本文發表在GreenBiz.com網站上，是落基山研究所的專業研究人員對如何將“重塑能源(新能源時代大膽的商業解決方案)”這一設想付諸于實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：燃料經濟性標準提高，消費者因為燃料價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化的過程，從中找到突破能效設計瓶頸的解決方案。

最新證據表明，基于既有的最佳技術而產生的輕型設計，促使人類發育出高容量大腦。在人類進化的早期階段，生火做飯替代了原先需要由消化系統完成的功能。攝入的每磅食物也產生了更多熱量，因此人類得以發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動機驅動的運輸體系。但是，該運輸體系并未像人類那樣，在成千上萬個設計周期中不斷演變，形成每磅重量能效最大化的、理想的、輕量化的消化系統。不過，近期人們在輕量化和超強材料方面所取得的研究進展，已經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，使車速達到240英里/加侖(等量燃料)。

“重塑能源”認為，美國交通系統向擺脫石油的方向變革會帶來巨大商機，并消除在注重健康保健及治理環境惡化上的額外成本。使交通系統脫離石油可以帶來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計可大幅提升汽車能效，使車身重量減少30%，但是真正的變革機會還是在于全新的設計范例。

人體結構的進化啟發了這種新型范例的誕生。我們的骨骼結構是由一種嵌在堅硬的有機母體里的、含有高彈性礦物纖維的復合材料——骨頭所構成。由碳纖維制成的復合材料在目前所有已知材料中強度和硬度最高。這種材料已被包括波音公司、寶馬和大眾汽車等技術先去公司應用在飛機或汽車結構中。

采用碳纖維復合材料生產新型汽車是一個顛覆性的商業模式，企業還需要重新構建供應鏈，并重新設計和裝備工廠。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。不論是否使用先進材料，他們都能從這種變革中受益。

1.通過學習其他行業審視自身文化

組織文化對實現變革具有重要作用。輕量化設計是決定高能效汽車設計收益的最重要變量，也是變革過程中風險最低的因子。企業只需要謹慎地雇傭頭腦清醒且果斷的管理者，并設置一個合理的企業組織架構即可。

在基礎要素建立之前，任何新設計范例的潛能都無法得到最大發揮。這種組織文化是什么呢?航空航天業可為我們提供很多啟示，因為與其它交通工具相比，航空航天業的產品受重量的影響最大。

基于如下的三項指標，波音公司對開展的每項新型飛機研發項目都設置了總重量目標，分別是自上而下的傳統參數、自下而上的重量分配管理系統以及材料性能方面的理論界限。這種雄心勃勃的減重目標實現起來非常困難。因此這個目標需要分解并分配到飛機的各個部分，各個團隊都要各自負責一部分研究，并堅持不懈地努力達標。此外，高層領導還會時時聽取項目進展，以便從“整體”層面上審視包括減重在內的各項設計研究成果，避免各個團隊埋頭單干，結果犧牲掉從整體性層面優化各系統的機會。

波音公司輕型組織文化的第三個關鍵要素就是一只專注和跨職能部門的團隊，該團隊唯一關注的就是實現減重的目標，分析各種假設，并從飛行器的整體性角度進行評估。最后，公司還確立了獎勵機制以鼓勵減重方面的創新想法。

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材料的研發，與其它制造商結成伙伴關系，解決頗具挑戰性的技術問題，比如汽車復合材料聯盟的形成。合作關系往往體現在制造商與材料供應商形成合資經營的形式，寶馬公司與SGL公司的合資，以及最近通用汽車與Teijin公司達成的伙伴關系都是類似的案例。

工廠的裝備改造可以從局部替代開始。在工廠里，汽車上的幾個標準零件可以先被輕型復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合作伙伴關系，一邊提升自身分析和設計復合材料的能力，找到原材料供應鏈并在工藝制作方面搶得先機。

3.市場營銷發揮作用

制造商可采納的最后一個步驟是采用既能發揮輕型汽車能效，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，特別是當先進材料的應用與電動牽引系統相結合的時候。無論能效表現如何，許多用戶都會愿意為更高的性能支付高價。令人欣慰的是，汽車輕量化工業的轉型為美國制造商們提供了一種有效的商業模式，幫助美國運輸系統向零燃油和零排放方向進化，使一些速度最快、最炫的汽車產品在過去十年間面世。關于未來的可能性，沒有哪個案例會比特斯拉公司的電動敞篷跑車Roadster或寶馬公司的BMWi8更具說服力。