石器时代之所以结束并不是人们把石头用光了，而是因为出现了一种更先进的替代品——青铜器。石头并没有消失，但在青铜时代人们不再用石头来制作工具。
骑马和马车时代的结束也并非是因为没有了马，而是因为出现了一种更为先进的技术——内燃机，以及20世纪随之出现的一种新的商业模式。马并没有消失，而是不再作为一种公共交通工具。
集中的、指挥控制型的、基于资源开采的能源（石油、天然气、煤炭和核能）也不会因为我们将用光石油、天然气、煤炭或者铀矿而结束。但这些能源、其所采用的商业模式以及基于此的产品将被更卓越的科技、新的产品体系和商业模式所取代。那些引人注目的新技术，如太阳能、风能、电动汽车和自动驾驶汽车必将终结并取代我们曾经熟知的传统能源产业。
同样，曾经用数字技术颠覆原子产业的硅谷生态系统现在也正在寻求以数字和清洁技术来颠覆基于原子的能源产业。
能源和交通的清洁革命
能源与交通的工业时代正在让位给以信息技术和知识为基础的时代。信息技术与电子技术的结合，将终结传统的基于原子的能源和交通运输产业。这次革命将是一次清洁革命，并具备以下特征：
1.以技术为基础。这次清洁革命将以数字（比特）技术和清洁能源（电子）技术颠覆以资源为基础（基于原子）的各个行业。清洁能源（太阳能和风能）随处可用。清洁交通用的是来自太阳能和风能中的清洁电力能源。能源革命的关键在于清洁能源的转换、管理、储存和应用技术成本呈指数级下降、而性能呈指数级改进。
2.颠覆能源体系结构。正如互联网和手机颠覆了信息体系结构一样，此次清洁革命将创建一个不同于我们所了解的能源体系结构。这个新的能源结构将是分布式的、移动的、智能的并且具有极高参与度，并将颠覆现有的集中式、自上而下的、保密的和基于能源开采的能源结构。
3.丰富的、廉价的和可参与的能源。清洁革命将依赖丰富的、廉价的和可参与的能源。现有的能源商业模式建立在稀缺性、消耗性、操控与垄断的基础上，而清洁革命则类似于信息技术革命，即颠覆旧的出版业和信息模式并且创造了丰富的、可参与的和基本免费的信息。
4.清洁革命是大势所趋。当颠覆性技术的成本呈指数级下降，新的商业模式正在创建，发电、融资和接入的民主化以及市场呈指数级增长的时候，能源和交通的清洁革命无疑是必然的。
5.清洁革命的进程将是迅速的。它将在2030年之前完成，或许会更早一些。
仅就电力生产和汽车动力而言，石油、天然气（甲烷）、煤炭和铀矿将成为过去。但这些能源仍然还会使用，比如，铀用来制造核武器，天然气用来做饭和生产化肥。这种淘汰和清洁革命并不会终结现在的产业，我们仍然有黑胶唱片、帆船和自动点唱机。这些小众市场产品仍可以存活下来，但是能源和交通将不再像今天这样汇聚数万亿美元的能源巨头。
20年后，我们可能会好奇当初是如何忍受现在这种每年八万亿美元的能源工业带来的可怕后果的。如果尼古拉•特斯拉和托马斯•阿尔瓦•爱迪生复活的话，完全能够认出一个世纪前他们所帮助建立的工业，并且他们会因其变化不大而感到失望。今天的“特斯拉”和“爱迪生”正在创建新的技术、产品和商业模式，以取代我们所处的采掘式的、集中的、污染的能源时代。
分布式太阳能和风力发电已开启了第一波能源革命，用不了多久下一波革命将横扫第一波革命没有波及的一切。
交通运输行业的全球规模达四万亿美元。交通工业与能源密不可分，正如本书所述，内燃机汽车很快就会被取代，这一革命将转而对石油工业带来颠覆性的冲击。
电动汽车正引领第一波革命浪潮，即淘汰百年汽车工业，而第二波浪潮——自动驾驶汽车，必将在第一波浪潮退去之前来临。交通运输业将再也不是现在这个样子了。
过去的一代硅谷人正是利用基于新技术的基础设施以及符合经济规律的产品和服务摧毁了一个旧市场，本书讲述的是今天这些新技术、新产品和新服务如何摧毁发展了百年的能源工业。
一场经典的硅谷技术革命
苹果、谷歌、英特尔、思科、脸书、推特和亿贝这样的公司完全是由信息经济学来驾驭的，这些科技公司之所以快速发展壮大是因为不断增加的经济回报。
