Am 11. Januar 1914 erschien in der New York Times eine Erklärung von Henry Ford:
„Ich hoffe, dass wir innerhalb eines Jahres mit der Produktion eines Elektroautos beginnen können. Ich rede nicht gern über Dinge für das kommende Jahr, aber ich möchte Ihnen etwas über meine Pläne erzählen. Tatsache ist, dass Herr Edison und ich seit mehreren Jahren daran arbeiten, günstige und praktische Elektrofahrzeuge zu entwickeln. Sie wurden als Experiment gemacht und wir sind davon überzeugt, dass der Weg zum Erfolg offensichtlich ist. Die Herausforderung für Elektrofahrzeuge bestand bisher darin, eine leichte Batterie zu entwickeln, die über weite Strecken ohne Aufladen betrieben werden kann. Herr Edison experimentiert schon seit einiger Zeit mit einer solchen Batterie.“
Aber etwas ist schiefgelaufen...
Thomas Edison mit der Detroit Electric
Diese Veröffentlichung ist eine logische Fortsetzung meines vorherigen Artikels
Wo ist der Parameter? r beeinflusst die Wachstumsrate des Marktanteils, da es sich um einen Exponenten handelt – je höher dieser Koeffizient, desto schneller wird die neue Technologie den Markt erobern, d.h. Jedes Jahr soll Technologie aufgrund ihrer Bequemlichkeit für mehr Menschen interessant werden. K Koeffizient, der das Wachstumspotenzial einer neuen Technologie beschreibt, d. h. Bei niedrigen K-Werten wird die Technologie nicht in der Lage sein, den gesamten Markt zu erobern, sondern nur ein Marktsegment zu erobern, in dem sie interessanter als die bisherige Technologie sein wird.
Die Problemstellung besteht darin, die notwendigen Parameter für die Logistikgleichung zu finden, die es uns ermöglicht, die Entwicklung der Pkw-Elektrofahrzeugindustrie vorherzusagen:
- „Jahr Null“ ist das Jahr, in dem die Hälfte der weltweit verkauften Pkw über einen Elektromotor verfügen wird (P0=0,5, t=0);
- Wachstumsrate des Marktanteils (r) elektrische Fahrzeuge.
Nehmen wir in diesem Fall an:
- Elektroautos werden Autos mit Verbrennungsmotoren (ICE) vollständig vom Markt verdrängen (K=1), da ich kein Merkmal sehe, das eine Segmentierung des Pkw-Marktes ermöglicht.
Der Markt für schwere Fahrzeuge und Spezialgeräte wurde bei der Modellerstellung nicht berücksichtigt, und es gibt in dieser Branche noch keinen Markt für Elektrofahrzeuge.
- Wir leben jetzt in einer „negativen Zeit“ (P(t)<0) und in der Funktion werden wir den Offset relativ zum „Nulljahr“ für unsere Zeit (t-t0) verwenden.
Statistiken zum Pkw-Verkaufsvolumen stammen aus .
Statistiken zum Verkauf von Elektrofahrzeugen entnommen aus .
Statistiken zu Elektrofahrzeugen vor 2012 sind sehr dürftig und werden in der Studie nicht berücksichtigt.
Als Ergebnis liegen uns folgende Daten vor:
Programm zur Ermittlung des Nulljahres und der Marktwachstumsrate
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
Als Ergebnis des Programms wurden folgende Werte ausgewählt:
Das Jahr Null ist 2028.
Wachstumskoeffizient - 0.37
Die maximale Abweichung statistischer Daten vom Funktionswert beträgt 0.005255.
Der Graph der Funktion zwischen 2012 und 2019 sieht folgendermaßen aus:
Die endgültige Grafik mit einer Prognose bis 2050 sieht folgendermaßen aus:
Die Grafik zeigt einen Cutoff von 99 % des gesamten Marktes, d. h. Bis 2040 werden Elektrofahrzeuge Autos mit Verbrennungsmotor vollständig ersetzen.
Programm zur Funktionsgrafik
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)
Befund
Nach der gleichen Logik wie bei der Beschreibung der Entwicklungsgeschichte von Autos mit Verbrennungsmotor habe ich versucht, die Entwicklung der Branche der Personenkraftwagen anhand verfügbarer statistischer Daten vorherzusagen.
Die erzielten Ergebnisse deuten darauf hin, dass bis 2030 die Hälfte der weltweit verkauften Pkw über einen Elektromotor verfügen wird und bis 2040 Pkw mit Verbrennungsmotor der Vergangenheit angehören werden.
Natürlich werden einige Leute nach 2030 Benzinautos fahren, die sie vor 2030 gekauft haben, aber sie werden wissen, dass ihr nächster Kauf ein Elektroauto sein wird.
Die Wachstumsrate bei Elektrofahrzeugen ist viermal höher als die Wachstumsrate bei Autos mit Verbrennungsmotor, was darauf hindeutet, dass neue Technologien immer schneller in unser Leben eindringen und zu einem banalen Teil unseres Alltags werden (hier erinnern wir uns an Mobiltelefone). .
In den kommenden Jahren soll das Problem gelöst werden, das Edison nicht lösen konnte – eine ausreichend große Batterie, die eine größere Reichweite zwischen den Ladestationen ermöglicht.
Um ein Netz von Ladestationen zu schaffen, das dem bestehenden Netz von Tankstellen entspricht, ist es notwendig, die bestehenden Stromnetze in Großstädten und entlang von Autobahnen zu modernisieren.
Auch das Wachstum des Absatzes von Elektrofahrzeugen wird gebremst , aber es beeinträchtigte auch den Ölpreis aufgrund der sinkenden Nachfrage nach Kohle.
PS
Hätte Edison das ihm gestellte Problem lösen können, hätte das „Ölzeitalter“ noch nicht einmal begonnen ...
An der Umfrage können nur registrierte Benutzer teilnehmen. bitte.
Wann werden alle Elektroautos fahren?
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9,5%Bis 2030 werden alle auf Elektroautos umsteigen, nicht die Hälfte18
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20,0%Bis 2040 werden definitiv alle auf Elektroautos umsteigen38
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48,4%frühestens 2050
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22,1%Ein Elektroauto wird niemals ein Benzinauto ersetzen42
190 Benutzer haben abgestimmt. 37 Benutzer enthielten sich der Stimme.
Source: habr.com