有三大应用场景对 GPU 的发展起到了重要的推动作用。它们分别是加密货币、云计算、新能源汽车。
1、比特币拉动了全网算力的提升
2008 年 10 月，中本聪撰写的白皮书《比特币：一种点对点电子现金系统》（APeer-to-Peer Electronic Cash System）问世了。比特币软件作为开源代码则是在 2009 年 1 月发布。2009 年 1 月 3 日，中本聪挖出了比特币链的起始区块（即创世区块），比特币网络由此诞生。2010 年 5 月 22 日，已知的第一笔比特币商业交易发生在程序员拉斯洛·汉耶茨以 10,000 比特币购买了两个帕帕约翰披萨时，这一天后来被称为“比特币披萨日”。 比特币从诞生之日起，就伴随着旷日持久的争论与非议。欧洲央行认为，比特币提供的货币去中心化理论根源于奥地利经济学派，尤其是哈耶克的《货币非国家化》（The Denationalization of Money）一书，他在书中主张在货币的生产、分配和管理方面建立完全的自由市场，以结束中央银行的垄断。《比特币独立宣言》认为比特币意识形态的本质是将货币从社会和政府控制中解放出来。《经济学人》将比特币描述为“一个技术无政府主义项目，旨在创建现金的在线版本，让人们可以进行交易而不受恶意政府或银行干扰”。这些哲学思想最初吸引了自由主义者和无政府主义者。经济学家保罗·克鲁格曼认为，只有银行怀疑论者和犯罪分子才会使用比特币等加密货币。 不少经济学家、投资者都将比特币描述为潜在的庞氏骗局。巴菲特也持有类似的观点，他多次在公开场合表达对比特币的批评，他认为比特币没有生产能力，其价值完全依赖于市场投机和需求，而不是基于任何实际的生产或服务。他曾经比喻比特币为“老鼠药”，并指出比特币的价值波动巨大，缺乏稳定的现金流，这使得比特币难以被视为一种真正的资产。但法律学者埃里克·波斯纳(EricPosner)不同意这种观点，因为“真正的庞氏骗局需要欺诈；相比之下，比特币看起来更像是一种集体妄想”。2014 年世界银行的一份报告也得出结论，比特币不是故意的庞氏骗局。
由于比特币的产生机制是： 1、工作量证明：使用工作量证明（PoW,Proof of Work）机制来确定哪些节点有权将新的交易记录添加到区块链上。节点通过解决一个极其复杂的数学难题来达成这一目标，这个难题涉及到对新区块的头信息进行哈希运算，整个过程需要大量的计算尝试，因此需要消耗大量的计算资源； 2、网络难度：比特币网络通过调整挖矿难度来维持平均每10 分钟产生一个新区块的速度。如果这段时间内区块生成速度过快，则难度会上升；如果过慢，则难度会下降。这样可以确保即使计算能力发生变化，区块生成速率也能保持相对稳定； 3、四年减半：成功挖出新区块的矿工将获得一定数量的比特币作为奖励，大约每四年减半一次。 这三个机制导致了先投入先得利，高算力高回报的竞争结果。因此它不可避免的粗发了显卡（GPU）的抢购潮与军备竞赛。 例如，2010 年 7 月，比特币的全网平均算力为 172M h/s，2024 年的12月（14年以后）比特币的全网平均算力为 751E h/s（E=1000P，P=1000T，T=1000G，G=1000M），也就是说，14 年全网算力增加了 4 万亿倍（4.4*10^ 12），每年复合增速 6.4 倍！或者说每 4.1 个月全网算力翻番。当然，由于早期的全网算力小的可怜，既没有人关注，也多用电脑（CPU）来挖矿，等到后期关注度较高且开始大量使用 GPU 之后，算力的上涨速度就降下来了。
比特币价格几次大涨： 2011 年：比特币的价格首次突破了 10 美元的大关，并在6 月份迅速上涨至30美元左右，之后迅速回落。这是比特币早期的一次显著增长；2013 年：从 2012 年年底 10 元左右上涨到在 2013 年12 月，比特币价格从10美元飙升至每枚 1200 美元左右。这次增长主要是由于市场对比特币作为一种新兴金融资产的兴趣增加； 2017 年：比特币在 2017 年经历了非常显著的增长，价格从年初的约1000美元左右一路上涨，到了年底达到了近 20000 美元的历史高点。