純電動汽車（及其它可替代能源汽車）未來有哪些潛在的突破口？
第1次修改：原問題不自覺的彷彿在強調科技突破，其實不是這樣的，所以後面追加了部分內容。
=====================================================================問題起源是這樣，前段時間某次Google的Doodle推廣了一款計算個人環境足跡（Environmental footprint）的工具，於是題主就好奇的測了測，發現我個人對環境的消耗主要是交通、出行方面的需求，而非吃飯、穿衣等。所以，不由得對可替代能源汽車的發展有了切身的期盼。但是現階段，與傳統的燃油汽車相比，純電動汽車的實際應用（注意我說的是應用，而非這類產品本身）還是有十分明顯的短板，比如續航里程、充電時間等等。那麼，有什麼潛在的突破口，可以改善純電動汽車（或者其它可替代能源汽車）的應用現狀，從而降低人們的交通需求對不可再生能源的需求呢？我先來拋幾塊磚頭吧：
1、將來汽車是否可以塗裝太陽能發電材料，在戶外行駛時就可以充電了，還可以吸熱，進而減少開空調的需求。2、各種能量回收裝置和技術，比如減速、剎車時；比如振動、風噪等；比如冷卻裝置內外溫差，也可以拿來發電嘛。3、城市擁堵路面是不是能鋪裝無線充電器呢？這個腦洞可能開的有些大。4、是不是可以有其它形式的儲能裝置？比如飛輪儲能，或者超級電容儲能，或者幾種不同能量密度、儲能/放能性能的方式組合，等等……5、政策上，比如更為激進的限制傳統燃油汽車的增量，甚至主動降低保有量……總之，歡迎大家或頭腦風暴、或透露一些不涉及秘密的未來科技，讓題主以及關注的同學過過癮吧。本題已加入知乎圓桌 ? 新能源汽車時代，更多「新能源汽車」討論歡迎關注。
我先敲碎題主拋出的幾個磚頭，然後再指出突破口吧。
磚頭1：太陽能發電材料，充電，吸熱不靠譜。你算一下太陽能電池板的發電功率，布滿車頂的面積，暴晒一天頂多三四度電，夠你跑個幾公里吧。而且，這還是在晴天無雲、太陽直射(緯度不能太高)、暴晒8小時的前提下。嗯，誰願意這樣曬車呢？有一家公司在炒這個概念，叫漢能汽車。還向包括總理在內的最高領導展示過這量車，概念是好概念，產業是好產業，可是你覺得他真能做成嗎？ 他真的是在做汽車嗎？ 他的企業能救活嗎？
風噪、溫差：理論上，是能轉換一些能量的，但目前為止只能是理論上。
題主懂得挺多的..磚頭3： 城市擁堵路面是不是能鋪裝無線充電器題主指的是不是巴鐵or高鐵？我只能說做到全城皆高鐵，這很難。
混合動力汽車可以提高能量效率，增加續航里程。所謂混亂的載體，可以是電池，也可以是題主說的飛輪、電容等，也可以是多種混合。
目前在實踐的有電容+電池，二者特性互補。電池是能量密度高，功率密度低；電容是能量密度低，功率密度高。至於飛輪，有很多缺點，這個技術路線已經被淘汰了。磚頭5：政策上，比如更為激進的限制傳統燃油汽車的增量，甚至主動降低保有量目前的新能源補貼政策，就已經是比較激進的產業政策了，引起了激烈的討論。朕要是聽信了你的這個意見，朕的大清要亡。突破口：電池。成本更低的電池、充電更快的電池
成本更低的電池，可以在解決續航里程問題的同時，解決購置成本的問題。充電更快的電池，可以解決使用不便(使用成本)的問題。解決了這兩個問題，電動汽車就成了一個「正常」的汽車，在同一個起跑線上與傳統燃油汽車競爭了。剩下的就交給企業去做，就可以做好。這兩個是關鍵的突破口。既然說到「潛在的突破口」，那麼能否「突破」暫且不論，就借圓桌的機會聊一聊2016年里殺進汽車行業的幾家新公司所選擇的技術突破口吧！
他們是：中興ZTE——純電動車無線充電技術；Aquarius Engines——自由活塞發動機增程器；Techrules——燃氣輪機增程電動汽車。
這些技術其實都不是新概念，更不是黑科技，但是同ppt slides技術比較起來，這幾家的確各自找到了一項切入新能源汽車領域的技術。需要聲明的是，本人無意替上述任何一家背書，只談談技術本身，至於公司造車目的為何、成敗與否，真真假假不作討論。
1. 無線充電技術
今年的大新聞之一是中興在2016年12月入股了廣通客車全面進入了新能源汽車領域。而實際上中興新能源汽車有限責任公司已成立了兩年之久，其主要經營業務就是新能源汽車無線充電系統的製造與銷售。中興與客車廠商合作，在襄陽、鄭州、長沙等十一個城市的公交線路上試運營了無線充電客車。
我恰有機會到訪其中一條無線充電運營線路，出於保密的原因，該充電系統的具體參數不作介紹，只聊一聊公開的情況。在這條運營線路中，有兩個充電位布置在公交始發站，有四輛無線充電公交車與四輛燃油車交替運行。下圖中停車位鋪設的長方形充電位即埋設的兩組充電原邊線圈，在客車車底安裝了副邊線圈，當客車停放入位後，對準充電位，則可以由司機開啟無線充電。
