未來十年，大多數國家將快速從內燃機時代過渡到電動汽車時代。但從環境的角度來看，電動汽車時代的到來還不夠快。
這是因為全球的“汽車保有量”（car parc），即在用車輛總庫存的變化將會非常緩慢。因此，我們設計的模型預測，大多數主要市場的汽車行業，包括歐盟及其釋出的“歐洲綠色協議”(European Green Deal)，將很可能遠遠達不到《巴黎協定》規定的全球減排目標。
如果按計劃應對氣候變化，大多數市場需要進一步加速向電動汽車過渡。例如，歐盟要實現綠色協議目標，就需要在2043年前將輕型汽車的排放量減少90%，才能彌補現有汽車保有量的碳排放，這比目前預測的時間要早七年。要想實現這一點，則需要進一步加速採用零排放汽車，同時強化激勵措施以減少道路上汽、柴油油耗高的車輛。但對大多數汽車製造商來說，這意味著轉型變革和商業模式的根本轉變。
電池是電動汽車中最昂貴的部件，佔總成本的20%—30%。2020年，領先企業的富鎳電池組平均成本降至150美元/千瓦時（kWh）以下，比我們在2019年末預計的價格低20美元。價格的大幅下降在很大程度上歸因於電池化學和電池元件的創新、更大的生產規模以及改進的製造流程。
在監管方面，作為歐洲綠色協議的一部分，歐盟設定了2050年汽車淨零排放目標。在美國，新任總統拜登表示將重點關注更嚴格的尾氣排放規則，並重新加入《巴黎協定》，而加州打算在2035年禁止汽油車和柴油車的新車銷售。超過15個國家已宣佈將在2035年前逐步淘汰內燃機；我們的預測認為，這些目標中的大部分都將會實現。
政府釋放出的這些強烈訊號進一步鼓勵了通用汽車、沃爾沃、捷豹和許多領先的汽車主機廠更有力地推進電氣化，越來越多的主機廠承諾將逐步淘汰內燃機動力系統。增加對供應鏈、充電基礎設施和升級電網的投資也將有助於實現這些目標。
不管市場如何，電池成本的快速下降、更加嚴格的政府監管以及新型電動汽車的推出將繼續成為這一轉變的主要驅動力。我們認為，內燃機時代的結束和電動汽車時代的到來將經歷以下三個階段（參閱圖1）:
巴西就是一個例子。國家的監管路徑圖並沒有推廣零排放汽車，反而更支援生物燃料。由於巴西缺乏監管標準、財政激勵和完善充電基礎設施的決心，主機廠難以在當地推廣電動汽車的使用。目前，電動汽車在巴西的價格是同型別內燃機汽車的三倍。我們預測，到2030年，巴西售出的新車中只有2%到10%採用的是純電動或混合動力，這在很大程度上取決於政府和汽車行業採取的行動。
印度的情況雖然不盡相同，但我們可以預見類似的結果。儘管有監管機構的支援，如印度的Bharat Stage VI排放標準，以及對電動汽車、公共汽車、兩輪和三輪車的補貼，但由於長期以來對柴油燃料的補貼，對壓縮天然氣基礎設施持續增加投資，以及占主導地位的主機廠提供的電動汽車選擇有限，電動汽車時代的到來依然遙遙無期。充電基礎設施的不足，尤其是在小城市和農村地區，也會減緩電動汽車的普及速度。
根據我們的分析，到2030年，內燃機汽車將佔印度新輕型汽車銷量的40%，壓縮天然氣動力系統汽車佔15%，柴油汽車佔12%。純電動汽車將只佔10%的市場份額，剩餘則是混合動力汽車。然而，在兩輪和三輪車領域，從化石燃料向電池動力的轉變將會快得多，這兩個領域純電動車的銷量是汽車的5倍。我們預計到2030年，在印度銷售的兩輪車和三輪車中，電動兩輪車將佔15%至25%，電動三輪車將佔25%至30%。
作為最先進的汽車市場之一，日本在全面普及電動汽車上可謂道阻且長。日本一直是電氣化的先鋒，混合動力車目前佔其新車市場的21%，滲透率位居世界第一。日本還計劃到2035年禁止使用內燃機汽車。但由於日本的交通情況，比如人均年行駛里程相對較低、監管環境和主機廠的技術路線圖，混合動力汽車在日本佔據市場主導地位的時間，將比其在許多其他發達經濟體長得多。我們預計，到2030年，純電動汽車將只佔新輕型汽車銷量的15%，而混合動力汽車將佔一半以上，內燃機汽車將佔32%。
不同的動力系統發展軌跡將給主機廠帶來複雜性，他們已經花了幾十年時間試圖建立真正的全球平臺和優化的供應鏈。為了在巴西、印度和日本等主要市場保持競爭力，主機廠可能不得不放棄其在全球平臺上建立的生產規模。政府和汽車行業需要共同努力，通過為當地市場創新來進一步推動電氣化，例如開發更小尺寸的電池，從而降低電動汽車價格，或在不方便充電時可以更換電池。
然而，目前輕型乘用車行業還沒有實現這一目標，原因在於全球的汽車保有量需要大約20年的時間才能實現轉變。如果2035年全球銷售的新車中有一半是零排放的汽車，那麼道路上70%的車輛仍將燃燒汽油或柴油。因此，即使是在應對氣候變化中處於領先地位的經濟體也可能達不到脫碳目標。
以歐盟為例。“綠色協議”要求到2030年，歐盟汽車保有量的排放量要比1990年4.33億公噸二氧化碳當量基準值減少55%，到2050年還要減少90%以上。根據我們的預估，到2030年，零排放汽車將佔到新車銷量的42%，屆時汽油車和柴油車將佔到歐盟汽車保有量的65%。因此，我們估計歐盟乘用車行業將只能減少28%的溫室氣體排放。