基于资源的能源公司是建立在减少边际效益基础上的。硅谷是丰富、创新商业模式、参与文化和民主力量的代名词。基于资源的能源公司则是短缺、掘取、层级文化和集权的象征。
要解释清洁革命的威力，有必要看一看硅谷颠覆的一个近现代产业——胶片摄影。
零边际成本模式和迭起的革命浪潮
胶片摄影时代的结束并非是因为人们没有胶片可用，因为制作胶片或胶片相机的元件依然存在。但胶片摄影仍然被迅速发展的数字成像、信息技术、颠覆性的商业模式和参与式文化所摧毁，这是行业领导者柯达和富士都无法抗衡的。
20世纪摄影领导者柯达的商业模式是只要任何人在任何地点每按动一次相机快门都会为其带来收益。每按一次快门就是柯达的一笔收入，因为每次按快门都会消耗一截胶卷（柯达赚钱），胶卷必须用特殊相纸来冲洗（柯达赚钱），这种相纸需要用照相馆里的专用打印机打印（柯达赚钱）。想放大相片或多洗一套？还是柯达赚钱。
但数码相机改变了游戏规则。一旦摄影师有了一台数码相机，他拍摄照片的边际成本几乎降为零。摄影师不需要去支付胶卷、胶卷冲洗和照片打印的费用，只需要把照片拷到电脑上慢慢欣赏，然后把相机中的照片删除，继续拍摄，想拍多少拍多少，再把照片拷到电脑上慢慢欣赏……不断重复即可。
能源与交通业拥有与柯达公司相似的商业模式，只要你一拉灯绳，钱就进了电力公司的户头。不仅如此，开灯还涉及到燃烧煤炭、石油、天然气或铀，钱也进入了这些基于资源的能源供应商的户头。 每当你踩下油门时，又把钱给了石油行业。 即使用天然气或乙醇代替汽油也没有改变这种商业模式，只要你踩下油门，就会燃烧燃料，钱还是会支付给能源企业。
就像数码相机改变胶片的游戏规则一样，太阳能和风能也改变了能源的游戏规则。当你安装了屋顶太阳能发电装置之后，消耗额外能源的边际成本几乎降为零，因为太阳能和风能都是免费的。拧开电灯的开关并没有燃烧任何燃料，这意味着不需要再向电力公司付钱了。
不仅是屋顶太阳能，公用事业级太阳能和风能也改变了竞争性批发电力市场的游戏规则。太阳能和风能的边际成本为零。第三章将讲述零边际成本是如何颠覆依赖煤炭、核能、天然气、石油来发电的公用事业公司的。
柯达和它的胶片摄影供应链也曾试图与数码摄影竞争。（见图 01）例如，柯达通过技术研发将胶片冲洗时间从几天缩短到了几小时。但是数码摄影的革命不仅仅是其技术本身，它还伴随着创新的商业模式的出现。在这些新模式下，拍摄一张新照片的边际成本降为零，这也是柯达无法与之竞争的地方。
数码摄影颠覆传统摄影的故事并没有止步于柯达，随后出现了旧金山的Flickr网络相册，它方便了人们在线发布并分享照片。每张照片上传和存储的成本降为零。Picasa这样的公司方便了人们在电脑和网络上存储照片。同样，存储照片的成本都是零。
接下来的一波是社交媒体革命。脸书（Facebook）成为了世界上最大的照片出版商。
没过多久，智能手机的革命也接踵而至。智能手机内置相机几乎和独立相机一样，或者至少能够满足日常拍照的需要。只用手机就可以拍照、处理照片并随时将照片发布到网上。Instagram，一个在旧金山只有十几名员工的创业公司，简化了步骤并且在几个月内成为世界上成长最快的照片出版商。在Instagram成为社交网络的威胁之前，脸书以10亿美元的价格将其收购。
发生在摄影行业和其他很多行业的类似故事，正是我所说的“一波又一波的革命”或“革命浪潮”。过去，这样的革命浪潮每一个世纪或者每一代人出现一次。而随着计算机行业的发展，革命浪潮的速度不断加快，变为现在的大约每10年出现一次。
现在我们生活在一个永无止境的革命时代。当革命成功的公司刚刚开始为颠覆前人而开始庆祝时，他们已经成为下一波革命颠覆的目标。