这次大涨的原因包括市场兴趣激增、更多的机构投资者进入市场以及全球经济不确定性的增加；2020-2021 年：受到新冠疫情的影响，美联储大放水，比特币被视为一种避险资产，吸引了大量投资。一些大型机构投资者和上市公司开始持有比特币作为资产储备，进一步推高了价格。2021 年初，比特币价格突破了5 万美元，并在接下来几个月内继续攀升，最高达到 6 万美元以上； 2023-2024 年：全球央行开始增持黄金，比特币作为另类资产，也开始受到追捧。随着比特币基金的成立以及美国宣布要将比特币作为战略储备，价格从2022年底的 14000 美元来到了 2024 年底的 10 万美元。 比特币在每次大涨中，都会极大刺激对显卡（GPU）的需求。例如以17 年矿潮为例，2 个月挖矿（并除去电费）就可回本，年化收益率高达600%。随着算力猛涨，到了 2022 年，全球比特币的矿机高峰耗电量达到了204TWh。
而 2022 年，全球总用电量为 24398Twh。也就是说，巅峰期矿机用电量接近全球用电量的 0.8%，这大约是全球用电量排名第 20 名左右国家的水平，也有研究表明，矿机的平均用电量（而非峰值）占全球用电量的0.4-0.6%。2017 年 12 月，芝加哥商品交易所(CME)推出了首个比特币期货；2021 年10月，ProShares 的首只比特币 ETF，BITO 在芝加哥商品交易所上市；2024 年1月，11只美国现货比特币 ETF 开始交易，首次在美国证券交易所提供对比特币的直接投资。其中规模最大的 ETF 是贝莱德管理的 iShares 比特币信托（IBIT），2024年上半年流入约 200 亿美元。 截至 2023 年 6 月，River Financial 估计比特币拥有8170 万用户，约占全球人口的 1%，但在现货 ETF 发行之后，比特币流动性将明显改善，成为不可忽视的另类投资品种。
2、非 PoW 机制提高了记账效率
比特币是去中心化的产物，那么去中心化也带来的效率上的妥协。一个中心化的网络交易速度可以很快（试想阿里巴巴在 2020 年双十一的交易量可达每秒58.3万笔）。而在比特币的网络里每秒可以处理的交易量非常有限，通常在每秒3-7笔交易左右。这是因为每个区块只能容纳有限的交易，并且区块的生成时间固定为 10 分钟。为了达到较高的安全性，通常建议等待6 个区块的确认时间，即大约1 小时。于是，比特币如果与黄金类比，可以免去实物搬运的麻烦；但和现代货币的快捷支付相比，这又成了它最大的掣肘。 以太坊的诞生主要是弥补比特币在交易功能上的不足。以太坊白皮书于2013年发布，公链于 2015 年 7 月启动。先以与比特币共同的工作量证明（PoW）的算法来增加可信度，再逐步转换成权益证明（PoS）以增加效率。经历了2015 年的“边境”、2016 年的“家园”、2017 年的“都会”三个版本后，以太坊迎来了2020年的“宁静”版本。2022 年 9 月，以太坊合并完成，主网与PoS 共识层信标链（Beacon链）结合、将此前 PoW 工作量证明机制转变为 PoS 权益证明机制，宣布以太坊正式进入 2.0 时代。
以太坊最重要的技术贡献是智能合约。智能合约是存储在区块链上的程序，可以协助和验证合约的谈判和执行。纽约时报称以太坊平台是一台公共电脑，由众多用户构成的网络来运转，通过以太币来分配和支付这台电脑的使用权。经济学人则说明智能合约可以让众多组织的数据库得以用低廉的成本交互，并且让用户写下精密的合约，功能之一是产生去中心化自治组织，也就是一间只是由以太坊合约构成的虚拟公司。 以太坊 2.0 通过采用 PoS 共识机制、引入分片技术和优化技术等手段，使得网络能够处理更多的交易，并且以更快的速度完成这些交易。这些改进对于提高以太坊网络的整体性能至关重要，尤其是在面对日益增长的去中心化应用需求时。
甚至在 NFT 应用场景中，以太坊的记账速度还显得不够高效。例如Solana的出现就是希望自己成为更快的记账网络，Solana 由前高通、英特尔及Dropbox的工程师团队于 2017 年末创立，2020 年 3 月网络上线。它采用了历史证明(PoH)与权益证明（PoS）混合共识机制，理论上的交易处理速度可以达到每秒数十万笔交易（TPS），目前市值排名第六。 目前全球市值前五大区块链网络分别比特币、以太坊、泰达币（稳定币）、币安币、XRB（瑞波币）。除了比特币与早期的以太坊，其他网络都没有以工作量证明（PoW）为共识机制。
