Pryd fydd pawb yn gyrru ceir trydan?

Ar Ionawr 11, 1914, ymddangosodd datganiad gan Henry Ford yn y New York Times:

“Rwy’n gobeithio ymhen blwyddyn y byddwn yn dechrau cynhyrchu car trydan. Dydw i ddim yn hoffi siarad am bethau ar gyfer y flwyddyn i ddod, ond rwyf am ddweud rhywbeth wrthych am fy nghynlluniau. Y ffaith yw bod Mr Edison a minnau wedi bod yn gweithio ers sawl blwyddyn i greu cerbydau trydan rhad ac ymarferol. Fe'u gwnaed fel arbrawf ac rydym yn fodlon bod y llwybr i lwyddiant yn amlwg. Yr her i gerbydau trydan hyd yn hyn fu creu batri ysgafn a all weithredu dros bellteroedd hir heb ailwefru. Mae Mr Edison wedi bod yn arbrofi gyda batri o'r fath ers peth amser."

Ond aeth rhywbeth o'i le...

Thomas Edison gyda'r Detroit Electric

Mae'r cyhoeddiad hwn yn barhad rhesymegol o'm herthygl flaenorol "Astudiaeth o'r swyddogaeth logisteg fel cyfraith datblygu diwydiant."

ble mae'r paramedr r yn effeithio ar gyfradd twf cyfran y farchnad, gan ei fod yn ddatguddiad - po uchaf y cyfernod hwn, y cyflymaf y bydd y dechnoleg newydd yn goresgyn y farchnad, h.y. Bob blwyddyn dylai technoleg ddod yn ddiddorol i fwy o bobl oherwydd ei hwylustod. K cyfernod sy’n disgrifio potensial twf technoleg newydd, h.y. ar werthoedd isel K, ni fydd y dechnoleg yn gallu dal y farchnad gyfan, ond dim ond segment marchnad lle bydd yn fwy diddorol na'r dechnoleg flaenorol y bydd yn gallu goresgyn.

Y datganiad problem yw dod o hyd i'r paramedrau angenrheidiol ar gyfer yr hafaliad logistaidd sy'n ein galluogi i ragweld datblygiad y diwydiant cerbydau trydan teithwyr:

• “Blwyddyn Sero” yw'r flwyddyn y bydd gan hanner y ceir teithwyr a werthir yn y byd fodur trydan (P0=0,5, t=0);
• cyfradd twf cyfran o'r farchnad (r) cerbydau trydan.

Yn yr achos hwn, gadewch i ni ddweud:

• bydd ceir trydan yn disodli ceir sydd â pheiriannau tanio mewnol (ICE) yn llwyr o'r farchnad (K = 1), gan nad wyf yn gweld nodwedd a fydd yn caniatáu segmentu'r farchnad ceir teithwyr.

  Ni chymerwyd y farchnad ar gyfer cerbydau trwm ac offer arbennig i ystyriaeth wrth lunio'r model, ac nid oes marchnad ar gyfer cerbydau trydan o fewn y diwydiant hwn o hyd.

• Rydym bellach yn byw mewn “amser negyddol” (P(t) <0) ac yn y swyddogaeth byddwn yn defnyddio'r gwrthbwyso o'i gymharu â'r “blwyddyn sero” ar gyfer ein hamser (t-t0).

Daw'r ystadegau ar niferoedd gwerthiant ceir teithwyr o yma.

Ystadegau gwerthu cerbydau trydan wedi'u cymryd o yma.

Mae ystadegau cyn 2012 ar gerbydau trydan yn brin iawn ac ni fyddant yn cael eu hystyried yn yr astudiaeth.

O ganlyniad, mae gennym y data canlynol:

Rhaglen i ddod o hyd i Flwyddyn Sero a chyfradd twf y farchnad

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

O ganlyniad i'r rhaglen, dewiswyd y gwerthoedd canlynol:
Blwyddyn sero yw 2028.
Cyfernod twf - 0.37

Uchafswm gwyriad data ystadegol o'r gwerth swyddogaeth yw 0.005255.

Mae graff y ffwythiant rhwng 2012 a 2019 yn edrych fel hyn:

Mae’r graff terfynol gyda rhagolwg tan 2050 yn edrych fel hyn:

Mae’r siart yn dangos toriad o 99% o’r farchnad gyfan, h.y. Erbyn 2040, bydd cerbydau trydan yn disodli ceir yn llwyr â pheiriannau tanio mewnol.

Rhaglen graffio swyddogaeth

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)

Canfyddiadau

Yn dilyn yr un rhesymeg ag wrth ddisgrifio hanes datblygiad ceir gyda pheiriannau tanio mewnol, ceisiais ragweld datblygiad y diwydiant cerbydau trydan teithwyr yn seiliedig ar ddata ystadegol sydd ar gael.

Mae'r canlyniadau a gafwyd yn dangos, erbyn 2030, y bydd gan hanner y ceir teithwyr a werthir yn y byd fodur trydan, ac erbyn 2040, bydd ceir teithwyr ag injan hylosgi mewnol yn rhywbeth o'r gorffennol.

Wrth gwrs, ar ôl 2030, bydd rhai pobl yn gyrru ceir gasoline a brynwyd ganddynt cyn 2030, ond byddant yn gwybod mai car trydan fydd eu pryniant nesaf.
Mae'r gyfradd twf ar gyfer cerbydau trydan 4 gwaith yn uwch na'r gyfradd twf ar gyfer ceir gyda pheiriannau hylosgi mewnol, sy'n awgrymu bod technolegau newydd yn dod i mewn i'n bywydau yn fwy a mwy cyflym, gan ddod yn rhan banal o'n bywyd bob dydd (yma rydyn ni'n cofio ffonau symudol) .

Yn y blynyddoedd i ddod, dylid datrys y broblem nad oedd Edison yn gallu ei datrys - batri digon galluog a fydd yn caniatáu ystod hirach rhwng gorsafoedd gwefru.

Er mwyn creu rhwydwaith o orsafoedd gwefru sy'n cyfateb i'r rhwydwaith presennol o orsafoedd nwy, mae angen moderneiddio rhwydweithiau trydanol presennol mewn dinasoedd mawr ac ar hyd priffyrdd.

Hefyd, bydd twf gwerthiant cerbydau trydan yn cael ei rwystro Paradocs Jevans, ond roedd hefyd yn rhwystro olew yng nghanol y gostyngiad yn y galw am lo.

PS
Pe bai Edison wedi gallu datrys y broblem a roddwyd iddo, yna ni fyddai'r “oedran olew” hyd yn oed wedi dechrau ...

Dim ond defnyddwyr cofrestredig all gymryd rhan yn yr arolwg. Mewngofnodios gwelwch yn dda.

Pryd fydd pawb yn gyrru ceir trydan?

• 9,5%erbyn 2030, bydd pawb yn newid i geir trydan, nid hanner18

• 20,0%Erbyn 2040, bydd pawb yn bendant yn newid i geir trydan38

• 48,4%dim cynharach na 2050

• 22,1%Ni fydd car trydan byth yn disodli car gasoline42

Pleidleisiodd 190 o ddefnyddwyr. Ataliodd 37 o ddefnyddwyr.

Ffynhonnell: hab.com