未来交通启示录 I︱颠覆、启迪与抉择:对于2020-2030年交通的再思考"私家车的终结"

 

[一览众山小荣誉出品] x0a2017/11/24...

一览众山小
可持续城市与交通
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原文/James Arbib、Tony Seba

翻译/Grisunic、宁思曼、沈帝文、王睿珺

文献/王家凝            校核/ 宁思曼、众山小

编辑/众山小            排版/ 王天实
今年5月出版的一份RethinkX报告从经济性的角度分析了无人驾驶电动汽车将对人们未来交通出行方式的颠覆。报告认为无人驾驶汽车技术大规模普及之后,出行即服务模式(Transport-as-a-Service 或 TaaS)将几乎完全取代现有的私人小汽车。这一观点无疑和我们近期推送的各类研究报告的结论一致。报告着重于宣传该技术可能带来的益处以及可以被解决的问题。这本报告之所以引起业内注意,是因为报告是从无人驾驶电动车的使用对目前的交通运输系统产生颠覆性的改变为切入点,从市场、社会、文化角度切入,从前期的原材料供给到无人驾驶技术的研究以及安全运行等一系列问题都有待深入剖析。值得我们仔细研读,为此我们继续为您奉上一份未来交通的大餐。



图一、未来交通启示录


一览众山小-可持续交通

《阅前解读》
2017年5月推出的RethinkX报告(参考文献1,请后台联系我们下载)从经济性的角度分析了无人驾驶电动汽车将对人们交通出行带来的颠覆。

无人驾驶汽车大规模上路之后,出行即服务模式(Transport-as-a-Service 或 TaaS)将几乎完全取代现在的私家小汽车。出行即服务的使用成本比拥有一辆私家车便宜10倍,并且速度更快,更安全,可实现随叫随到,不仅大幅降低人们的生活成本,还将大大激发人们的出行需求。随之而来,私家车辆将面临抛售,人工驾驶将逐渐被淘汰和禁止,公共交通部门的职能也讲转变为监管和社会保障。因为巨大的经济优势和规模效应,出行即服务一旦推出,其对传统交通行业的颠覆速度之快、范围之广,将超出常人所料,这也是本报告的核心观点。不过,小汽车出行成本和门槛大幅降低之后,势必导致出行需求以惊人的速度暴涨,而报告并没有从城市规划和管理的角度给出相应的警告或对策。在人口密度极高的大城市,纯粹从空间占用的来讲,大容量公共交通系统(固定或半固定线路的公共汽车和轨道交通)和慢行系统(步行、自行车,或正在普及之中的小型电动代步工具)仍然必须作为城市交通的主力,才可使城市可持续发展。

RethinkX报告在建模计算成本的时候比较对象和时间经常更换-有的时候,是出行即服务的车辆(未来)与私有内燃机汽车(现在)的比较,有的时候是内燃机车(现在)与电动汽车(现在)的比较。这里暗含了对于出行即服务汽车的假设-全部为无人驾驶电动车,而且未来无人驾驶技术的成本可以降得很低,以至于无人驾驶电动汽车与现在由人驾驶的电动汽车的成本相当。除了概念容易混淆外,报告对于数字的引用,虽然大部分注明了出处,但是有一些估算不排除有乐观成分,例如摩尔定律的使用是否得当-摩尔定律是一种观测现象,但并非物理或自然法则,是否会一直适用下去也有争议。又例如文中提到了汽车使用寿命每年增长8%,得出2030年汽车的使用寿命可达100万英里;这种线性的计算恰当与否,需要读者自己判别。
【正文第一部分】


私家小汽车的终结


简介
到2030年,全美95%的出行需求将被出行即服务(Transport-as-a-Service 或 TaaS)取代。出行即服务企业将持有规模庞大的无人驾驶电动汽车,为乘客提供更高水平、更快捷、更安全的交通出行服务,且比目前拥有一辆私家车便宜10倍。这些出行即服务企业将运营各种类别、大小、配置的无人驾驶汽车,满足从接送孩子到运送设备等多种多样的出行需求。