3、NFT 与区跨链游戏丰富了加密币的使用场景
随着以太坊、Solana、Polygon 等高效记账区块链的发展，诸多应用的支付开始转移到它们上。比较典型的两大场景是 NFT 区块链游戏。非同质化代币(NFT，Non-fungible token)是一种记录在区块链上的唯一数字标识符，用于证明所有权和真实性。它不能被复制、替换或细分。NFT 的所有权记录在区块链中，所有者可以转让，从而允许 NFT 出售和交易。
NFT 交易额从 2020 年的 8200 万美元增至 2021 年的170 亿美元，在2021年8月21 日的一周内，NFT 单周交易额高达 32.4 亿美元。但在2022 年，NFT 市场崩溃，交易量大幅下行，目前 NFT 交易额每周不到 1 亿美元，交易主要集中在以太坊、Solana、比特币、Polygon 网络上。 美国数字艺术家温克尔曼，艺名 Beeple，耗时 14 年，自2007 年起每天创作一幅画作并上传到网络上，最终把 5000 张作品图拼接成一个316MB 的JPG 文件，命名为《每一天：最初的 5000 天》。这件拍品以 100 美元起拍，在互联网上历经长达15 天的竞标，2021 年 3 月在佳士得拍卖行以 6930 万美元落槌。买家是新加坡程序员 Sundaresan，他是一名加密货币投资者，也是MetapurseNFT项目的创始人。由于买家和卖家都有既得利益，希望推高作品的价格，以引起人们对与其他 20 件 Beeple 作品相关的投机资产的关注并推动其销售，他们称之为“B20 代币”。这些代币的价格在媒体报道 Everydays 拍卖期间达到顶峰，随后暴跌，Sundaresan 持有 59%的权益，Beeple 持有 2%的权益。正因为如此，一些观察人士将这次拍卖描述为一场宣传噱头和骗局。
批评者将 NFT 市场的结构比作金字塔或庞氏骗局，早期投资者以牺牲后来者为代价去获利。2022 年 6 月，比尔·盖茨表示，NFT 是“100%基于更大傻瓜理论”。乐观者则将 NFT 市场比作 17 世纪的郁金香狂热，称任何投机泡沫都需要技术进步才能让人们“兴奋”，而这种热情的一部分来自对产品的极端预测（即泡沫可以持续很长时间）。 除了 NFT，区块链游戏也在相似的时间大火。最早使用区块链技术的最著名游戏之一是 CryptoKitties，由 Axiom Zen 于 2017 年 11 月为个人电脑推出。玩家可以使用以太坊加密货币购买宠物，玩家可以将其与其他宠物繁殖，创造出具有综合特征的后代作为新的宠物。这款游戏在 2017 年12 月成为头条新闻，当时一只虚拟宠物的售价超过 100,000 美元。当时大约 30%的以太坊交易都是为游戏而做的，拥堵延迟了玩家的交易，也有了后来的以太网的升级。Sky Mavis 于 2018 年发布的 Axie Infinity 是一款“边玩边赚”（Play toearn）的游戏，游戏通过活动激励玩家购买并改进 NFT，然后由发行商转售给其他玩家，玩家会因其劳动获得报酬。在游戏最受欢迎的菲律宾，一些玩家通过玩游戏赚到了足够的钱来支付生活费用。在 2022 年初的一次黑客攻击之后，Axie Infinity发行商被盗 6 亿多美元，游戏玩家数量大幅下降，游戏经济受到影响。由于代币价值暴跌，Sky Mavis 在其网站和营销中删除了对“边玩边赚”的提及。
