11. ledna 1914 se v New York Times objevilo prohlášení Henryho Forda:
„Doufám, že do roka začneme vyrábět elektromobil. Nerad mluvím o věcech na rok dopředu, ale chci vám říct něco o svých plánech. Faktem je, že s panem Edisonem už několik let pracujeme na vytvoření levných a praktických elektrických vozidel. Byly vyrobeny jako experiment a jsme spokojeni, že cesta k úspěchu je zřejmá. Výzvou pro elektromobily dosud bylo vytvořit lehkou baterii, která dokáže fungovat na dlouhé vzdálenosti bez dobíjení. Pan Edison s takovou baterií už nějakou dobu experimentuje.“
Ale něco se pokazilo...
Thomas Edison s Detroit Electric
Tato publikace je logickým pokračováním mého předchozího článku
kde je parametr r ovlivňuje rychlost růstu tržního podílu, jelikož se jedná o exponent - čím vyšší je tento koeficient, tím rychleji nová technologie dobývá trh, tzn. Technologie by měla být každým rokem zajímavá pro více lidí díky své pohodlnosti. K koeficient popisující růstový potenciál nové technologie, tzn. při nízkých hodnotách K nebude technologie schopna zaujmout celý trh, ale bude schopna dobýt pouze segment trhu, ve kterém bude zajímavější než předchozí technologie.
Problémem je najít potřebné parametry pro logistickou rovnici, která nám umožní předpovídat vývoj odvětví osobních elektrických vozidel:
- „Rok nula“ je rok, ve kterém bude mít polovina prodaných osobních automobilů na světě elektromotor (P0=0,5, t=0);
- tempo růstu podílu na trhu (r) elektrická vozidla.
V tomto případě řekněme:
- elektromobily zcela vytlačí automobily se spalovacími motory (ICE) z trhu (K=1), protože nevidím funkci, která by umožnila segmentaci trhu osobních automobilů.
Při sestavování modelu nebyl zohledněn trh s těžkými vozidly a speciálním vybavením a v tomto odvětví stále neexistuje trh s elektrickými vozidly.
- Nyní žijeme v „záporném čase“ (P(t)<0) a ve funkci použijeme posun vzhledem k „nulovému roku“ pro náš čas (t-t0).
Statistiky o objemech prodejů osobních automobilů jsou převzaty z .
Statistiky prodeje elektrických vozidel převzaty z .
Statistiky před rokem 2012 o elektrických vozidlech jsou velmi vzácné a ve studii nebudou brány v úvahu.
V důsledku toho máme následující údaje:
Program pro nalezení nulového roku a míry růstu trhu
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import math
x = np.linspace(2012, 2019, 8)
y1 = np.array([60936407, 63429200, 65708230, 66314155, 69464432, 70694834, 68690468, 64341693]) # кол-во произведенных легковых машин
y2 = np.array([52605, 97507, 320713, 550297, 777495, 1227117, 2018247, 1940147]) # кол-во произведенных легковых электромобилей
y = y2/y1 #доля электромобилей в общем производстве автомобилей
ymax=1 #первоначальное максимальное отклонение статистических данных от значений функции
Gmax=2025 #год для начало поиска "нулевого года"
rmax=0.35 #начальный коэффициент
k=1 #принят "1" из предпосылки, что электромобили полностью заменят легковые автомобили с ДВС
p0=0.5 # процент рынка в "нулевой год"
for j in range(10): # цикл перебора "нулевых годов"
x0=2025+j
r=0.35
for i in range(10): # цикл перебора коэффициента в каждом "нулевом году"
r=0.25+0.02*i
y4=k*p0*math.e**(r*(x-x0))/(k+p0*(math.e**(r*(x-x0))-1))-y
# print(str(x0).ljust(20), str(r).ljust(20), max(abs(y4)))
if max(abs(y4))<=ymax: # поиск минимального из максимальных отклонений внутри каждого года при каждом коэффициенте r
ymax=max(abs(y4))
Gmax=x0
rmax=r
print(str(Gmax).ljust(20), str(rmax).ljust(20), ymax) # вывод "нулевого года", коэффициента r и максимального из отклонений от функции
V důsledku programu byly vybrány následující hodnoty:
Rok nula je 2028.