出行即服务对目前传统交通行业的颠覆将源于其巨大的经济效益。普通美国家庭每年将节省超过$5,600美元的交通开销,相当于收入提升了10%。美国民众的可支配收入将因此增加10亿美元,可带来史上规模最大的消费提振。

出行即服务带来的颠覆将发生得非常迅速,范围也是全球性的。下面,报告将讲述具体的分析过程和依据,研究其对汽车和石油行业的影响,并探讨社会将因此面临什么样的抉择。


经济效益是第一位
出行即服务的使用成本比传统的私家小汽车低得多,这将迅速促使私家车主抛售他们的车辆。出行即服务模式不仅推进电动汽车取代内燃机汽车,而且最终会终结私家车模式。目前私家车主面临着购车和使用双重成本,而出行即服务会将所有开销简化为按使用收费。保守估计,使用出行及服务比拥有一辆私家车便宜10倍,且随着技术的进步将进一步降低。

起初,人们可能面临一些心理障碍,比如热爱开车、畏惧陌生人、个人习惯等。然而,像Uber、Lyft、滴滴这样的初级出行即服务(Pre-Taas)企业已经投入大量精力帮助克服这些障碍。口碑建立起来之后,低廉的价格将使得出行即服务迅速扩张。对于潜在用户来说,试用并不需要任何固定投入,新用户可以逐渐适应并增加使用频率。出行及服务将在高密度、高地价的大城市铺开。即使是在等候时间和出行成本较高的郊区,因为极高的价格优势,出行即服务的扩张也会比想象中的迅速,特别是对于低收入家庭而言。转向出行即服务将明显提高美国民众的可支配收入(相当于平均每户家庭$5600),使得生活成本永久性降低。

从技术角度来讲,所有的出行即服务车辆都会是无人驾驶电动车(A-EVs),因为使用成本会比传统内燃机汽车更具优势(见Box3)。这些车辆将自动驾驶(没有脚踏板或方向盘),出行更快且随叫随到,乘客也可以充分利用路上的时间做自己的事。相比目前的私家车,每辆车的利用率将会呈几何倍数提高,使得每英里的平均成本大大降低。

大爆炸式颠覆


无人驾驶汽车被监管部门批准大规模上路的日子,视作颠覆过程的起点。具体日期取决于技术的成熟程度以及政府的监管政策。报告认为2021年最为可能。自出行即服务推出的那一刻起,传统的私家车出行将变得毫无竞争力,10年内,全美国95%的出行里程将由出行即服务实现。

消费者的行为和选择最主要取决于价格。出行即服务极大的价格优势将主导消费者的选择。在任何时候、任何地点,只要可行,人们就会选择出行即服务出行。出行即服务的使用成本预计为每年$3400左右(如果与他人拼车,价格可减半),比使用传统私家车每年$9000的成本节省了$5600。巨大的成本优势将使得私家车模式以及传统内燃机汽车产业陷入衰退。(详见第三篇附录 A)

出行即服务的成本
图二、各种出行方式使用成本(颠覆前后的对比)
图三、无人驾驶内燃机车和无人驾驶电动汽车的每英里相对成本

为什么出行即服务如此便宜?


  • 出行即服务车辆利用率达40%,而传统的私家车被使用的时间只约为4%。出行即服务模式下,即便是车辆数量变少,这些车辆将会24小时待命,提供门对门的出行服务,利用率也会是传统私家车的10倍。
  • 车辆寿命内行驶里程将达到50万英里,比传统私家车多了2.5倍。每英里的折旧成本将大大降低,因为初期的购车成本可以分担到更多的里程上。传统私家车利用率低下,所以即使车辆在技术上可以行驶50万英里,实际行驶里程目前仅为14万英里。将车辆购置成本分散是出行即服务的最大成本优势(详见第三篇附录 A)
  • 运行成本大大降低。电动无人驾驶汽车(A-EVs)从本质上就比传统能源汽车更可靠、高效,使得运行成本大大降低。这包括:融资成本降低90%,养护成本降低80%,保险费用降低90%,以及燃油成本降低70%(详见第三篇附录 A)
以上三点保守地估算了的电动无人驾驶汽车(A-EVs)全寿命的经济效益,这些潜在优势也是目前普遍被忽略的。采用更激进的假设,出行即服务每英里成本可能低至$0.068,比现在便宜10倍。