部分评论家将区块链“边玩边赚”模式描述为金字塔骗局。“边走边赚”游戏（一种以步行为奖励加密货币的健身游戏）的竞争对手开发商争相指责对方是庞氏骗局，同时努力寻找“解决庞氏经济学问题”的方法。不可否认的是，在区块链游戏火热之时，无一例外是比特币/以太坊价格上涨之时，上涨促使游戏经济繁荣，会带来更多的玩家，因此即便亏钱的运营模式也会因为玩家的陡然增加而变得健康。玩家们大都不会因为游戏的内容而被吸引，而是流连于加密币的上涨所带来的财富增加。 NFT 与游戏并非没有创新，DAO（去中心化自治组织，Decentralized autonomousorganization）是其独特的组织形式。发起者可以是个人，可以是公司，但他们在项目中，都成为了 DAO 的一部分。DAO 的组织形式探索类似于人类社会早期在数千年中尝试的多种不同治理方式，因此它绝对不是一件简单的工作，也绝不会有个标准答案，与 DAO 对立的是已经成熟了几百年的公司制。所以这类DAO商业组织的确切法律地位通常不明确，并且可能因司法管辖区而异。2021 年7月，怀俄明州成为美国第一个承认 DAO 为法人实体的州，关于DAO 的法律法规完善还有很长一段路要走。
4、元宇宙概念的火热
2021 年称为元宇宙元年。3 月沙盒游戏平台 Roblox 在纽交所成功上市，事件经过各大媒体报道后引发了各界关注，形成“元宇宙”现象。4 月与10 月元宇宙在YouTube 上的搜索量达到了两次峰值，在谷歌上于 2021 年10 月24 日达到了峰值。2021 年 10 月 28 日，Facebook 创始人扎克伯格宣布公司旗下部分产业更改全新的名字为 Meta，名字来源为元宇宙 MetaVerse 的前缀。
如果回顾时间线，无论是 AR 还是 VR，在这一年里并未有重大的技术突破。而加密币与 NFT 的火热确实发生在 2021 年，尤其是 NFT 的成交量在2021 年达到峰值。因此说，元宇宙的火热与区跨链、NFT 的相关度显然更高。1992 年，元宇宙一词诞生于科幻小说《雪崩》。小说中“元宇宙”世界是一个平行于现实世界的虚拟共享世界。在元宇宙中，用户可以通过佩戴便携式终端、眼镜和其他体感设备保持与元宇宙的持续连接。诸多文艺作品诠释的元宇宙可能更丰满，除了《雪崩》之外，这些作品还包括：《黑客帝国》、《玩家1 号》、《神经唤术士》、《刀剑神域》、《加速世界》、《夏日大作战》、《龙与雀斑公主》、《西部世界》等。 维基百科对元宇宙的描述是：元宇宙主要探讨一个持久化和去中心化的线上三维虚拟环境。此虚拟环境将可以通过 VR、AR、电话、个人电脑和电子游戏机进入人造的虚拟世界。此虚拟世界需要各种科技如区块链、人工智能、扩增实境、机器视觉。Roblox 给出的元宇宙中共包含八大要素，分别为：身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经济系统和文明。 因此，元宇宙就像一个“大箩筐”，它包含许多应用的可能性。理想的元宇宙容许用户进行任何体验或活动，或者解决他们几乎所有的需求，所以在理想状态下，元宇宙可应用于任何事物。
可以肯定的是，由于元宇宙的概念没有边界感，因此它的扩展性、延伸性很强，未来还将持续不断地扩展新场景，融合新技术，整合新功能，丰富新体验。大型公司都希望在元宇宙上有所建树，Meta 就是个典型的例子。一方面他们可以投入很多在 VR/AR 硬件预算上，或者在软件算法上，或者像以前应用市场那样整合很多的资源，但有一个槛目前似乎还迈不过去：即如果他们承认区块链和DAO组织是本轮元宇宙最革命的要素之一，那么这些企业作为参与者的身份应该如何定位？意思是：区块链如果像一新平台，这些大公司更像是这个新平台的一个APP而已。虽然他们不想放弃原有在互联网下的平台身份，但它们自身又缺乏颠覆性创新的要素。因此尽管这些大公司也在口口声声说自己要拥抱元宇宙，或者将元宇宙战略作为公司发展的最重要战略之一，但他们口中的元宇宙约等于一款新游戏，一个新办公软件，最多是一个新的应用商店，只不过多了一些VR/AR元素而已。 这就是互联网或者新技术最有魅力的地方——曾经的变革者通过70、80 年代互联网浪潮逐步成了今天的垄断者，而新的变革又在挑战今天的垄断者，元宇宙这种颠覆式创新力量已经显现。
1、2016 年，全球主要互联网公司云计算业务均已上线