（無線充電客車充電位，實地拍攝）
總體來看，無線充電相對於有線充電的優勢是得到發揮的，那就是司機不需要插拔充電頭，避免有線充電插頭的損耗，可靠性高；司機在駕駛位上停完車一鍵即可充電，操作傻瓜，無需專業人員；無線充電技術的效率足夠，可以達到85%以上；無線充電線圈的設計功率為單個30kW，兩組線圈即使限功率運行，也可以達到40kW以上的充電功率。
但與此同時，實際運營中也存在著一些問題：一，充電線圈需要完全對正，停入停車位後，司機需要反覆進行車的姿態的調整以確保對齊，這對於大公交車來說非常考驗司機停車技術，平均大約需要花費一分鐘的時間來調整停車位置；二，未能實現快速啟動，在實際的充電過程中，司機開啟充電後，充電系統需要約一分鐘左右的時間才能夠全負荷運行，這意味著在公交站台設置充電位，隨時停車隨時充電的設想，以目前的技術水平還難以實現。此外，大家比較關心的電磁輻射問題，在充電過程中的實地的電磁輻射水平符合ICNIRP 2010的輻射標準。
無線充電技術其實並不新鮮，寶馬、豐田、日產等各家汽車公司早有試驗。它的實現手段主要有三種：無線電波；電磁感應；磁場共振。具體的技術原理知乎已有優秀的答案闡釋，推薦參考：無線充電是個好東西嗎？怎樣評價現階段的無線充電技術？三星的手機無線充電好用嗎？ - 微鵝-余峰的回答 - 知乎以及電動汽車無線充電是如何實現的？ - 嚴同-PowerChina 的回答 - 知乎。而中興目前採用的技術是基於電磁感應式的，這種方式技術原理相對簡單，結構可靠，成本相對較低，但與此同時在空間距離上有較大的限制：原副邊線圈的相對位置要求嚴格，這也就產生了上文提到的需要反覆調整車輛姿態對正充電位的問題。
那麼，在未來無線充電技術有沒有可能成為新能源汽車的突破口呢？
在我看來目前至少有以下幾點問題將制約無線充電發展：
一是缺少標準，在未來隨著新能源汽車的推廣，無線充電會與快充、換電同時發展，在無線充電技術發展的過程中，大量的標準需要被擬定，今年SAE推出了電動汽車無線充電標準SAE TIR J2954，Login - SAE Mobilus，中興發力無線充電無疑也是希望成為這一領域的標準制定者。但是與此同時，缺少技術標準也恰恰限制了無線充電技術的普及。
二，需要大量基建投入，推廣無線充電首先就需要建設無線充電站。至於要實現「行進中無線充電」，那就更需要對道路進行大規模的改造與持續的維護，這個成本恐怕比造電車來得高得多。
三，無線充電技術本身如何克服上文提到的缺陷：空間限制、啟動慢等問題，並有效降低成本，技術本身的問題會嚴重製約無線充電技術應用場景。
四，公眾的疑慮，目前還沒有確切的理論表明電磁輻射對人體的危害程度。輻射水平的評價，也只能參考各研究組織公布的限值。但是對於公眾來說，電磁輻射本身就是一個「敏感詞」，無線充電能不能被大眾所接受，也同樣有待觀望。
p.s. 值得一提的是，傳聞中興在收購廣通客車之前更加想進入的公司是珠海銀隆，但是被董小姐搶佔先機。這兩天又有部分媒體稱「鈦酸鋰電池和無線充電是絕配」（鈦酸鋰乘用車和無線充電將成絕配-搜狐）該說法是否靠譜需要劉老師 @弗雷劉來鑒定，只是聯想到之前中興收購銀隆的傳聞，倒是挺有意思的。
2. 自由活塞式發動機
上個月一則科技新聞標題煞是吸人眼球顛覆特斯拉模式，這家以色列公司開發出超級燃油發動機，文中稱一家以色列創業公司Aquarius Engines發明了一台超高效發動機，在FEV的台架測試中達到傳統發動機兩倍的熱效率，此外這台發動機的體積還非常小，有極高的比重率（power-to-weight ratio）。
（Aquarius Engines聯合創始人Gal Fridman和他的機器，圖片來源：Israel firm wants super-efficient engine to power car revolution）
那麼這是一台什麼樣機器呢？
Aquarius Engines發布的這一台機器實際是一台自由活塞式發動機，Aquarius Engines的設想，是使用這一台「高效」發動機作為電動汽車的增程器（Range extender），即帶動發電機發電，類似於串聯混合動力構型。
其實自由活塞式發動機早在20世紀30年代就被提出，與傳統的發動機不同的是，自由活塞式發動機沒有曲軸，這意味著活塞可以在汽缸中自由運動，且不受固定的壓縮比限制，結構上的靈活性意味著它可以廣泛適用於不同的燃料與新概念的燃燒模式（關於內燃機燃料與燃燒技術，詳見為什麼汽油發動機不斷追求更高的壓縮比，柴油發動機不斷地降低壓縮比？未來是否會接近一致的壓縮比？ - 姚昌晟的回答 - 知乎）；與此同時更簡潔的機械結構意味著更少的機械損失和更緊湊的布局。
