今天不到百分之二美国人购买的汽车中有一半是电动的。但在未来三十年内，一些汽车行业专家预计，电动汽车将占据全球汽车市场的大部分美国和全球汽车销量．

总而言之，美国的司机们都在四处奔波3万亿英里每年，消费超过1700亿加仑汽油和柴油。将所有这些公路里程转化为电能将对美国的电力生产和输送系统提出新的要求。

作为专业的一部分能源基础设施研究，我们寻求为了理解电动汽车的增长可能会改变精力如何是提供和消费. 到目前为止，我们已经计算出电动汽车的影响将取决于你居住的地方和充电的时间。

估计电动汽车将需要多少电力

使用中的类似技术我们最近的论文在氢燃料汽车方面，我们制定了一份各州的电量评估报告，评估为私人汽车、卡车和越野车充电所需的电量。

我们首先估计了现在每个县的汽油消耗量。然后，我们根据当今电动汽车的效率，将车辆行驶里程转换为电力需求。

诚然，这些方法有局限性。如果自动驾驶车辆越来越普遍，越来越多的人依赖优步、Lyft和其他公司车辆共享服务为例。然而，我们相信，如果电动汽车成为常态，我们的方法将为估计未来的电力需求提供一个良好的起点。

区域的影响

美国电网不断发展，以适应整个世界的新需求上个世纪. 但是，如果国家的车辆要迅速变电，电网就需要更快地变化。根据当地的驾驶习惯和现有的电网基础设施，我们的分析表明，电动汽车将在不同地区产生不同的影响。

根据当地的驾驶习惯和现有的电网基础设施，我们的分析表明，电动汽车在不同的地区会产生不同的影响。

因为德州和加州比其他州消耗更多的电力，它们提供了一个很好的快照，展示了未来充满电动汽车的样子。在这两种情况下，电动汽车的增加都会推高消费，有可能给当地基础设施带来压力。

如果德克萨斯州现在几乎所有的乘用车都通电，那么该州每年将需要大约110太瓦时的电力，这是德克萨斯州的平均年用电量1100万个家庭. 增加的电力需求将导致德克萨斯州目前的用电量增加30%。

相比之下，由于气候更为温和，加州可能需要将近电力增加50%如果该州的乘用车完全通电，其消耗量将比目前高。这意味着加州每年需要额外发电120太瓦时。

双网故事

从这两个州的电网可以看出，各地对电动汽车的依赖程度是不同的。

在炎热的夏季下午，德克萨斯州使用大约一半的电力它产生的热量为空调提供动力，使建筑物保持凉爽。空调导致的电力需求季节性变化很大，这意味着该州的发电厂一年中有很多小时处于闲置状态。非高峰时段的备用容量可能使德克萨斯州更容易满足电动汽车未来的电力需求。

加利福尼亚州气候较为温和，这意味着该州在夏季需要较少的电力，电网的总体需求变化较小。因此，加州的发电能力比德克萨斯州要小，无法满足未来电动汽车的充电需求。

激励措施可以降低为大量电动汽车配备电网的成本。

2018年，管理德克萨斯州大部分电网的德克萨斯州电力可靠性委员会（Electric Reliability Council of Texas）迎来了一个新的高峰需求，约为73千兆瓦7月19日（PDF）. 查看7月19日的非高峰时段，我们发现，如果闲置发电厂全天持续运行，而不仅仅是在高峰需求期间，ERCOT电网有多余的容量提供超过350千兆瓦时的额外电力。

根据我们的估计，德克萨斯州完全电气化的私人汽车车队每天的充电需求约为290千兆瓦时，低于可用的剩余发电能力。换句话说，如果车辆在非高峰时段充电，德克萨斯电网理论上可以为今天的完全电气化车队充电。

然而，当我们对加州进行同样的分析时，我们发现，如果电动汽车成为常态，那么对电力的总需求可能会超过这个“金州”电网的现有容量。

时间就是一切

也许比电动汽车消耗多少电力更重要的是它何时被消耗的问题。

我们基于上述估计的最优，非高峰充电模式。如果大多数电动汽车在下午充电，电网将需要更多的发电能力来避免停电。

为了满足这一需求，加州和德克萨斯州将需要建造新的发电厂或多买点电比他们现在做的还要多。各州还可能需要额外的变速器和配电基础设施，以适应新的汽车充电基础设施．

总之，从内燃机汽车到电动汽车的转变潜在成本（PDF）如果许多车辆要在高峰时段充电，德克萨斯州将投入数百亿美元，加州将投入更多，用于安装新的电力基础设施。

激励措施可以降低为大量电动汽车配备电网的成本。

激励措施可以降低为大量电动汽车配备电网的成本。例如，公用事业公司可以在一天的不同时间和一周的不同日子收取不同的电费。被称为使用时间在定价方面，这种做法可以鼓励车辆在非高峰时段用电更充足时充电，从而降低供电成本。

加州以及其他领域，包括德克萨斯州奥斯汀，已经开始使用不同的策略来实施时段收费．随着道路上电动车数量的增加，其他地区可能需要密切关注，并吸取这些地区的经验教训。

前面的路

虽然电动汽车可能会增加美国的耗电量，但容纳它们所需的投资可能比看起来要小。如果车辆在非高峰时段充电，许多地区已经有足够的发电能力。电动汽车的储能可以提供所需的灵活性，以改变充电时间，并帮助电网运营商更好地管理电力的供需。

更重要的是，根据我们的计算，美国人在燃料成本上节省的钱可以抵消这些投资。

例如，如果到2017年，加利福尼亚州的大多数车辆都是电动的，我们估计其司机当年将节省大约250亿美元的燃油成本——基于平均电价和汽油．

除了节省燃料，一些市场分析人士预计电动汽车还将节省能源比传统车辆便宜到2026年，另一个潜在的经济效益。

虽然预测汽油、电力和汽车的未来价格很有挑战性，但我们相信电动汽车的广泛使用可能会降低加州和其他地方的总体交通成本。如果考虑到环境效益，尤其是betway必威娱乐降低碳排放，都被考虑在内。