如果摩尔定律代表一种科技底层的驱动力量，那么伴随着CPU 线程遇阻，云计算的发展成为了另一种自然的选择。 前期的报告提及过，亚马逊作为云计算最早的布局者，2006 年就推出了EC2（Elastic Compute Cloud，弹性云）。随后谷歌在2008 年推出了App Engine，也开始云计算服务的试水。阿里巴巴则是中国最早开始布局云计算的公司，2009年阿里云成立，并一直保持中国云计算市场份额第一的位置，微软2010 年发布了Azure 平台，苹果则在 2011 年推出了 iCloud。 国内巨头百度、中国电信、腾讯分别在 2012-2013 年发布了各自的云计算服务，IBM 则是通过收购在 2013 年推出了 IBM Cloud，甲骨文在2016 年发布了基于IaaS、PaaS 和 SaaS 的不同层次云计算服务。至此，在 2016 年，各大主流云计算平台均布局完毕。
云计算的范围太过广泛，难以做出一般性定义。2011 年NIST（美国国家标准与技术研究所）对云计算确定了“五个基本特征”：按需自助服务、广泛的网络访问、资源池化、快速弹性、可测量的服务。 此外，在讨论云计算市场规模时，在早期往往将互联网公司的广告收入也纳入进来（由于客户访问了网站的广告，而广告是在云端的服务），但后来人们逐渐意识到这并未有效区分商业模式的变化，因此此后的市场规模不再包含广告收入，即定义也随着时间的发展而有所变化。 目前，Gartner 将云计算重新分成四大类业务，业务流程即服务(BPaaS)、软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础设施即服务(IaaS)。2010 年云计算的市场规模达到了 410 亿美元，2016 年市场规模超过1120亿美元，复合增速为 18.2%。进入 2016 年，随着多家互联网企业的布局并发力，云计算迎来了快速增长期，到了 2024 年，市场规模达到了 6760 亿美元，复合增速达到了25.2%。 其中，2016-2024 年，BPaaS 复合增速 7.5%，SaaS 复合增速25.9%，PaaS复合增速最高，达到了 49.2%，IaaS 复合增速 28%位列第二。从绝对规模而言，SaaS 体量最大，2024 年为 2440 亿美元；PaaS 和IaaS规模相似，分别为 1760 亿与 1820 亿美元。
尽管从业务形态上，云计算区分了软件（SaaS）、基础设施（IaaS）、平台（PaaS）即服务，但是从企业发展的视角，无论是亚马逊、微软、谷歌还是阿里巴巴，它们都为客户提供一揽子解决方案，囊括了以上三者。
2、从云计算看投资价值
亚马逊作为云计算的引领者，AWS 业务在 2015 年 Q1 开始盈利，2016 年增速高达54.4%，这比公司的主营收入增速高很多（公司主营收入增速：2015 年20.2%，2016年 27.1%，2017 年 30.8%）。或者可以说，是因为云计算高速增长，带动了公司收入的快速增长，云计算无疑成为公司的重要增长点。从2016 年开始，市场开始为亚马逊的云计算估值，由于市场预估云计算业务成熟后净利润率可达30%，当时给到云计算业务 10-15 倍的市销率（P/S），也就是1220-1830 亿美元的估值，这几乎达到了公司市值的 1/3-1/2（2016 年底，亚马逊市值3563 亿美元）——这瞬间抬高了其市值的天花板。市场突然意识到，这个从前没有怎么留意，仅占公司收入 9%的板块，居然可以贡献公司三分之一甚至一半的市值，更为重要的是，它的增速还特别高！即凭借着高增长的云计算，将拉动公司市值高速增长3-5年甚至更长的时间！ 市场判断事后证明是对的。2016-2020 年，亚马逊的市值比2015 年底翻了5.1倍，年化回报高达 39%。在 2022 年，当时亚马逊的市值已经跌落至1 万亿美元左右，但 有 投 行 发 布 报 告 称 亚 马 逊 的 云 计 算 业 务 未来估值可达3 万亿美元。
因此，在资本市场上，2016 年可称得上云计算投资的元年。这个概念不再是缥缈的技术名词，而是实实在在支撑股价上涨的科技大方向。
类似的情景也发生在微软、谷歌、阿里等公司上。微软公司除了Azure，自身也在积极推进 Office 365 的渗透，加之企业端的 Dynamics 365，因此微软的云计算占收比更高，下图可见，云收入增速在 2017-2022 年呈现显著的加速的局面。2016-2021 年，微软公司也迎来了市值的大爆发，6 年时间翻了4.7 倍，在2021年底达到了 2.5 万亿美元。
