导语：从理论上讲，一个人可以拥有一种标准化的汽车电池，它可能看起来类似于特斯拉电池，但已被多家汽车制造商使用。该标准将定义机械(例如，高度、长度和宽度)、电气连接以及电池和汽车之间的通信。

数据驱动分析揭示了七大问题困扰着这一技术转型：1. 电动汽车在其使用寿命内的成本高于汽油车；2. 快速充电站面临亏损风险；3. 稀土材料有变得更稀有和昂贵的潜在风险；4. 等待充电时不便性导致焦虑感；5. 驾驶员因续航里程和充电时间而感到焦虑；6. 燃烧天然气或煤炭产生CO2排放污染环境；7. 开采稀土材料及制造过程中CO2排放增加。

本文接下来将讨论如何通过标准化可更换电池来解决这些挑战。

可更换電池救赎？

目前全球已经形成了一套定义電池机械与電氣標準，这使得許多產品能以低成本供應電力。這些標準將允許不同車輛共享相同規格的插入式電池，這樣所有車輛都可以快速地（不到一分鐘）更換新電池。車主將為消耗的能源與磨損於其內部儲存設備付費。

家庭也可以安裝具有可交換系統的大容量儲存室，並通過太陽能供應白天能源，以支持夜間對家庭用戶供應。在晚上，它們還會為需要長途旅行的人提供額外能力來進行交流，從而減少等待時間並提高效率。

尽管这个想法听起来很诱人，但它也有自己的缺点：

更换系统需要大量投资，不仅要对车辆进行重新设计，还需要建设新的工厂。

全球范围内安装交换设备将是一项庞大的工程。

交换服务与“鸡蛋还是鸭蛋”的问题相互作用，即没有足够数量的手动或自动交换站，无法有效促进手持或自动车辆流通，而没有足够数量的手持或自动车辆，也无法吸引建立更多交换站的事业公司参与进来。此外，由于最初可能只有零售店提供此类服务，因此长途旅客必须先到这些地点装载高价、高性能且快速充能用的较大型储能单元，然后才能继续行驶。如果他们选择留在家中，则只能用低成本、短距离、慢速充能的小型储能单元。这两种情况下都不能实现真正意义上的快捷交易，因为它们分别涉及不同的类型设备和所需费用。此外，如果用户想要访问远程位置，那么他们不得不再次返回到零售店去获得一个新的完整单元。而如果他们选择留在家里，他们则必须每隔几百英里的距离就停下并找到一个能够为他们提供一种稍微便利一些但仍然有限制性的解决方案的地方，如公共场所或者位于城市中心附近的一些定期停止点。但是，这样做会减少这种模式下的普遍接受程度，并且最终可能会导致人们失去兴趣，因为他们发现这比传统燃油方式更加复杂，而且还需要额外支付费用，对某些用户来说这是不可接受的事情。”

政府机构或基金会未来可能投入数千万美元用于设计并打造标准化可更换系统，以评估技术经济性及其潜在影响。

通过降低续航里程要求，将各方面相关成本降低四倍

如果我们考虑采用较小续航里程要求，将各种相关成本降至当前水平四倍之下，我们就会看到一系列可能性出现：

传统300英里的NMC化学物质与LFP（磷酸铁锂）的比较：

LFP化学物质由于每千瓦小时价格降低30%以及两倍生命周期（3 = 2 ÷ [1 – 30%]) 的计算结果，其成本约为原始三分之一。

然而，由于LFP同体积同重量提供较小续航里程（例如150英里的LFP与300英里的NMC），这样做实际效果并不如预期那样显著提升经济效益。

较慢充电速度产生较少热量，从而减少了对于冷却系统维护成本；

较慢充满速度延长了储存设备寿命，从而进一步减少了整体维护费用；

较慢充满速度适应需求，可以以较廉价构建出AC/DC转变器等基础设施，从而进一步压缩总体开支；

最后，最终产品受益者因为节省更多资源，在整个运营周期内得到最大限度利用，同时缩短总计运行时间，更符合现实世界中的市场需求。

因此，当我们探索如何解决前述描述的问题时，我们应当深思熟虑地审视现有的技术发展趋势，以及它们如何塑造我们的日常生活习惯，并确保任何提出的创新方案既环保又经济实惠。