但是多出的自由度對控制提出了更高的要求，如何對發動機實現精確的控制，是這一類發動機存在的問題之一。自由活塞式發動機的活塞在線性運動中，可以轉化為以下的不同形式的功：一，可以直接對氣體進行壓縮（最早的應用就是空氣壓縮機）；二，壓縮氣體推動渦輪進行發電；三，往複運動轉為旋轉運動直接輸出機械功；四，活塞作為轉子，通過線性運動由直流發電機發電。
（Aquarius Engines發動機結構示意圖，圖片來源：PSA evaluating Aquarius Engines』 free-piston linear generator for range-extender）
除了Aquarius Engines，英國創業公司Libertine（http://www.libertine.co.uk/）和豐田RD同樣在自由活塞式發動機增程器上有所研發。豐田發布的FPEG（Free Piston Engine
Linear Generator，Free Piston Engine Linear Generator "FPEG"）如下圖所示，機器右側的為燃燒室，燃油在燃燒室內燃燒推動活塞，該活塞即線性發電機的轉子，在左側的定子中往複運動，進而產生電能。FPEG功率達到10kW，豐田設想的使用場景是一輛車搭載兩台FPEG同時發電。這一技術方案的難點仍在在於控制，除了活塞位置的控制，如何有效抑制發動機活塞即電機轉子的徑向振動同樣依賴於控制水平。為了解決控制的問題，豐田RD採用的方案是Resonant Pendulum control，有機會會再寫一篇文章詳細介紹（推薦參考Development of Free Piston Engine Linear Generator System Part3 -Novel Control Method of Linear Generator for to Improve Efficiency and Stability）。
（FPEG結構示意圖，圖片來源：Toyota RD continues work on free piston linear generators for EVs; novel resonant pendulum control method）
還是再聊一聊自由活塞式發動機作為增程器有沒有可能成為新能源汽車的突破口吧。
對於它，我的態度是看好的，但仍有兩點疑慮：
一，它所提升的熱效率有多大的價值。自由活塞式發動機的熱效率會比傳統發動機高，但是能不能達到Aquarius Engines聲稱的傳統發動機的兩倍（對標對象熱效率也許只有20%左右，但其實現在最牛的商用車柴油機在部分工作點已經可以達到50%以上的有效熱效率……），或是Libertine聲稱的40-50%，這可能還要打上一個問號。即便可以達到聲稱的效率，如果作為增程器為電動汽車發電，傳統的發動機同樣可以保持在高熱效率的工作區域進行運行，那麼更昂貴的Aquarius Engines所具有的優勢也許就並不明顯了。
二，技術難題尚待解決。除了上文提到的控制難題（這對於傳統的發動機來說已經完全解決），自由活塞式發動機沒有曲軸，這意味著油泵、發電機、空氣系統等等附件都要依賴於電動化驅動，這無疑增加了技術難度，也添加了額外的成本。
3. 燃氣輪機增程式汽車
Techrules，這家推出燃氣輪機增程式汽車的公司背後的技術來源是中國航天科工三院，它的中文名字叫做泰格魯斯·騰風，我是很不喜歡這個名字的，也許除了B公司，全國再也沒有任何一家汽車廠會這麼不認真對待自己的名字了。所以我乾脆就叫它騰風吧，來聊一聊它的燃氣輪機增程式汽車技術。
（Chrysler Turbine Car，圖片來源：Chrysler Turbine Car）
然而如果讓燃氣輪機扮演增程器的角色（與上文中自由活塞式發動機類似），則燃氣輪機可以保持在高效率運行，恰好避免了Turbine Car曾遭遇的問題。騰風所發布的TREV概念超跑就是基於這一理念，但是這也不是新鮮事物，捷豹曾在2013年發布了概念版C-X75超跑，搭載兩台燃氣輪機作為增程器，每個車輪均連接一台145kW/400Nm的輪轂電機，能夠達到的暴力輸出與騰風的概念車相比不遑多讓。只可惜，這輛車只停留於樣車，早早地流產了。
說回騰風TREV，如果這一台微型燃氣輪機能夠達到聲稱的性能參數（4.8L/100km，根據知友 @鐵木辛柯的扭轉 測算，使用航空煤油，效率達到65%以上），那麼無疑是非常值得肯定的。在這個前提下，我認為量不量產都不重要了。
以上是三家公司的三項技術，算是新能源汽車的「潛在突破口」。至於誰能「突破」，這個問題就要交給時間來回答了。
武俠小說裡面，反派特彆強大，正義青年最開始是很弱小的，正常來看沒有機會取勝反派。但是，機緣巧合，小青年得到了高人的指點，練成神功，然後打敗了反派。