谷歌的云业务体量大约为亚马逊同期的 1/3，且谷歌的云业务收入达到100亿美元的时间已经到了 2020 年。这使得谷歌的云计算形成规模体量的时间要晚一些，使得其对谷歌市值的推动作用也要小一些。 相对于三家美国公司，阿里巴巴的云计算收入在主营收入中的占比是最低的，但增速却是最快的。例如，2016 年，阿里云收入增速130%，占收比3%；到了2020年，阿里云的收入达到了 400 亿元人民币，增速 61.9%，占收比8%。按照15倍左右的市销率，阿里云在 2020 年的估值大约在 800 亿美元，约占到总市值的12%。但由于新冠疫情产生后，电商是居家办公的主要受益者，加之美联储降息，阿里巴巴在 2020 年依然获得了市场的追捧，市值较 2015 年底翻了2.2 倍，达到了6507亿美元。
综上，无论是亚马逊、微软、谷歌还是阿里巴巴，在大力发展云计算业务时期，都极大扩展了其业务的天花板，并在主营业务中增加了新的增长极，都直接对市值形成了非常明显的正向作用。
但需要指出的是，时间到了 2023 年之后，各家公司的云计算业务增长都明显放缓，其中亚马逊、微软增速低于 20%，谷歌 25%，阿里巴巴由于一些原因增速很低。因此云计算的最大红利期已经过去，这些企业亟待寻找云计算之外的新业务增长点。
1、为什么新能源汽车是“行走的电脑”？
依然，如果我们将摩尔定律看做是一种永不停歇的、科技发展的底层驱动力，那么新能源汽车的第一特征可能不再是汽车，而是一台“大号的、行走的计算机”。由于这台“计算机”功耗比较大，所以它需要更强大的供电系统，而为了使它拥有更强大的供电系统，就必须将传统的汽油动力改造成新能源动力。目前我们能够看到的汽车在未来最重要的特征是无人驾驶。为什么传统汽油车没有办法实现无人驾驶？ 1、电力供应限制：传统汽油车的电力系统主要是为启动发动机和一些基本的电子设备供电设计的，通常使用的是 12 伏特的铅酸电池，这种电池的容量较小，不足以支持无人驾驶系统所需的大量电力；而无人驾驶系统需要大量的电力来驱动高性能的计算单元、传感器（如激光雷达、毫米波雷达、摄像头等）以及各种电子控制单元，这些设备的总耗电量远超过普通汽油车的电力系统所能提供的；2、电源稳定性：汽油车的发电机输出功率和电压并不总是稳定的，这可能导致无人驾驶系统的可靠性降低。例如，当发动机转速变化时，发电机的输出也会随之变化，这对于需要高度稳定电源的无人驾驶系统来说是一个潜在的问题；电动汽车的电力系统更加稳定，因为电池组可以提供更平滑的电流输出，这对于敏感的电子设备来说非常重要； 3、内部数据架构：由于无人驾驶系统需要与车载电子设备进行高效互联，而传统汽油车的电气架构可能并不支持这种高集成度的数据传输和处理。即便后装相关设备，也可能因设计限制导致电路过载、线缆杂乱等问题，影响性能和安全性；4、软件与 OTA：传统汽车的软件几乎不需要更新，即便更新，也是以年度计的，或者是在汽车出了特定问题后维修或者厂家召回时才进行软件升级；而新能源电动汽车的运行机制与电脑、PAD、手机没有区别，软件通过OTA 的方式升级，由于它可以实时通过大数据去积累参数，优化体验，OTA 需要周度甚至日度更新，这需要车辆具备 OTA 实时连接的能力； 5、车辆结构和空间限制：无人驾驶系统需要安装大量的传感器和计算设备，这些设备需要特定的空间布局。传统汽油车的设计往往没有预留足够的空间来容纳这些额外的设备。汽油车的机械结构（如发动机、传动系统等）占据了较大的空间，留给新技术的空间相对有限。 6、未来可能会出现硬件升级方案。如果把传统汽车比作“白电”，新能源电动车则是摩尔定律的产物，是“黑电”。特征是，即便用户买到最先进的型号，也会在使用不长时间之后变得落后（想象一下用了三年的智能手机）。因此未来的新能源汽车的设计可能是类模块式的，车企可以通过收服务费或者升级费的方式来升级部分无人驾驶相关的配件。部分厂家已经推出了类似的方案，但这依然需要观察。
2、从 Model-S 开始新能源车进入快车道