当索尼刚刚开始为他们的数码相机战胜了柯达和富士庆祝时，Flickr这样的网络照片公司已经开始了商业化运营。与此同时，Flickr却又被雅虎收购！当Flickr的员工开始喝香槟酒庆祝的时候， Flickr的照片网站又被像脸书这样的主流社交媒体所取代。同样，脸书又被Instagram革命所威胁。现在， Instagram和脸书又在被以微信（SnapChat）为首的其他快速壮大的革命浪潮所威胁。
如我们所知，三种技术产品正在引领能源和交通革命：
• 太阳能
• 电动汽车
• 自动驾驶汽车
太阳能正在以它的方式颠覆一切传统能源。太阳能发电比核电更便宜了，比全球从柏林到塞维利亚再到帕洛阿尔托的上百个电力零售市场的价格都要便宜。在一些市场上，太阳能发电已经促使电力批发价格下降了近40%。
太阳能光伏（PV）发电公司将他们的成本降低了154倍，这是一个典型的技术成本几乎呈指数级下降的曲线。科技公司创造了前所未有的成本呈指数级下降而质量呈指数级上升的记录。数码相机、磁盘驱动器、微处理器、路由器和智能手机发展的经济规律也同样驱动着太阳能光伏技术的发展。
电动汽车比内燃机（汽油）汽车更好、更快、更安全，运行和维护费用也更低。电动汽车前期购买价格居高不下，主要是因为电池成本。然而，就像其他技术产品一样，电动汽车的技术成本曲线表明革命很快就会到来，创新的商业模式将加快从汽油车到电动汽车的转型。
内燃机汽车公司将会重蹈柯达公司的覆辙甚至比他们料想的更早。到2025年，汽油发动机汽车将不再具备与电动汽车竞争的能力。
自动驾驶汽车很快就会比由人类司机驾驶的车辆更好、更快、更便宜并且更安全。自动驾驶汽车所带来的革命浪潮将清除掉汽油汽车和石油工业最后的痕迹。
技术融合与清洁革命
在清洁能源领域，颠覆者（太阳能、电动汽车和自动驾驶汽车）会彼此相互补充和促进。因此，如我们所知，能源和交通的革命将会充满活力。
想想手机、个人电脑和互联网。他们问世时是为不同市场服务的不同产品，但他们在市场中合作共生，彼此互相补充和促进。手机、电脑、互联网路由器供应商都受益于针对小型化、多功能化、模块化节能微处理器、图形处理器、数据存储系统和网络连接系统的不断增长的投资与研发。最终这些以前不相干的产品融合到了一起，形成了大规模移动计算机处理基础设施，囊括了从手机、智能手机、平板电脑、个人电脑到云计算数据服务中心的全部功能。
这些技术在颠覆夕阳产业的同时也提高了全世界数十亿人的生活质量。
随着一波又一波革命的到来，我们仍能看到不同类型计算机的革命。台式电脑的销售额在下降，但是智能手机和平板电脑这样的移动互联网平台产品的销售额在上升。技术市场瞬息万变。销售5 000万台笔记本电脑用时12年，销售5 000万部智能手机用时7年，但销售5 000万台第二代平板电脑才用了两年。
当苹果手机和谷歌安卓智能手机出现时，微软的Windows电脑就显得过时了。之后，苹果的iPad平板电脑出现，并且其他人都在努力追赶苹果。YouTube来自移动互联网流量的份额从2011年的6%上升到2012年的25%，2013年3月又上升到40%。3同样，太阳能、电动汽车和自动驾驶汽车问世时也是作为不同的产品占领不同的市场，但他们也将在市场上彼此补充和促进技术的融合。
增加在汽车工业电力储存技术的投资会带来更多的创新和成本的下降，就像锂电池一样。随着锂电池变得便宜，会大量地用于太阳能发电和风能发电存储上。太阳能和风能需求量的增加带动了现有的锂电池供应商规模的扩大，进而也推动了电动汽车、太阳能和风能成本的下降。
电动汽车和太阳能需求量的增加将为这些技术吸引更多投资。创新型企业通过开创新的方法来降低成本并提高产品质量，进而推动上述技术的茁壮成长。这种增加需求量、增加投资力度和创新力度的良性循环将会大大的降低成本，使清洁能源和清洁交通行业的产品质量呈指数级提高，也促使二者更好地融合，电池既可以用于电动汽车也可用于电网级储能。电动汽车可以在行驶时充电，在家里时既可以是电源也可以是电力用户，这使交通运输业从使用液体燃料向使用电力转型。