小說總是需要一些戲劇性，但我覺得，電動車這個如今還比較孱弱的新事物，已經不必指望什麼偶然得到的「武功秘籍」了。因為武功早就學會了，關鍵是還不夠熟練，練練熟，就足夠克敵制勝了。
讓我們把時鐘撥回05-10年，在這段時間，Nokia依然如日中天。
當時，手機行業有兩種新技術，正處於「小眾」和「流行」之間的尷尬地帶。
一個是觸摸操控屏幕技術，一個是手機的智能化系統。
其實Nokia作為當時全球手機的霸主，旗下已經有了這兩種技術的產品。
其實當時的觸摸屏手機，比現在要糟糕太多了。手感生澀，反應遲緩，維修成本高，軟體配合差。中看不中用。
智能系統，也暫時看不出太多的潛力，畢竟沒有多少可擴展的軟體——同樣重要的是，作為用戶的人類，當時腦子裡的普遍價值觀是這樣的「手機是用來打電話、發簡訊的，關鍵是信號穩定！耐摔！」
這種價值觀，在10年依然大有人在，在16年就已經恐龍滅絕了。
當時，Nokia可能還沒有足夠意識到，未來的殺手級功能就在自己手上。
後來的故事，大家都知道，Apple和HTC等，抓住了機會，迅速的崛起了。
我覺得電動車現在就快要走到「小眾」和「流行」之間的尷尬地帶了。
畢竟知乎這樣的大平台，也開始通過「圓桌論壇」，大張旗鼓的討論這個話題。
如果CCTV街頭攔訪一下「新能源汽車」，「電動車」這樣的概念，我估計，60%以上的消費者能對著話筒發表幾句自己的看法。事實上，如果CCTV的領導願意的話，這個數字還有很大潛力可挖，達到90%以上大概不成問題。
2016年，中國將賣出了55萬台左右的電動車，銷量位於全球第一，絕大多數銷量是在一二線城市實現的。一二線城市，從來都是中國物質消費活動、思想風氣萌芽的開新浪潮者。
當然，有很多人會抱怨，電動車續航差，質量不穩定，做工粗糙，遠不值它的標價。用起來也麻煩，開起來有里程焦慮，充電的時候滿地找樁，體驗很不好。
這一方面是事實：這些電動車，確實是新技術的幼稚產品。就像早年Nokia的觸摸屏手機，哪裡比的上經典的Nokia直板機好用。
另一方則有一些矯情的成份：其實我們都有選擇，可以不買電動車買汽油車啊。政府補貼電動車的牌照、大筆的現金補貼、稅收減免，本來就是針對幼稚產品。這是對不成熟產品的補貼，是政府在花納稅人的錢，不是企業用自己的金庫對成熟產品的打折促銷。
人們經常容易陷入一個誤區：因為在2016年看到一台市場上在售電動車（實際上，可能已經是3年前的車款）的平庸和不成熟，就對一個產業失去信心！！！
這跟當年我看到大學同學在用新款的Nokia觸摸屏手機，明顯不如我的全鍵盤E71好用的時候，然後感到幸災樂禍，其實是一個意思。
當時我真心覺得E71是世界上最好的手機，願意今生永遠使用它——全鍵盤輸入手感和效率都完美，有一個初步智能的塞班系統，居然可以在手機上用2G網路打開QQ，和女網友隨時隨地傳信息。對了，當年，Google還沒有退出中國，還有偉大的Google Maps可以使用。
去年，我買了一台Nokia復刻的低端全鍵盤機。沒錯，它有塞班系統、全鍵盤輸入、可以訪問手機微信，結果曾經表示願意「鐘聲使用Nokia全鍵盤塞班手機」的我大概用了5分鐘，就再也沒有碰過它了。
事實上，雖然如今國內市售的國內國外品牌電動車，除了Tesla以外，產品體驗都不甚理想。
電動車的三大障礙：1 單價高 2 電池續航有限 3 充電難。
第1和第2個問題，要靠電池技術的進步。第3個問題，需要修建基礎設施。
基礎設施，每年都在新修，累積量只會越來越大。
大家看一下這張圖，Tesla靠自己的力量，就搭建了這麼大的超級充電站網路（超充比一般充電站技術規格高很多，而且這裡的圖標也不包含數量更多的目的地充電站）。
中國政府和各個充電樁運營企業的力量，只會比Tesla這麼一個小小的創業公司大出N倍。
所以，基礎設施只是時間問題。
從上圖可以看到，全球各大市場的充電站數量都在快速增加，而中國的充電站佔全球的比例，還是相當大的。
關於基礎設施，這裡稍作展開。
有很多朋友談到電動車的時候，會覺得，短期內，考慮到電流限制，無論如何難以讓一台續航數百公里的電動車在5分鐘內充滿電，像汽油車進加油站一樣方便迅速的補充能源。
但是，我想說的是，電動車比起汽油車，是一個新物種。我們本來就不該期待讓一隻狗去重複貓交配的姿勢。
我們當初是怎麼使用Nokia直板手機的？充一次電，使用三天；一塊電池在手機里，一塊備用電池在充電器上，交替使用；在大部分的時間，毫無續航焦慮。
但是iPhone都出到第七代了，還是逼迫著我：每天充兩次電，經常有續航焦慮，機身無法更換電池，充電寶總得麻煩的帶在身上。
我們需要明白：新物種，就是有新的DNA和玩法。它會在一些地方變強，會在一些地方變糟糕，會在一些地方，變得不一樣！
指望一台電動車和汽油車一樣方便的補充能源，這是緣木求魚。