广义的新能源汽车的发展，甚至拥有了百年的历史。但是我们不打算回顾这段历史，因为尽管它们是以电力驱动的汽车，但给人的印象是：速度慢，加速时间长，行驶里程短的印象。 90 年代之后，通用汽车公司的 EV1 与特斯拉公司的第一代Roadster，是现代新能源汽车领域的两次比较重要的尝试。 EV1 是当代第一辆由主要汽车制造商批量生产和专门设计的电动汽车，1996年推出并于 1999 年停产。与当时众多的电动汽车不同，EV1 是一款专门打造的电动汽车，而非其他汽车的改装版。这一因素导致其研发费用高达3.5 亿美元，生产成本也高昂。 1996 年上市的第一代 EV1 由铅酸电池供电，续航里程为70 至100 英里，一共生产了 660 辆，颜色包括深绿色、红色和银色，这些汽车通过租赁方式提供，不能购买（虽然有标价 34,000 美元）。EV1 的租赁价格从每月399 美元到549美元不等，最初的承租人包括名人、企业高管和政客等知名人士。在上市的第一年，通用汽车仅租赁了 288 辆汽车。 1998 年，通用汽车发布了第二代 EV1。改进包括降低生产成本、运行更安静、大幅减轻重量以及推出镍氢电池(NiMH)。使用铅酸电池组的汽车行驶里程为80至100 英里（130-160 公里），而镍氢电池组汽车每次充电可行驶120 至140 英里（190-230 公里）。第二代 EV1 租赁计划扩展到其他几个美国城市，每月支付的费用从349 美元到 574 美元不等。通用汽车共生产了 457 辆第二代EV1。尽管客户反响良好，但通用汽车认为电动汽车市场无利可图。通用汽车根据33,995 美元的初始车辆价格确定了 EV1 的租赁费用。但业内人士估计每辆EV1的成本约为 8 万到 10 万美元。美国《史密森尼杂志》将EV1 描述为“从技术上来说不算失败”，《澳大利亚金融评论报》则认为，虽然“EV1 很成功，但注定会失败”。这些观点是因为 EV1 在经济上不可行，而通用汽车因停止生产EV1而受到认可，《汽车新闻》声称这一决定帮助通用汽车避免了数十年的亏损。
EV1 的消亡启发了特斯拉。马丁·埃伯哈德和马克·塔彭宁于2003 年7 月成立了特斯拉汽车公司。半年后，埃隆·马斯克入股并担任董事长一职。公司的战略是从针对早期采用者的高档跑车开始，然后转向更主流的车型，包括轿车和价格实惠的紧凑型车。 Roadster 是一款基于莲花跑车（Lotus Elise）底盘设计的电动跑车。在2008年至 2012 年间生产，它是第一款在高速公路上合法行驶的使用锂离子电池的量产全电动汽车，也是第一款每次充电行驶超过 244 英里（393 公里）的量产全电动汽车。根据型号不同，该车可在 3.7-3.9 秒内加速百公里/小时，最高时速为125英里/小时（201 公里/小时）。它的电池到车轮的能耗为21.7 千瓦时/100 英里（135瓦时/公里），平均效率为 88%。 由于是初创公司，Roadster 在研发过程中遭遇到很多麻烦，如：1、两家变速箱供应商无法制造出所需的配件，公司在量产后宣布变速箱可靠性存在问题；2、特斯拉 AC Propulsion 的动力传动系统交给 Lotus 公司进行代工生产，但大家都忽略了在原有的莲花跑车底盘上装载沉重的动力电池不可能不改变底盘设计；3、项目的研发成本一提再提，最初的研发预算大约为 2500 万美元，而最终估计可能超过 1.05 亿美元，为特斯拉成功完成了多轮融资，且不得不提高售价；4、两次产品安全召回：分别是后内轮毂法兰螺栓问题与冗余备用系统的12V 低压辅助电缆问题。
不过，通过多轮融资和马斯克个人的资金支持，特斯拉最终成功完成了Roadster的研发和生产，并于 2008 年 2 月至 2012 年 12 月期间，在全球交付了约2,450辆 Roadster。Roadster 虽然产量不大，但却验证了商业模式的可行。从这个角度说，它是特斯拉成功的一款产品。2010 年 5 月，特斯拉以4200 万美元的价格从丰田手中收购了位于加州弗里蒙特的 NUMMI 工厂。2010 年6 月，公司通过IPO在纳斯达克上市，这是自 1956 年福特汽车公司 IPO 以来第一家在纳斯达克上市的美国汽车公司，募集资金 2.26 亿美元。