Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

La 11-an de januaro 1914, deklaro de Henry Ford aperis en la New York Times:

“Mi esperas, ke ene de unu jaro ni komencos produkti elektran aŭton. Mi ne ŝatas paroli pri aferoj por la venonta jaro, sed mi volas diri ion al vi pri miaj planoj. La fakto estas, ke s-ro Edison kaj mi laboras de pluraj jaroj por krei malmultekostajn kaj praktikajn elektrajn veturilojn. Ili estis faritaj kiel eksperimento kaj ni estas kontentaj, ke la vojo al sukceso estas evidenta. La defio por elektraj veturiloj ĝis nun estis krei malpezan kuirilaron, kiu povas funkcii sur longaj distancoj sen reŝargi. Sinjoro Edison eksperimentas kun tia baterio jam de kelka tempo."

Sed io misfunkciis...

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?
Thomas Edison kun la Detrojta Elektro

Ĉi tiu eldonaĵo estas logika daŭrigo de mia antaŭa artikolo "Studado de la loĝistika funkcio kiel leĝo de industria disvolviĝo."

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

kie estas la parametro r influas la rapidecon de kresko de merkatparto, ĉar ĝi estas eksponento - ju pli alta ĉi tiu koeficiento, des pli rapide la nova teknologio konkeros la merkaton, t.e. Ĉiujare teknologio devus iĝi interesa por pli da homoj pro sia oportuno. K koeficiento priskribanta la kreskopotencialon de nova teknologio, t.e. je malaltaj valoroj de K, la teknologio ne povos kapti la tutan merkaton, sed nur povos konkeri merkatan segmenton, en kiu ĝi estos pli interesa ol la antaŭa teknologio.

La problemo-deklaro estas trovi la necesajn parametrojn por la loĝistika ekvacio, kiu permesas al ni antaŭdiri la evoluon de la pasaĝera elektra veturilo industrio:

  • “Jaro Nulo” estas la jaro, en kiu duono de la personaj aŭtomobiloj venditaj en la mondo havos elektran motoron (P0=0,5, t=0);
  • kreskorapideco de merkatparto (r) elektraj veturiloj.

En ĉi tiu kazo, ni diru:

  • elektraj aŭtoj komplete delokigos aŭtojn kun interna brulado-motoroj (ICE) de la merkato (K=1), ĉar mi ne vidas funkcion, kiu permesos segmenti la merkaton de pasaĝeraj aŭtoj.

    La merkato por pezaj veturiloj kaj specialaj ekipaĵoj ne estis enkalkulita dum la kompilado de la modelo, kaj ankoraŭ ne ekzistas merkato por elektraj veturiloj ene de ĉi tiu industrio.

  • Ni nun vivas en “negativa tempo” (P(t)<0) kaj en la funkcio ni uzos la ofseton rilate al la “nula jaro” por nia tempo (t-t0).

Statistikoj pri pasaĝeraŭtovendvolumoj estas prenitaj de tie.

Elektraj veturiloj venda statistiko prenita de tie.

Statistikoj antaŭ 2012 pri elektraj veturiloj estas tre malabundaj kaj ne estos konsiderataj en la studo.

Kiel rezulto, ni havas la sekvajn datumojn:

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

Programo por trovi Jaron Nulo kaj merkata kreskorapideco

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

Kiel rezulto de la programo, la sekvaj valoroj estis elektitaj:
Jaro nulo estas 2028.
Kreskokoeficiento - 0.37

La maksimuma devio de statistikaj datumoj de la funkciovaloro estas 0.005255.

La grafikaĵo de la funkcio inter 2012 kaj 2019 aspektas jene:

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

La fina grafeo kun prognozo ĝis 2050 aspektas jene:

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

La diagramo montras tranĉon de 99% de la tuta merkato, t.e. Ĝis 2040, elektraj veturiloj komplete anstataŭigos aŭtojn per interna brulmotoroj.

Funkcia grafika programo

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)

trovoj

Sekvante la saman logikon kiel kiam mi priskribas la historion de la evoluo de aŭtoj kun interna brulado de motoroj, mi provis antaŭdiri la evoluon de la industrio de pasaĝeraj elektraj veturiloj surbaze de disponeblaj statistikaj datumoj.

La akiritaj rezultoj indikas, ke ĝis 2030, duono de la personaj aŭtoj venditaj en la mondo havos elektran motoron, kaj ĝis 2040, pasaĝeraj aŭtoj kun interna bruligado de motoroj estos pasinteco.

Kompreneble, post 2030, kelkaj homoj veturos benzinaŭtojn, kiujn ili aĉetis antaŭ 2030, sed ili scios, ke ilia venonta aĉeto estos elektra aŭto.
La kreskorapideco de elektraj veturiloj estas 4 fojojn pli alta ol la kreskorapideco de aŭtoj kun interna bruligado de motoroj, kio sugestas, ke novaj teknologioj pli kaj pli rapide eniras nian vivon, fariĝante banala parto de nia ĉiutaga vivo (ĉi tie ni memoras poŝtelefonojn) .

En la venontaj jaroj, la problemo, kiun Edison ne povis solvi, devus esti solvita - sufiĉe ampleksa baterio, kiu permesos pli longan gamon inter ŝargaj stacioj.

Por krei reton de ŝargaj stacioj ekvivalenta al la ekzistanta reto de benzinstacioj, necesas modernigi ekzistantajn elektrajn retojn en grandaj urboj kaj laŭ ŝoseoj.

Ankaŭ, la kresko de vendo de elektraj veturiloj estos malhelpita La paradokso de Jevans, sed ĝi ankaŭ malhelpis petrolon meze de malkreskanta postulo je karbo.

PS
Se Edison estus povinta solvi la problemon atribuitan al li, tiam la "aĝo de oleo" eĉ ne komenciĝus...

Nur registritaj uzantoj povas partopreni la enketon. Ensaluti, bonvolu.

Kiam ĉiuj veturos elektrajn aŭtojn?

  • 9,5%ĝis 2030, ĉiuj ŝanĝos al elektraj aŭtoj, ne duono18

  • 20,0%Ĝis 2040, ĉiuj certe ŝanĝos al elektraj aŭtoj38

  • 48,4%ne pli frue ol 2050

  • 22,1%Elektra aŭto neniam anstataŭos benzinaŭton42

190 uzantoj voĉdonis. 37 uzantoj sindetenis.

fonto: www.habr.com

Aldoni komenton