實際上，我比較認同Elon Musk的預測，電動車的充電場景，就是「在家或者公司的停車場」，和我們如今使用iphone的主要充電場景大同小異。我們不用著急這台車迅速的補充能量，因為當車在充電的時候，我們都在睡覺或者忙別的事情。
這是和加油站——在行駛的中途，臨時中斷行駛，要求快速補充能源，再次出發——的用戶場景，是完全不同的！
上海的建築規劃里，已經強制要求未來的新建住宅小區，配比一定比例的電動樁車位。
加入10%的電動樁車位配比，考慮到未來充電一次，續航一個周的產品會越來越普及（續航400km或更多），其實10%的電動樁在足夠經濟的分配情況下，完全可以讓小區里70%的電動車用戶，在小區完成能量補充。（假設每個人充一個晚上，不多佔用充電樁車位）
更不要說公司了，大的企業園區，改造一下公共停車位，設置一定數量的充電樁位置，也會很方便的幫助電動車使用者補充能量。
因為，基礎設施的進步，我並不擔心。
實際上，電池技術的進步，也只是個時間問題。
我經常看到，有人說，電池技術進步緩慢——啥叫緩慢？如果你要跟手機CPU的運算速度去比，那是有點緩慢。但是你和內燃機動力技術的進步速度比，那就是奔跑的博爾特和癱瘓卧床的我在相提並論。
上圖顯示了電池單位能量成本的快速下降趨勢（柱形圖），以及電池能量密度的快速上升趨勢。
簡單的說，就是從08年到2015年，7年的時間，每kWh電池的成本從1000美金降低到了250美金左右，電池的能量密度也放大到最初的4倍左右。
更簡單的說，就是「更輕、更漂亮、更便宜、續航更長的電動車」，已經在路上了。
還是舉出我慣用的老黃例：
鏈接：靠譜還是概念？如何評價威馬汽車的未來產品計劃？ - 一苒的回答 - 知乎
2010年，初代Leaf出世，在歐洲拿下年度車型大獎。
The LEAF was
awarded the 2011 European Car of the Year distinction.
Read more: NISSAN Leaf -
2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 20162011年美國上市，Leaf售價是32780美金起。
2013年初，Leaf在美國推出新入門版本，起步價降低到28800美金。從續航里程來看，初代Leaf的續航是84 miles和107 miles兩個版本，分別是24-kWh和30-kWh的電池容量。根據目前媒體報道的情報，第二代Leaf可能在2017年上市，預計續航210-220 miles的版本。http://www.autoblog.com/2016/06/20/nissan-200-mile-leaf-coming/按照Nissan一貫風格和卡洛斯戈恩對電動車的積極態度，第二代Leaf的起步價格只會比28800美金打平或更低。於是，我們可以回頭整體來看一下，11年美國上市的初代Leaf，32780美金，續航84 miles，17年上市的第二代Leaf，起步價不超過28800美金，續航215 miles左右（很眼熟？對，和Tesla Model 3 的數據一樣。）
6年的時間周期里：絕對整車至少降低了12%（電池成本下降是整車成本下降的關鍵因素，所以單電池成本的下降幅度至少超過20%）同時，電池續航里程提升155%左右。
在2012年的時候，一位30歲出頭的日本汽車人跟我說，他在日本開過了日產Leaf，他覺得這台車太棒了。電動車加速的感覺是奇妙的，他希望有一天把自己家裡的汽油車換成Leaf，一家三口，夠用了。
在2015年的時候，我第一次駕駛Tesla
Model S，如果你問我的感受，我想說的是：開過Tesla，（如果可以一直繼續開下去）就再也不想回到汽油車了。因為加速是超現實的迅猛和平滑，當各大豪華品牌都在為8AT、9AT、10AT到底誰能再節省一點點油，誰能再多一點點平順性，無比糾結，一擲千金的時候。電動車用技術變革，把這些問題都繞過去了。
那為什麼我不買特斯拉，很簡單，一是買不起！二是沒法充電嘛！
那反過來講，如果成本能降低，如果基礎設施不斷跟上，我很願意買電動車，我也相信會有不少人願意嘗試。
2017年可能是電動車歷史上偉大的一年，從2010年開始，就在北美電動車銷量榜上爭鬥不停的兩款重磅產品：雪佛蘭Volt和日產Leaf的新一代將重新在市場上決一雌雄。而Tesla也將推出低價的Model 3，在萬眾矚目下加入這場競爭。
如果說之前的電動車還不太成熟，那麼這三款作品，即使不敢說能和汽油車100%正面競爭，也足以展開一場不對稱的小規模戰役了。