2012 年，特斯拉停止生产Roadster，并将重心转向 Model-S 的生产。 有了 Roadster 的经验积累，自己的制造车间，以及募集资金，特斯拉于2012年推出全自主设计的 Model-S。Model S 于 2012 年 6 月在加利福尼亚投产。ModelS的车身和底盘主要由铝制成，而其感应电动机则由钢和铜制成。该车在生产过程中进行了多次更新，2015 年和 2016 年，Model S 是世界上最畅销的插电式电动汽车，直到被特斯拉 Model 3 超越。这款车赢得了无数赞誉，包括被《时代》杂志评为“2012 年最佳 25 项发明”之一，并获得 CNET 颁发的“2012 年度科技汽车”奖。 2015 年 6 月，特斯拉宣布 Model S 行驶里程超过 10 亿英里，这是第一款达到这一总里程的全电动汽车。当年，Model S 的全球销量突破10 万辆，2016年11月突破 15 万辆。2017 年第四季度，Model S 销量突破20 万辆大关。正是因为月销量在万级水平，产业链开始快速成熟，我们可以从电池成本的降幅上窥豹一斑。
如果查看 2016 年之后的成本下降速度，并未有此前那么剧烈，到2023 年，每千瓦时成本已经降至 200 美元以下。BloombergNEF 的2023 年度电池价格调查显示，锂电池组成本在 2023 年下降了 14%，达到每千瓦时139 美元的历史新低，并预计到 2030 年降至 80 美元/千瓦时。如果按照 2016 年244 美元/kwh 以及2030年80美元/kwh 计算，在后续这 14 年的时间里，降幅约 67%。假如到那时，我们即便配置 200kwh 的电池，其电池成本为 1.6 万美元，这个配置足以消除里程焦虑（如问界 M9，98kwh，纯电续航 630 公里，那么 200kwh 续航可达到1200 公里以上）。
从以上案例可以发现，特斯拉进入到这个产业的时机很好。通用的 EV1 进入时间显得过早，得到的反馈类似于寓言《小马过河》中松鼠的经验：“水太深，足能把人淹死！”而如果在 2020 年电池成本降至200 美元/kwh再选择进入市场，虽然得到的反馈类似于老牛的经验：“水很浅，一蹚就过去了！”但问题是，面临着诸多已经积累了几年、十几年的车企，自身的优势又如何积累呢？ 无论是中国政府还是企业，均非常重视新能源车带来的巨大机会，新能源车产业链在中国获得了长足的发展。按照年度计算，2023 年新能源车占汽车的销售比例已经上升至 31.4%，如果按照月度数据计算，截至2024 年6 月，这个比重已经高达 41.1%。
如果放眼全球，中国新能源车的普及率远超过其他国家。下图可见，IEA统计的全球新能源车销量占比在 2023 年达到了 18%，而中国超出全球平均水平20个百分点。欧洲 21%，美国为 9.5%，日本和印度仅为 3.6%和2.0%。
在中国，比亚迪是最早进入新能源车领域的车企，目前市场份额第一名。除了比亚迪，还有造车新势力、吉利、上汽、塞力斯等多个车企也获得了快速的增长。行业发展的缩影也投射到了龙头企业上。在 2022 年Q1，比亚迪新能源车销量超过特斯拉，到了 2024 年 Q3，比亚迪季度销量已经达到113 万辆，是同期特斯拉的 2.4倍以上（46 万辆）。
新能源车的普及大大推动了车载芯片的需求。以英伟达为例，其从2015 年开始发布车载芯片，从最开始的算力 1T，到目前的 400T（应用在具体车型上大约在250T），车载芯片的算力有了显著的提升。根据英伟达 2022 年9 月发布的下一代智驾Drive Thor 来看，届时算力将达到 2000 TOPS。华为曾预计，到2030 年，平均每台新能源车的整车算力将达到 5000 TOPS。由于在 2023 年问界、2024 年百度出租车已经发布了无人驾驶方案并且已经在规模应用场景中取得了良好的反馈，在2023-2024 年，车载芯片如果按照配置 2-4 块 Drive AGX Orin 芯片计算，算力大约在 500-1000T，故而随着算力的提升与数据训练，相信未来无人驾驶的体验将更加美好。