现有私家车被出行即服务颠覆

现存的私家车将被抛售。即使不考虑前期购车成本,只考虑运行成本(燃油、养护、保险),出行即服务的使用成本也比私家车节省50%,拼车(Taas Pool)将节省75%。这将导致大量私家车主抛售他们的汽车,导致车辆被弃置。

拥有一辆私家车需要付出可观的固定投入,包括保险、税费和折旧。因此,随着私家车主开始使用出行即服务,私家车使用率和里程降低,每英里的相对成本将会更高,促使人们卖掉私家车进而完全转向出行即服务 。

 迈向免费交通


出行即服务拼车(Taas Pool)将会比大部分公共交通便宜、便捷。这不只模糊了私人和公共交通之间的界限,而更可能会促使两者融合。报告认为出行即服务的车辆将包含多种大小,包括2座、4座、8座乃至20座、40座的车型。预计到2021年,运送每名乘客的成本可能会低至$0.05每英里。企业赞助和政府补贴也可覆盖一部分成本。


系统性的颠覆
出行即服务带来的颠覆将会呈S型。颠覆发生伊始,出行即服务将带来全面、系统性的颠覆,包括通过反馈循环、市场经济、网络效应等机制。随着市场竞争,出行即服务将越来越便宜,功能越来越强大,而使用传统的私家车和内燃机汽车将越来越昂贵、难用。

临界量和引爆点


人口密度高、地价贵的城市将最快开始转向出行即服务。最大的需求将来自于目前私家车不能满足需求的群体,如低收入群体、残障人士、收入较低的退休人士、被高昂房租压迫青年人和中产阶级。这些初始用户群体将形成市场上最初10-20%的出行需求。到达这个临界点之后,市场需求将加速增长,进入良性循环:车辆更多、成本更低、服务水平更高、等候时间更短、出行效率更高。原有用户的使用频率将越来越高,而新的用户也会越来越多。

私家车陷入无可避免的恶性循环

出行即服务的推广会让私家车的使用成本越来越高。随着驾驶行为数据进一步透明化,人工驾驶汽车的保险费用将会越来越高,人们会意识到人工驾驶危险而低效。由此产生的社会压力会转向政治压力,使得人工驾驶逐渐被限制,政府推出政策让所有人都能使用出行即服务。最终,出行即服务会全面普及。

利益相关方的动态

颠覆的发生过程取决于各个利益相关方的行为:消费者、企业、以及政府。

1)消费者层面

消费者们对于出行即服务的需求将作为颠覆发生的引擎。因为出行即服务巨大的价格优势和极低的试用风险,一系列连锁效应将使出行即服务迅速普及。

2)企业和市场层面

因为巨大的网络效应,市场可能会形成赢家通吃的寡头垄断局面,但激烈的竞争下价格仍会保持较低水平。为获得市场份额,企业将试图用大量的车辆占领各个地方市场,短期内甚至会出现价格战和补贴战。随着时间的推移,能压低成本的企业将成为赢家,比如通过降低硬件成本和运营成本、加长车辆的里程寿命。地方市场将被赢家垄断,但在激烈的市场竞争下,任何成本上的节约都将转变为更低的价格,价格仍将趋近于成本。(见图五)。

3)政府层面

地方政府之间将形成竞争关系。部分地方将率先推出无人驾驶汽车相关政策,引领颠覆的发生,并从中获利。这些地方政府将获得:

  • 技术领导优势,这些地方的企业将引领颠覆的发生并带来就业和税收增长
  • 生产力将会提高,将人工驾驶消耗的时间成本释放出来,使GDP增长$0.5到$2.5万亿
  • 消费者可支配收入提升,大约每个家庭每年$5600,到2030年每年总共增加$1万亿
  • 公共财政获益,降低道路基础设施投入,交通设施占用的土地可用作其他用途
  • 生活质量提升,出行更加便宜、便捷,空气质量改善,交通伤亡减少,碳排放目标实现


在部分以传统交通行业为主导的城市和地区,出行即服务将面临阻力,因为超过500万个就业岗位、每年超过$2000亿美元的经济规模将面临消失。石油行业收入将会大幅缩小,而迫于压力试图保护这些没落行业的国家和地区将在全球竞争中面临淘汰。最终,出行即服务的颠覆将是全球性的且是必然的。唯一的问题是哪些国家和地区将作为领导者,哪些将会成为落后的追逐者。
图四、影响消费者在出行即服务和私家车之间做出选择的因素总结
图五、软件平台有着巨大的市场规模效应,平台越大越盈利,但是软件平台开发门槛低,竞争压力大,因此预料不会出现垄断企业哄抬价格的现象


出行即服务

推广的速度和范围
出行即服务的推广过程:从城市开始,逐步扩展至周边。

  • 初始阶段:无人驾驶汽车获批上路之前:初始阶段,网约车公司(初级出行即服务企业)大规模招揽用户,并在高密度、高房价的城市成为主流。全自动无人驾驶汽车将开始投产。新的政策、法律将被通过,包括取消停车配建指标等。
  • 颠覆原点:预计2021年,无人驾驶汽车被大规模批准上路。根据技术的发展和监管政策的变化,这个时间点在某些地区可能会提前至2019-2020年。
  • 第一阶段:推广初期(颠覆后的第1-3年):网约车企业将车辆升级为无人驾驶电动汽车。出行即服务将逐步被主流用户接受。在大城市,人们停止购买私家车,逐步卖掉车辆。新的政策法规将逐步禁止人工驾驶的内燃机汽车在市中心CBD地带行驶。
  • 第二阶段:成为主流(颠覆后的第3-8年):出行即服务向大城市圈之外的郊区、小城镇、农村扩张。从大城市开始,出行即服务运营企业逐渐互相兼并。更多用户抛弃私家车。全世界范围内政府都将立法禁止内燃机汽车和人工驾驶汽车上路。
  • 第三阶段:平缓发展(第8-10年):公共交通部门的职责转为监管出行即服务企业,确保服务公平、覆盖全面、价格合理。在大城市被淘汰的运营企业转向小城镇和农村地区,覆盖市场剩余盲区。公众将会要求政府部门帮助确保出行即服务能够覆盖所有的人口。
图六、推广采用的速率

推广的速度和范围

  • 颠覆发生的10年之内,全美国95%的出行里程都将由出行即服务承担
  • 20-25%的农村人口将作为“非用户”继续使用私家车,除非届时使用私家车的成本变得极高,或者政府能够为所有的盲区提供服务
  • 路面上60%的车辆将会是出行即服务车辆,而另外的40%是存留下来的私家内燃机汽车
  • 全美国出行需求将从4万亿英里增长到6万亿英里。这包括:现有的弱势群体将增加出行、出行成本降低刺激的新增需求、其它交通方式转移过来的需求(短途航班、长途汽车、自行车)
  • 在大城市,出行即服务将领先全国,率先达到95%市场份额


车辆的供给将根据需求而增长

报告认为,出行即服务车辆供给和产能不会成为制约其发展的瓶颈。不过,原材料的供给,包括锂和钴,是潜在的风险。

  • 汽车制造产能:报告认为电动汽车的产能可以满足出行即服务的需求
  • 电池产能:较有争议,但目前很多新型电池制造厂正在建设中(9-12个月,产能数十亿瓦),且扩张规模较为容易
  • 锂、钴矿资源:通常被认为是潜在障碍之一。开采一座新矿并提炼高品质的材料通常需要3年时间,但报告认为锂矿的供给能够满足需求。目前全球锂矿储备大约3000万吨,而到2030年,每年需要的锂矿大约为100万吨。


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