第二代日產Leaf：可能是北美價格最親民的主流品牌緊湊級電動車，預計17年上海，樂觀預計售價2.9萬美金（補貼前，下同）起步，預計續航里程超過346km（NEDC標準，如果採用中國工況標準，數值會更高，下同）。Leaf的造型可能會參照這台15年在東京展出的Nissan IDS概念車。
第二代雪佛蘭Volt：可能是最北美最實用的主流品牌緊湊級電動車，採用插電混動技術，可充電可加油，續航完全不是問題。目前已經上市，85km純電續航能力，7.5秒的百公里加速。33220美金的起步價（補貼前順便說一下，第一代Volt最初上市的價格是39267美金起步）。
第一代Tesla Model 3：3.5萬美金起步的萬人迷，預計17年底在北美開始上市，全球訂單已破40萬台，6秒以內的百公里性感加速，全系可激活Tesla自動駕駛功能，續航達到346km（NEDC標準）
17年上市的這三款電動車，是不是有足夠的競爭力？關鍵要看他們和汽油車競爭的能力。
給大家一個參照物：
卡羅拉18165美金起步
凱美瑞北美起步價23935美金起步
寶馬3系北美起步價34145美金起步
考慮到北美電動車可以享受7500美金的聯邦政府補貼，日產Leaf的起步價格可能會相當於卡羅拉的中配，雪佛蘭Volt的起步價格稍高於凱美瑞，而Tesla Model 3的入門價格看起來會比寶馬3系便宜很多，相當於凱美瑞中配的水平。
考慮到續航的大幅升級，加速力的強大和是不是覺得，電動車不再高不可攀，變得很有性價比了？
因為北美的信息披露較多，所以可以站在北美的角度，做這樣的市場前瞻。
具體案例不重要，重要的是背後的規律：電動車的性能進步和成本下降，速度都很快，在大踏步的緊追汽油車。甚至在它們的天賦領域（比如超快的起步加速），電動車即將全面反超。
在國內來看，雖然沒有明確的信息。但是可以預估，在BYD最暢銷的作品秦（13年12月上市）上市5年之後，很可能會在2018年迎來首次換代大改。
在當前這波國內的新能源浪潮中，BYD顯然是最大受益者，業務的飛速成長，必然帶來的是研發的大規模投入和產品迅速的迭代。
參照日產Leaf的迭代進步水平，下一代BYD秦，很可能會具備如下的性能指標（我綜合了各方面掌握的信息，尤其是北美Leaf和Volt的案例，以及BYD在國內正常迭代速度，進行推測）：
插電混動版本，補貼前起步價格17萬左右，加速保守估計6秒以內，純電續航100km以上，預計在18年內推出；
（現款1.5T+電機，工信部純電續航70km，百公里加速5.9秒，21萬起步，原本還有19萬的入門級，目前取消了）
純電動版本補貼前起步價格21萬左右，加速保守估計7秒左右，續航在450km左右，預計在19年推出，以便趕上政府補貼的末班車；
（現款為純電動，工信部純電續航300km，百公里加速7.9秒，26萬起步）
即使考慮到補貼力度的退坡，電動車的性能進步和價格降低的趨勢，也足夠超越補貼減弱的力度——電動車的競爭力會越來越強，無論中國還是外國，這是大勢所趨。
總之，我認為電動車的發展機會，不需要題主在問題里拋出的奇思妙想，不需要上帝和奇蹟，機會就擺在這裡。
汽車人，來吧，Take it。
參考資料：文內英文資料圖片請點擊這裡更多內容，歡迎關注我的知乎專欄：汽車講談社2016年，汽車行業值得關注的五件大事一苒試駕：借來一台12缸汽車，卻借不到車主的身份一苒試駕：Volvo S90 長軸距版一苒試駕：特斯拉Model S75D，我為何十動然拒？一苒試駕：特斯拉Model X，外星來客15萬元SUV，什麼值得買？—— 合資篇15萬元SUV，什麼值得買？——本土篇全鋁車身技術的今天和未來我的知乎 Live：知乎 Live - 買車篇：汽車小白，買車前的必修課知乎 Live - 賣車篇：車造好了，是怎麼賣出去的知乎 Live - 造車篇：汽車行業是如何運作的？能量回收在汽車領域應用已經非常廣泛了~
至於電的問題，終極解決方案還是燃料電池~汽車不是什麼黑科技，沒有吊炸天的技術，只有一個螺旋式的不斷改良的過程，不存突發性的突破。現在階段電動車的保有量在不斷增加，充電樁也在不斷增加，快充功率在不斷增加，充電時間在減少，電芯能量密度在增加，續航里程在增加，總體成本在下降，當達到某個平衡點的時候，電動車就會大面積普及。
如果氫氣的存儲和產生能有翻天覆地的進步，燃料電池電動車可以替代燃油車
應該是換電池的電動車了。一舉擺脫里程焦慮的問題。但是汽車企業和電網博弈多年····