自动驾驶汽车将受益于各种技术的提高，如人工智能、传感器、图像处理、机器人、宽带无线通信、先进材料、3D可视化、激光雷达和3D打印技术。这些技术也必将有利于太阳能、风能和电动汽车的发展。
如今，谷歌自动驾驶汽车在激光雷达上使用了先进的3D可视化技术（见第五章），因而激光雷达也可以用来制作用于林业、考古学、地震学和其他领域的高分辨率地图。例如，美国国家海洋和大气局（NOAA）使用激光雷达收集数据并制作3D海岸线测绘工具。这些工具能够准确的绘制并映射美国海岸附近的洪水和风暴潮。
任何一座城市，从马萨诸塞州的剑桥到加利福尼亚的圣地亚哥，都采用激光雷达生成“鸟瞰”3D地图，用于城市规划、建筑和设计。试想一下，使用类似于谷歌地图的3D虚拟城市地图，可以缩放任何建筑，从不同的角度观察各个建筑，并逼真地设计不同形状的新房子、诊所或公园。
与此同时，生成的激光雷达数据除了可以保护沿海居民，追踪地震断层带，帮助城市规划部门设计和规划城市，还可以更准确地预测一个地区的太阳能发电潜力，激光雷达数据甚至可以用来设计建筑物屋顶上的太阳能设备。麻省理工学院最近的一项研究表明，用激光雷达数据地图设计太阳能发电装置，可以“更准确的预测太阳能光伏发电出力并降低8%的成本”。激光雷达还可以用来测量风的速度、方向和强度，管理人员可以利用它的数据来改善风电场的计划和运行策略。
激光雷达是一个呈指数级进步技术的典范，可应用于自动驾驶和电动汽车、太阳能和风能领域。随着自动驾驶汽车市场占有量的提高，对激光雷达的需求量也将增加，这将为激光雷达吸引到更多的研发投资。上述因素将降低激光雷达产品的成本，这不仅有利于自动驾驶汽车行业，也有利于太阳能和风能行业。
因为自动驾驶汽车本质上是一个移动的电子计算机，所以它也将受益于现有的由硅谷所主导的计算和通信技术进步：数据存储、计算机、操作系统和应用程序软件、通信和图形加速器。
“电动汽车是自动驾驶汽车发展的天然平台。”硅谷日产汽车研究中心主任三田村武在他森尼维尔市的办公室这样说道。日产宣布在2020年前推出自动驾驶汽车。
网络效应与能源和交通的清洁革命
网络效应解释了为什么即使网民人数只呈线性增加而网络的价值会呈指数级增加。网络效应也解释了为什么一个世纪以来美国电话电报公司彻底占据着美国电话市场，为什么近三十年来微软视窗系统创造了如此多的财富，为什么苹果操作系统和谷歌的安卓平台变的如此有价值。网络效应是一个赢家通吃的命题，当一个技术平台，如微教视夜、Android或TCP/IP赢得了网络效应的市场之后，市场中的其他人就很难与其竞争了。
网络效应同样适用于自动驾驶汽车市场。随着自动驾驶汽车市场的价值呈指数级（不是线性）增加， 市场也随之成长。上路的自动驾驶汽车越多，给每一个自动驾驶汽车本身带来的益处也就越多（见第五章）。出于这个原因，自动驾驶汽车市场的赢家获得的回报将会随着市场上自动驾驶汽车的增加而增加。
网络效应也意味着市场能够以类似脸书、苹果系统和谷歌安卓的指数级速度成长，而不是以通用汽车和英国石油公司这样的公司的线性速度成长。
摩尔定律与能源和交通的清洁革命
电动汽车是互联的、可移动的信息技术平台。
特斯拉 Model S汽车通过无线软件下载更新或修补其操作系统。9这种车有一个嵌入式的3G接口，也可以通过无线网络连接。就这点而言，特斯拉 Model S汽车与你的智能手机或平板电脑没有太大差别。显然，特斯拉不是父辈们的老爷车，而且显然传统汽车制造商无法与特斯拉竞争。
电动汽车是一个信息技术产品。像许多信息产品一样，它得益于摩尔定律（或者它的一个衍生定律）。依照摩尔定律，微处理器技术大约以每年41%的速度进步。依照这个规律，随后的每一年你都可以用相同的金额去买一台相对于上一年性能提升了41%的电脑（更快、更小、更强）。