我們預計，歐盟汽車保有量將實現2050年淨零排放目標，因為屆時歐洲道路上幾乎所有車輛都將實現零排放，剩下的少數內燃機車輛將通過合成燃料（e-fuels）把排放降至最低。但在此之前的20年裡，歐盟汽車行業的碳排放量將遠遠超出預算。如果在這個十年內不採取進一步措施，這些累積的二氧化碳將使歐盟很難實現其減緩全球變暖的目標。
根據我們的分析，歐盟汽車行業實現碳減排目標的途徑之一是儘快停止銷售新的內燃機汽車，並在2030年前只銷售零排放的輕型汽車（參閱圖3）。考慮到未來確實較難獲得電池生產原材料，以及對支援零排放汽車的充電基礎設施和能源網路的擔憂，這個目標可能不太現實。
因此，要實現碳減排目標以減緩氣候變化，不僅需要讓消費者購買更多的電動汽車，而且還需要儘快地改變汽車保有量的組成。
政府還必須與公用事業公司和汽車行業密切合作，大力擴建電池充電基礎設施。便捷充電站的短缺是插電式汽車普及最大的阻礙之一。政策制定者可以通過簡化審批程式和推行如加州低碳燃料標準計劃（該計劃可以為充電基礎設施投資提供穩定的資金來源）等舉措，幫助加快充電站的建設。
在推廣電動汽車的同時，政策制定者們還必須採取行動，確保現有的汽油車和柴油車能夠更快地從道路上消失。例如，新德里已經禁止使用超過10年的柴油汽車。各國政府也可以考慮 “舊車換現金”計劃等激勵措施，這是美國2009年一項倡議的升級版，旨在說服車主以舊換新，換掉那些燃油效率較低的舊車。
另一個幫助實現碳減排目標的重要途徑是，國家和地方政府加倍努力，擴大其他出行方式，如公共交通和騎自行車。
我們的消費者研究表明，充電基礎設施不足仍然是阻礙人們選擇電動汽車轉而選擇內燃機汽車的主要因素。我們估計，未來十年，全球將需要增加1億個充電點，才能跟上電動汽車預期的增長速度。大多數政府和主機廠都敏銳地意識到了這一點，並正在提供亟需的支援。在一些地區，為了滿足電動汽車日益增長的需求，電網將不得不進行升級。以美國為例，我們估計，到2030年之前，每賣出一輛純電動汽車，就需要額外投入1,100美元用於電網升級。根據我們對未來十年美國純電動汽車銷量的預測，這將意味著需要投入250億美元進行電網建設。在其他國家，投資需求可能會更高。
電動汽車供應鏈也需要達到相應要求。到2030年，電池及其關鍵材料(如鋰和鎳)的產量需要增加十倍。大眾汽車最近宣佈，到2030年，僅歐洲地區的電池需求就將增長240千兆瓦時，這比2020年全球所有汽車製造商的需求總和都要多。雖然長期來看，原料供應可能能夠滿足電池的需求，但短期內可能出現供應瓶頸，從而減緩電池價格下降的速度。經銷商在電動汽車時代轉變過程中的作用也不容小覷；考克斯汽車公司（Cox Automotive）2019年的一項研究發現，儘管經銷商正在投資電氣化，但56%的經銷商認為他們沒有為未來的電動汽車需求做好充分準備。他們將必須與主機廠進行更密切地合作。
我們相信每一個障礙都是可以克服的。資本越來越多，政策制定者和行業領導者的承諾也越來越堅定，技術的發展也足夠迅速，從長遠來看能夠保證在向電動汽車時代的轉變過程中不會脫軌。
這種百年一遇的轉變所需的遠遠不止是將動力系統從內燃機轉向電池動力。對於汽車製造商而言，這將要求他們的商業模式發生根本性的轉變。今天，新時代的電動汽車企業不僅提供強大的產品，而且在完全不同的經濟模式下運營。其簡化的電氣和電子架構以及軟體驅動的方法大大降低了成本，同時使他們能夠獲得溢價。其銷售和服務模式也採取了不同的方式，依靠網上直銷而不是傳統的經銷商網路。此外，許多電動汽車主機廠已經準備好利用代工製造商將產品與生產分離開來。隨著電池價格的進一步下跌，其生產模式可能更像iPhone，而不是傳統的皮卡車。
除了從內燃機轉向零排放動力系統外，傳統主機廠還需要改變其在電氣系統、連線和軟體等方面的方式方法，並開發新的方式來吸引和取悅客戶。這一意義深遠的轉型，將需要轉向一種更類似於消費科技公司而非汽車製造商的運營模式和工作方式。傳統主機廠將需要通過調整其成本結構來為這一程式提供資金支援。
對於挑戰者主機廠來說，前方的道路也並不平坦。他們的對手將是那些經受住了時間考驗、在消費者心中佔有特殊地位的品牌。他們還將與那些已經掌握了大規模生產高質量、長壽命產品技術和成本管理藝術的汽車製造商展開競爭。新時代的主機廠將需要克服大規模生產、質量、分銷和服務等方面的巨大挑戰。在汽車行業的歷史上，湧入了許多新進者，他們擁有出色的產品，但卻無法克服這些挑戰。
過去十年，全球汽車市場的電氣化取得了重大進展，其速度甚至超過了最樂觀的預測。儘管如此，為了實現減緩氣候變化的總體目標，政策制定者和汽車行業必須加快電動汽車的市場普及。同時，他們還必須更快地採取行動，以彌補舊的汽油車輛和柴油車輛更快地退出道路而造成的損失。風險已經迫在眉睫，對汽車製造商和地球本身都是如此。