1、不太靠譜，傳送門：為什麼汽車頂篷/引擎蓋不用太陽能面板製作？ - 弗雷劉的回答2、回收制動研究的不要太多，樓主真的了解電動汽車領域么。。。風噪控制是汽車業里研究了多少年的東西了。最後這個是溫差發電，熱電材料？你去查查熱電材料的成本，轉換效率，以及前一陣大家對那個什麼體溫發電寶的吐槽3、這個說的人更多了。成本上比較誇張，而且。。。。這和當年的電車有區別么。。。4、儲能這門科學發展了N年了，各種綜述茫茫多，比如Progress in electrical energy storage system: A critical review目前最靠譜的是啥你知道不？抽水儲電，只要地形允許，經濟實惠，比電池好多了。至於什麼飛輪，還有超導儲能呢，方法N多，不過比電池靠譜的沒幾個，或者嚴格的說，各有各的利弊。PS: PSA的混動車裡好像用到了壓縮空氣還是什麼的，有興趣可以搜搜看。------------------------總結一下，樓主說的這些點算不上什麼未來科技，我們要努力研究的未來科技還有很多，或者是優化現有技術，組合成新的產品，能做好改良也不錯了。
沒人邀也來潑瓢冷水。謝謝幾位知友的評論，我又重新整理一下，感謝！題主寫這個題目時應該心情不錯，對純電汽車的未來信心十足，好像前景一片光明啊。既然腦洞大開，我也腦洞大開一回，我覺得汽車的終極發展是核能電池的普及，取消四個輪子，全在天上飛那種，常見於科幻電影裡面的，這個不是不能實現的，是一定會實現的，只是時間長短的問題。以目前的電池技術，我認為從社會效益最大化來看，汽車的發展路線如下：內燃機---混合動力---純電動---燃料電池---核電池。這裡有個鏈接日本專家炮轟國內電動車政策，雖然不一定全對，但是一些觀點還是值得思考的。http://m.sohu.com/n/556623821/?wscrid=1140_8_once_=000022_shareback_wechattimeline_uc先說說純電汽車的不足，給題主潑潑冷水：1，續航能力，以現有鋰離子電池的續航能力是沒辦法有很大的提升的，不管三元鋰還是磷酸鐵鋰，跑兩三百公里充電幾個小時是沒辦法跑長途的，所以這車還是擺設，要等換材料體系能量密度有大的提升了才能真正應用，不過量產的技術還是老樣子而已，在實驗室裡面吹牛逼的技術老多了，哪個真能實現量產？2，有人說可以快充啊，充電十幾分鐘充滿80%，可是你知道快充對電池的傷害有多大么？這就是另外一個致命問題，電池的壽命，特斯拉基本上500次循環電池就廢了，說到這裡有知友說不嚴謹，特斯拉採用的是松下三元18650電池3400mAh幾千隻串並聯構成汽車的電池組，特斯拉做的做好的地方是BMS管理系統，分區，塊，層，對每個電池單獨監控，大大提高了安全性。但是它仍然是串並聯做的電池組，各位知友，電池組最重要的是電池的一致性，當最初開始的時候經過篩選配對可以保證電池的一致性，但是經過500次循環以後呢？電池的一致性將大大折扣，容量可以保持80%左右，但是安全性和最初的比較還能剩多少呢？另外快充電池壽命更短。特斯拉的保修政策是8年電池可換，那麼國內的車廠能做到8年免費換套電池組么？3，純電車說經濟環保，請問環保在哪裡？車在路上的時候沒有碳排放，但是發電沒有碳排放么？用煤炭燒出來的電充到車裡跑，這環保效益能提升多少？這裡再說一下國內電力組成部分是70%火電廠，但是火電屬於落後產能的代表，隨著純電汽車的普及我們真的還要大規模的興建火電么？有知友說統一發電統一管理，減少汽車的尾氣排放，環保價值很大。目前北上廣深等超大城市通過限行限號，可以一定程度減輕霧霾。但是請明白一個事情，我們的汽車尾氣超標是油品太差造成的，我們燒著最貴也是最差的油，燒著80%都是稅的油，然後說霧霾都是汽車排放出來的，請問相關部門還要臉不？有說充電汽車可以用水電，但是水電也有局限性，這三峽建成這麼多年了，除了肥了某個木子的家族，但是對三峽地區生態環境的摧殘，哪個好哪個壞？4，目前人類任何技術的發展都不能脫離了能量守恆定律。在其它一篇文章中有提到記者報道說充電7秒鐘跑35公里的技術，也不知道那車體的重量是多少啊，用紙糊出來的么，藉助電力加風力跑35公里么？題中說全車塗上太陽能塗料發電，知道目前太陽能板的能量轉化率有多高么？以全車的面積差不多能充個智能手機，給汽車充電還是算了吧。5，純電汽車還有很多路要走，核心的根本是電力的來源，要等核能安全發電有突破了才能體現出社會價值。目前社會價值最高的還是混合動力汽車，比亞迪秦提供很好應用示範。純電都是扯，包括特斯拉，特斯拉無非是給富人提供一個大玩具而已，現在特斯拉保有量還是少，等路上跑的多了，你看他燒不燒，電池的安全性是不可迴避的問題。歡迎補充
我最喜歡這種比誰腦洞更大的問題了……下面助攻兩則不一定實用，但思路絕對夠清奇的乾貨：
「哎呦，擦了個小坑，兩百塊私了吧」
「滾，這是電池，兩萬塊謝謝……」
我來講個觀點：新能源汽車突破口在無人駕駛和共享經濟。
Uber進行調度，全程無人駕駛，沒電了自動就近停車場充電。
這樣就能解決充電時長的短板，共享經濟下汽車交叉使用，不存在沒電了一輛車上弔死的問題。充電依賴的是電網，能比油站網路更密集，也比灌油的方式更適合無人自動化管理，天然契合。如果要玩純電動汽車，我看還得指望超級電容
