本文發(fā)表在GreenBiz.com網(wǎng)站上，是落基山研究所的專業(yè)研究人員對如何將“重塑能源(新能源時(shí)代大膽的商業(yè)解決方案)”這一設(shè)想付諸于實(shí)踐而撰寫的五篇連載文章中的第二篇。

汽車制造商正面臨著前所未有的市場狀況：燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)提高，消費(fèi)者因?yàn)槿剂蟽r(jià)格的提升而對能效有更高的訴求。汽車制造商可以參考人類進(jìn)化的過程，從中找到突破能效設(shè)計(jì)瓶頸的解決方案。

最新證據(jù)表明，基于既有的最佳技術(shù)而產(chǎn)生的輕型設(shè)計(jì)，促使人類發(fā)育出高容量大腦。在人類進(jìn)化的早期階段，生火做飯?zhí)娲嗽刃枰上到y(tǒng)完成的功能。攝入的每磅食物也產(chǎn)生了更多熱量，因此人類得以發(fā)育出更輕的消化組織–比和人類同等重量哺乳動物的消化組織輕35%，和更重的大腦。

最終，人類從生火的過程中獲得的能源也推動形成了今天發(fā)動機(jī)驅(qū)動的運(yùn)輸體系。但是，該運(yùn)輸體系并未像人類那樣，在成千上萬個(gè)設(shè)計(jì)周期中不斷演變，形成每磅重量能效最大化的、理想的、輕量化的消化系統(tǒng)。不過，近期人們在輕量化和超強(qiáng)材料方面所取得的研究進(jìn)展，已經(jīng)使制造商在不影響駕駛安全和車輛性能的前提下大幅降低汽車重量，并提高汽車單位重量的能效表現(xiàn)，使車速達(dá)到240英里/加侖(等量燃料)。

“重塑能源”認(rèn)為，美國交通系統(tǒng)向擺脫石油的方向變革會帶來巨大商機(jī)，并消除在注重健康保健及治理環(huán)境惡化上的額外成本。使交通系統(tǒng)脫離石油可以帶來3.8萬億美元的效益。盡管目前基于鋼鐵和鋁合金材料的設(shè)計(jì)可大幅提升汽車能效，使車身重量減少30%，但是真正的變革機(jī)會還是在于全新的設(shè)計(jì)范例。

人體結(jié)構(gòu)的進(jìn)化啟發(fā)了這種新型范例的誕生。我們的骨骼結(jié)構(gòu)是由一種嵌在堅(jiān)硬的有機(jī)母體里的、含有高彈性礦物纖維的復(fù)合材料——骨頭所構(gòu)成。由碳纖維制成的復(fù)合材料在目前所有已知材料中強(qiáng)度和硬度最高。這種材料已被包括波音公司、寶馬和大眾汽車等技術(shù)先去公司應(yīng)用在飛機(jī)或汽車結(jié)構(gòu)中。

采用碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)新型汽車是一個(gè)顛覆性的商業(yè)模式，企業(yè)還需要重新構(gòu)建供應(yīng)鏈，并重新設(shè)計(jì)和裝備工廠。但是，制造商可以直接從下述步驟開始，逐步克服變革過程中的障礙。不論是否使用先進(jìn)材料，他們都能從這種變革中受益。

1.通過學(xué)習(xí)其他行業(yè)審視自身文化

組織文化對實(shí)現(xiàn)變革具有重要作用。輕量化設(shè)計(jì)是決定高能效汽車設(shè)計(jì)收益的最重要變量，也是變革過程中風(fēng)險(xiǎn)最低的因子。企業(yè)只需要謹(jǐn)慎地雇傭頭腦清醒且果斷的管理者，并設(shè)置一個(gè)合理的企業(yè)組織架構(gòu)即可。

在基礎(chǔ)要素建立之前，任何新設(shè)計(jì)范例的潛能都無法得到最大發(fā)揮。這種組織文化是什么呢?航空航天業(yè)可為我們提供很多啟示，因?yàn)榕c其它交通工具相比，航空航天業(yè)的產(chǎn)品受重量的影響最大。

基于如下的三項(xiàng)指標(biāo)，波音公司對開展的每項(xiàng)新型飛機(jī)研發(fā)項(xiàng)目都設(shè)置了總重量目標(biāo)，分別是自上而下的傳統(tǒng)參數(shù)、自下而上的重量分配管理系統(tǒng)以及材料性能方面的理論界限。這種雄心勃勃的減重目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來非常困難。因此這個(gè)目標(biāo)需要分解并分配到飛機(jī)的各個(gè)部分，各個(gè)團(tuán)隊(duì)都要各自負(fù)責(zé)一部分研究，并堅(jiān)持不懈地努力達(dá)標(biāo)。此外，高層領(lǐng)導(dǎo)還會時(shí)時(shí)聽取項(xiàng)目進(jìn)展，以便從“整體”層面上審視包括減重在內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)研究成果，避免各個(gè)團(tuán)隊(duì)埋頭單干，結(jié)果犧牲掉從整體性層面優(yōu)化各系統(tǒng)的機(jī)會。

波音公司輕型組織文化的第三個(gè)關(guān)鍵要素就是一只專注和跨職能部門的團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)唯一關(guān)注的就是實(shí)現(xiàn)減重的目標(biāo)，分析各種假設(shè)，并從飛行器的整體性角度進(jìn)行評估。最后，公司還確立了獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制以鼓勵(lì)減重方面的創(chuàng)新想法。

2.尋找明智的投資和伙伴

在確立組織文化之后，制造商便可開始投資先進(jìn)材料的研發(fā)，與其它制造商結(jié)成伙伴關(guān)系，解決頗具挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題，比如汽車復(fù)合材料聯(lián)盟的形成。合作關(guān)系往往體現(xiàn)在制造商與材料供應(yīng)商形成合資經(jīng)營的形式，寶馬公司與SGL公司的合資，以及最近通用汽車與Teijin公司達(dá)成的伙伴關(guān)系都是類似的案例。

工廠的裝備改造可以從局部替代開始。在工廠里，汽車上的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零件可以先被輕型復(fù)合材料制作成的零部件替換，這樣制造商就能一邊建立工業(yè)合作伙伴關(guān)系，一邊提升自身分析和設(shè)計(jì)復(fù)合材料的能力，找到原材料供應(yīng)鏈并在工藝制作方面搶得先機(jī)。

3.市場營銷發(fā)揮作用

制造商可采納的最后一個(gè)步驟是采用既能發(fā)揮輕型汽車能效，又能凸顯車輛性能的市場營銷方式。重量小，加速性能將更好，特別是當(dāng)先進(jìn)材料的應(yīng)用與電動牽引系統(tǒng)相結(jié)合的時(shí)候。無論能效表現(xiàn)如何，許多用戶都會愿意為更高的性能支付高價(jià)。令人欣慰的是，汽車輕量化工業(yè)的轉(zhuǎn)型為美國制造商們提供了一種有效的商業(yè)模式，幫助美國運(yùn)輸系統(tǒng)向零燃油和零排放方向進(jìn)化，使一些速度最快、最炫的汽車產(chǎn)品在過去十年間面世。關(guān)于未來的可能性，沒有哪個(gè)案例會比特斯拉公司的電動敞篷跑車Roadster或?qū)汃R公司的BMWi8更具說服力。