经过多年来技术的复合式成长，你才能得到呈指数级提高的信息产品，如电脑、智能手机和平板电脑。这种技术的进步效率正是微处理器比二十年前强大一千倍并且比四十年前强大一百万倍的原因。呈指数级进步的技术解释了为什么在过去的几十年里硅谷产生了垄断的技术和公司。你已经无法与呈指数级提升的产品竞争，除非你的产品也是呈指数级提升的。如果竞争对手提升的速度比你快，那你有麻烦了，距离破产只是一个时间问题了。看看柯达就知道了。
亨迪定律相当于摩尔定律的缩影。在1998年，柯达的巴里·亨迪（Barry Hendy）发现了亨迪定律，亨迪定律揭示了每一美元的像素质量每过18个月就会翻一番。这意味着59%的年复合增长率（CAGR），其增长速度甚至超过了摩尔定律。在数码影像市场竞争中，如果你没有超过这个增长速度，就要被比下去了。
苹果公司因其精美和创新的产品为公众所追捧，但是当打开其中一部苹果手机，你会看到与精美的设计并存的是呈指数级提高的技术。苹果5S的中央处理器性能比最初款的苹果手机提高了40倍，10年提升率达到了85%。苹果5S还把图像性能提高了56倍，年提升率达到了96%。
为了跟上苹果手机的发展，它的竞争对手需要每年把图像性能提高一倍，同时还要保持成本不变。
如果你的竞争对手沿着摩尔定律（或类似）曲线发展，而你不是，那么你的产品的命运就已注定了。你的公司被颠覆只是时间问题。它既适用于行业内部也适用于外部。看看诺基亚和黑莓手机就知道了。
如果特斯拉电动汽车就是沿着摩尔定律的一个衍生定律发展的，那么底特律汽车行业的高管会不会失眠呢？ 如果特斯拉的每个技术产品都沿着一个摩尔定律的衍生定律发展，会怎么样呢？
为了跟上电动汽车的发展，使用内燃机的汽车制造商也许会假装以更快的指数曲线发展，但是他们无法做到。“老爷车”可能会有些提升（每年几个百分点），但其无法做到指数级的提升。
大型、集中式、自上而下、以供方为中心的能源将被淘汰，取而代之的是模块化、分布式、自下而上、开放式、基于知识、以消费者为中心的能源。本轮能源产业革命，加上汽车产业的革命，将产生多米诺骨牌效应。许多行业将会被颠覆：海运、公路运输、公共交通、租车、停车和保险。城市规划和土地管理也将发生巨大的变化。革命涉及的领域真是令人吃惊。
这不仅仅发生在硅谷或数字媒体领域，每个大型行业都可能在接下来的十年到十五年被颠覆。历经百年的能源和交通行业正处于被颠覆的边缘。转型已经开始，颠覆很快会到来。传统能源已经被摈弃或将要被摈弃，他们的商业模式无法与技术革命力量，如太阳能、电动汽车和自动驾驶汽车竞争，硅谷创新的商业模式和参与式的文化会使其胜出。
百年的石油（天然气、煤炭或铀）将走向何方?
还记得1990年代关于“纸张峰值”的讨论吗？当时担心美国的纸张是否可以支撑100年的用量。报纸行业被网络所颠覆并不是因为我们用光了所有的纸张。
还记得“唱片峰值”或“CD峰值”的说法吗？传统音乐行业被颠覆并不是因为我们用光了这些东西。
网络对于生产、存储、传输和消费内容来说，只是一种更快、更清洁、更便宜、更引人注目的方式。报纸行业跟音乐产业无法与网络竞争。互联网开启了产品、服务和商业模式的革命，它创建了一个能够淘汰传统的报纸和音乐产业的可参与式文化。
媒体、政界和能源产业关于能源的大讨论，仍痴迷于讨论我们是否处于“石油峰值”，是否还有足够的天然气（核能或煤碳）来维持我们使用三十年、一百年甚至四百年，这种讨论完全没有说到点子上。
并非因为我们用光了铜，手机才颠覆老式固定电话行业。地下的铜矿足够在一百年内维持固定电话行业，但是这并不是投资固定电话的理由。11同样，手机行业颠覆了老式固定电话是因为移动电话是一种更快、更清洁、更便宜、更引人注目的沟通方式，并且他们可以生产、存储、传输并消费其内容。
只要把“石油”、“天然气”、“煤碳”或是你喜欢的传统能源的这些词，替换成“纸”、“唱片”或是“胶片”，你就能看到明天的能源是什么样。
由呈指数级进步的硅谷技术、新的商业模式和可参与式文化带来的能源和交通革命是必然的，并且将会迅速发展。
到2030年，今天我们所熟知的能源和交通将成为历史。