這兩年石墨烯一類材料這麼火，說不定能摻雜質變成不錯的電極材料啊電動汽車有個弱點沒人提，就是北方冬天沒法開暖風。冬天本來溫度低鋰電池或者其他各種電池容量衰退，你駕駛員還想開個暖風就更完了，電池電量刷刷掉光。相比之下，汽油車的暖氣熱量主要來自發動機廢熱，這樣一算小排量汽油車說不定比電動還節能。應該就是無線充電了，公路兩邊，或者中間隔離帶每隔幾十米設置一個無線充電樁，給路上飛奔的汽車充電。
這應該很快會實現。遙想30年前，自己焊一個對講機，跟遠在天邊的人互寄卡片，誰會想到後來會有wifi，4g呢？充電五分鐘能跑200里
腦洞一下，可以發展成類似變形金剛的智能機器人，可以隨時跟著主人，出入一切人可以出入的場所，成為個人機器助理，應用潛力無限。額，因為已經不僅僅是車了，停車問題自然解決。個人機器助理這個方向燃油車是無法做到的，雖然燒油的也可以變形和智能化，但受不了那個噪音和發熱啊！只要人工智慧系統給力點，什麼續航，充電時間，根本不是重點好嗎！而且即使傻一點，變形後難看點，只要能跟著人，其實就已經有太多想像空間了。
我認為換電池是最靠譜最簡單可行的。
即使快速充電技術再牛逼，一次充電也要二三十分鐘，太慢了。
大容量電池的問題在於要麼需要技術突破，要麼需要忍受車重增加。
統一電池介面，買電動車只買殼，電池由另外一個專門的公司提供，這是墜吼的。我覺得這是一個系統的工程，應該是多個系統共同提升的結果。電動車的普及我相信可以預見的未來是可以達到的，原因是這樣的先假定目前的水平，充電速度快充下90分鐘100%，續航400km，市區300km這樣，達成以下條件電動車的續航就不成問題了
- 體積/重量變化不大的情況下，電池提升一倍（單次充滿標稱900km，實際打個折扣600km到700km）。
- 充電速度提升一倍（充電15分鐘至80%這樣，電池大小不變情況下對應對應為200-240km或者對充電45分鐘100%）
- 能耗下降一倍（效果同1，續航加倍）
以上幾個方法任何一個達到目前來看都很難，甚至目前的水平下只有2看起來有希望，1也有聽說，3是完全不敢想，但是，正是因為以上幾個因素共同決定電動車續航問題（這裡不考慮價格，配套等等），所以以下也是可以接受的
- 電池提升50%，充電速度50%，對應60分鐘100%，續航為450km，也就是充20分鐘電約可以續航150km
- 電池提升25%，充電速度50%，能耗下降20%
這些是不是看上去就有那麼點希望了，但是顯然目前沒有，或者說已經有但是還是實驗室階段，沒有應用到實際車型上。那麼，能不能再給力點呢，當然有，比如動力回收，目前可以讓續航提升5%，如果有一天這一數字能到10%，20%呢？
...只要整個系統提升相乘（也有一部分可能是相加）到了兩倍，電動車的續航問題就不再是問題現在的工程師已經拿出來這一代最好的產品，下一代，下下代這些技術每一個只要有一點點提升，那麼電動車的時代就會到來，這離我們並不遙遠。不過目前，我覺得最大的問題不是續航，舉個例子，如果特斯拉只賣一般合資車的價格（15w左右），你猜會有多少人選特斯拉純電動汽車想要完全替代目前的燃油車，目前的主要障礙有三方面的：第一，無論是鋰電池、燃料電池還是太陽能電池等新能源，其能量密度與汽油柴油等化石燃料相比仍有差距;第二，相比於隨處可見的加油站和完整的石油產業鏈，純電動汽車產業與運營體系尚未完善和全面覆蓋，成本過高；第三，傳統燃油車雖然也有柴油車和汽油車的分別，但其研發生產路線相近，運營模式統一（都是到加油站加油），但新能源汽車光鋰電池這塊就有磷酸鐵鋰、三元鋰電池、富鋰錳體系、固態電池、鈦酸鋰體系、鋰硫等的路線之爭，目前新能源路線主要是氫能源與鋰電之爭，這兩種路線無論是從研發還是到運營都是差別巨大，不同的路線也導致了資源的分散，目前是各種路線齊頭並進，但鋰電池更偏向主流。所以回到題主問得突破點，首先第一點肯定是提高能量密度，在提高能量密度的基礎上，再優化其成本、使用壽命、功率、低溫性能等等；第二點，新能源汽車的產業鏈和運營模式都有別於傳統燃油車，目前新能源汽車正在朝著智能化方向發展，與之匹配的新的商業運行模式也正在摸索中，完整產業鏈和商業生態的建立是新能源汽車推廣使用的保證；第三，新能源的風口正在形成，但未來哪種科技為主流各有爭論，而新技術的研發與應用需要大量的資源與投入，因此新能源想要突破必須有一種技術能脫穎而出，在各方面達到相對的平衡，成為主流運用，從而集中社會資源進行推廣使用。
宏觀角度來看，國內還是政策干預市場來推動電動汽車發展。。等到實現市場真正自發需求的時候，才能真的做好吧。
太陽能公路加上無線供電，可不需燃料也減少能源的損耗
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