Koeficient růstu - 0.37
Maximální odchylka statistických dat od funkční hodnoty je 0.005255.
Graf funkce mezi lety 2012 a 2019 vypadá takto:
Výsledný graf s předpovědí do roku 2050 vypadá takto:
Graf ukazuje cutoff 99 % celého trhu, tzn. Do roku 2040 elektromobily zcela nahradí automobily se spalovacími motory.
Program pro vytváření grafů funkcí
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import math
x = np.linspace(2012, 2019, 8)
y1 = np.array([60936407, 63429200, 65708230, 66314155, 69464432, 70694834, 68690468, 64341693])
y2 = np.array([52605, 97507, 320713, 550297, 777495, 1227117, 2018247, 1940147])
y = y2/y1
k=1
p0=0.5
x0=2028
r=0.37
y1=k*p0*math.e**(r*(x-x0))/(k+p0*(math.e**(r*(x-x0))-1))
#Строим график функции на отрезке между 2012 и 2019 годами
fig, ax = plt.subplots(figsize=(30, 20), facecolor="#f5f5f5")
plt.grid()
ax.plot(x, y, 'o', color='tab:brown')
ax.plot(x, y1)
#Строим график функции на отрезке между 2010 и 2050 годами
x = np.linspace(2010, 2050)
y2 = [k*p0*math.e**(r*(i-x0))/(k+p0*(math.e**(r*(i-x0))-1)) for i in x]
y3 = 0.99+0*x
fig, ax = plt.subplots(figsize=(30, 20), facecolor="#f5f5f5")
ax.set_xlim([2010, 2050])
ax.set_ylim([0, 1])
plt.grid()
plt.plot(x, y2, x, y3)
Závěry
Podle stejné logiky jako při popisu historie vývoje automobilů se spalovacími motory jsem se na základě dostupných statistických údajů pokusil předpovědět vývoj odvětví osobních elektromobilů.
Získané výsledky naznačují, že do roku 2030 bude mít polovina prodaných osobních automobilů na světě elektromotor a do roku 2040 budou osobní automobily se spalovacími motory minulostí.
Samozřejmě, že po roce 2030 budou někteří lidé jezdit v benzínových autech, která si koupili před rokem 2030, ale budou vědět, že jejich příští nákup bude elektromobil.
Tempo růstu elektrických vozidel je 4krát vyšší než tempo růstu automobilů se spalovacími motory, což naznačuje, že nové technologie vstupují do našich životů stále rychleji a stávají se banální součástí našeho každodenního života (zde si vzpomeneme na mobilní telefony) .
V příštích letech by měl být vyřešen problém, který Edison nedokázal vyřešit – dostatečně prostorná baterie, která umožní delší dojezd mezi nabíjecími stanicemi.
Pro vytvoření sítě dobíjecích stanic ekvivalentní stávající síti čerpacích stanic je nutné modernizovat stávající elektrické sítě ve velkých městech a podél dálnic.
Také růst prodeje elektromobilů bude brzděn , ale také brzdila ropu při klesající poptávce po uhlí.
PS
Kdyby byl Edison schopen vyřešit problém, který mu byl přidělen, „věk ropy“ by ani nezačal...
Průzkumu se mohou zúčastnit pouze registrovaní uživatelé. , prosím.
Kdy budou všichni jezdit elektromobily?
-
9,5%do roku 2030 přejdou na elektromobily všichni, ne polovina18
-
20,0%Do roku 2040 určitě všichni přejdou na elektromobily38
-
48,4%ne dříve než 2050
-
22,1%Elektromobil nikdy nenahradí benzinové auto42
Hlasovalo 190 uživatelů. 37 uživatelů se zdrželo hlasování.
Zdroj: www.habr.com