气候危机使人们对历史有了敏锐的认识:人类过去所做的决定显然对现在产生了巨大而关键的影响,而现在所做的事情可能对我们的未来产生巨大而关键的影响。同样清楚的是,我们的过去很难摆脱,就像我们迄今为止所做的那样继续沿着相同的行为路径像以前一样。然而,应对气候变化需要“社会各方面发生了迅速、深远和前所未有的变化。

作为经济历史学家,面对气候变化,我们的第一反应是认识到,对历史上类似大规模转变的分析可以为当前的行动提供信息。同样,了解是什么让我们陷入这种困境,可能会给我们提供重要的线索,让我们知道需要什么才能摆脱困境。

追溯化石燃料经济的起源和以汽油为基础的汽车工业的兴起,引出了一个谜。人们并不知道,在20世纪初,电动汽车甚至蒸汽汽车已经是市场主导地位的有力竞争者。尤其是在美国,1900年汽油驱动的汽车只占汽车总产量的20%,其余的则是电动和蒸汽机。

最近发表在自然能源我们的目的是了解汽油车的起源是什么而不是电的。传统观点认为,电动汽车更贵,技术更低劣。借助于1895年至1942年期间生产的36000多款美国汽车乘用车的数据,我们发现电动汽车更贵,但与性能无关。以今天的标准来看,早期的电动汽车轻而小,这使得早期的电动汽车在1910年代的一次充电平均行驶距离约为90英里。

那么为什么汽油车受到青睐呢?我们的分析使我们想到基础设施的关键重要性但对于电动汽车来说,为时已晚。我们发现,有限的电力供应限制了电动汽车制造商向城市地区发展。汽车制造商根据20世纪初的普遍条件选择了技术。尽管在接下来的几十年里,电力网络不断扩张,但这并没有导致推进系统的转变。早在1910年代,该行业就基本上陷入了碳密集型技术的选择。

虽然工业电气化很早就开始了,但到20世纪30年代初,大多数家庭仍然没有或不符合标准的电力接入。部分原因是私人公用事业的家庭市场没有盈利。直到罗斯福的新政和《农村电气化法案》(为安装电力提供联邦贷款)出台,才有了对全民服务的广泛政治承诺。然而,对电动汽车生产商来说,新政来得太晚了几十年。

如果电力在更大范围内可用会怎样?为了展现我们模型的魅力,我们想象一个与事实相反的世界,在那里,电网以类似的速度扩散,只是在15或20年前。模拟结果表明,这足以使天平向电动汽车倾斜,尤其是在大都市地区。最可信的反事实情景是双重交通系统——技术历史学家也提出了这一建议David Kirsch——电动汽车服务于大都市地区,而汽油车在旅游和农村有更大的地位。

以化石燃料为基础的运输系统是当前气候危机的核心。毫不夸张地说,如果汽车技术发展成双重交通系统,甚至是纯电动交通系统,人类对环境的影响将大为不同。我们估计在CO2排放量(和运行成本)将是相当大的,可以减少高达75%的CO21940年,个人交通工具每英里的排放量。

我们这次做对了吗?现代电动汽车的例子无疑就是一个很好的例子。充电站的供应仍然是一个瓶颈,像电动道路这样的补充充电技术所需的基础设施也是一个瓶颈。截至2021年,电动汽车仍只占汽车库存的微不足道的一部分,在许多情况下,电动汽车只是增加了汽车库存,而不是取代汽油车。每卖出一辆新的汽油车要20年才能翻身吗。这尤其令人担忧根据报道根据目前的政策,到2050年只有30%的汽车是电动的。因此,向电动汽车的过渡将需要数年时间才能对交通行业不断上升的温室气体排放水平产生影响。从积极的一面看,“绿色新政”的呼吁强调了基础设施的重要性,并提出了不同程度的雄心壮志,我们最近看到了朝着这个方向发展的政策倡议,如欧盟今年通过的“适合55岁”一揽子计划,以及美国总统乔·拜登提出的备受讨论但迄今尚未实现的基础设施法案。然而,许多国家未来减排路线图依赖于曲棍球杆轨迹,通常未能解决补充基础设施或系统集成的重要性。

我们的分析表明,提供互补性基础设施的成功或失败都可能加快或减缓重要的大规模转型,甚至会导致停滞。如果没有适当的(基础设施)结构来打破碳锁定,像碳税或碳信用这样的工具可能在理论上有效,但在实践中却很不幸地无效。因此,我们认为,配套的基础设施和系统解决方案需要得到与技术发展同样多的关注。对基础设施的关注可以将人们对政策作用的看法从解决市场失灵转变为创造市场,以及为生产者和使用者创造长期稳定和明确的方向感。