智能手机的出现,锂电池的市场地位一下子得到了猛增,其发展也进一步加速。而进一步发展带来的成本降低使得电动车的出现有了可能性,同时电动车的发展也进一步急剧夸大了锂电池市场,使得其发展和成本下降变得更快!1995年至2010年间,锂电池的成本平均每年下降14%;之后在智能手机的推进下其在2010年至2014年下降速度增速到16%,接着电动车也开始发挥影响,在2014年至2016年间这个数字涨到了每年20%,且下降的速度仍在持续加快~
每年20%,每年20%,20%……这是一个很暴力的数字!让我提醒给我读者们,这意味着每两年,同样容量的锂电池价格就会减半,四年,四分之一,六年略多就会降到十分之一。这意味着现今电池车里最为昂贵的部件,在短短六七年以后,其价格存在感就会变得微不足道,电动车价格会普遍比燃油车低就会成为短短数年后的一个自然现象。
而更重要的是,电动车真正的经济性体现在其低廉的养车费用上。得益于简洁的构造,尤其是极少量的可动部件,电动车几乎不需要作保养。作为车主而言,这就省下了一笔极为可观的费用。从电动车车主的反馈来看,车辆最大的保养开销居然是轮胎。哦,似乎忘了提最基本的,因为用的是电且能量效益高,所以行驶成本比用油要低得多。所以即使是在“买”电动车更为昂贵的今天,因为“用”车的便宜,对很多人来说,电动车已然是更为经济的选项。更不要提未来了。
(可能不少人担心电池容量衰退的问题,这里补充下。这是一个合理的担忧,但现今电池的技术发展的比大部分想象的要快,容量衰退并不是十分严重的问题。数据来看,五年以上的特斯拉用户【除了特斯拉也不大找得到大量的长年用户】,绝大部分仍然保有新车80%以上的电池容量。也不知道是特斯拉用了什么黑科技还是仅仅是得益于合理软件控制的结构。即使你担心五年十年后,电池容量减半了用起来别扭,那就换掉呗。记得么,不消几年功夫,电池就不再是昂贵品了。)
总结下吧,现在:电动车买车贵(相比燃油车),用车便宜,车性能优越,充电点建设不足;五年后,电动车买车便宜,用车更便宜,车性能更加优越,充电网络建设到了一定程度;十年后,买车便宜,用车几乎免费,充电比加油更方便……那最为打算买车的人,选电动车还是选燃油车呢?也许在今天还是令人犹豫的问题,放在五年后大部分人出于经济考虑应该会毫不犹豫地选择电动车。十年后?那时候还会选择买燃油车的就会是极少数了(真想直接说脑子有病才会那样选,但也会有情怀之类的因素吧)。一般来说,一辆燃油车的使用寿命不过10年到15年间,所以可以保守的估计,25年后路面的车就只会有电动车了。但更有可能的是,当电动车便宜到一定程度,当燃油车每两三年的养车费用就可以购买一辆全新电动车的时候。即使持有燃油车的人也不会选择继续使用。真到了那个时候,全新的燃油车在街上送人也许都不会有人要。
当然,以上只是单单从经济层面简单地论述了电动车在短期未来取代燃油车的历史必然性。关于电动车其实还有很多方面的话题,诸如性能,安全性等等,这些都要放到下一篇再来讲述了。本篇内容就先到这里了。
喜欢本篇和这个系列的读者记得点赞、投币和收藏。更重要的是,希望读者能给一些珍贵的反馈。有不清楚的问题,还了解更多的细节之类的,都请到评论区提出来。我应该会尽量回答,或者放当这里系列后续几篇里详细来讲。
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PS:如果是我的真爱粉的话可能已经意识到,我这篇文章的思路甚至和主要内容都是顺着Tony Seba在2016年的一个TED演讲内容来写的。我在自己的空间里之前也转载了这个演讲,如果对此文内容感兴趣也没有耐心等下去的话不妨去啃那个原视频哟(AV14455124),只是我暂时没精力帮那个视频补字幕,14分钟之后基本都是生肉。英语没问题的话那个视频是强烈推荐啦~