11. jaanuaril 1914 ilmus New York Timesis Henry Fordi avaldus:
“Loodan, et aasta pärast hakkame elektriautot tootma. Mulle ei meeldi rääkida järgmise aasta asjadest, kuid ma tahan teile rääkida midagi oma plaanidest. Fakt on see, et härra Edison ja mina oleme töötanud mitu aastat odavate ja praktiliste elektrisõidukite loomise nimel. Need on tehtud katsena ja oleme rahul, et tee eduni on ilmne. Seni on elektrisõidukite väljakutseks olnud kerge aku loomine, mis suudab töötada pikkade vahemaade tagant ilma laadimiseta. Härra Edison on sellise akuga juba mõnda aega katsetanud.
Aga midagi läks valesti...
Thomas Edison koos Detroit Electricuga
See väljaanne on minu eelmise artikli loogiline jätk
kus on parameeter r mõjutab turuosa kasvutempot, kuna tegu on eksponendiga – mida suurem see koefitsient, seda kiiremini uus tehnoloogia turgu vallutab, s.t. Igal aastal peaks tehnoloogia oma mugavuse tõttu huvipakkuma rohkemate inimeste jaoks. K koefitsient, mis kirjeldab uue tehnoloogia kasvupotentsiaali, s.o. madalate K väärtuste korral ei suuda tehnoloogia kogu turgu hõivata, vaid suudab vallutada ainult turusegmendi, milles see on huvitavam kui eelmine tehnoloogia.
Probleemi püstitus seisneb logistilise võrrandi jaoks vajalike parameetrite leidmises, mis võimaldab ennustada reisijate elektrisõidukite tööstuse arengut:
- “Year Zero” on aasta, mil pooled maailmas müüdud sõiduautodest on elektrimootoriga (P0=0,5, t=0);
- turuosa kasvutempo (r) elektrisõidukid.
Sel juhul ütleme:
- elektriautod tõrjuvad turult täielikult välja sisepõlemismootoriga (ICE) autod (K=1), kuna ma ei näe funktsiooni, mis võimaldaks sõiduautode turgu segmenteerida.
Mudeli koostamisel ei arvestatud raskeveokite ja eriseadmete turgu ning elektrisõidukite turgu antud tööstusharu piires endiselt ei ole.
- Me elame nüüd “negatiivses ajas” (P(t)<0) ja funktsioonis kasutame oma aja (t-t0) “null-aasta” suhtes nihet.
Sõiduautode müügimahtude statistika on võetud alates .
Elektrisõidukite müügistatistika võetud alates .
Statistika enne 2012. aastat elektrisõidukite kohta on väga napp ja seda ei võeta uuringus arvesse.
Selle tulemusena on meil järgmised andmed:
Programm null-aasta ja turu kasvutempo leidmiseks
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
Programmi tulemusena valiti järgmised väärtused:
Aasta null on 2028.
Kasvukoefitsient - 0.37
Statistiliste andmete maksimaalne kõrvalekalle funktsiooni väärtusest on 0.005255.
Funktsiooni graafik aastatel 2012–2019 näeb välja selline:
Lõplik graafik koos prognoosiga aastani 2050 näeb välja selline:
Graafik näitab 99% piiri kogu turust, s.o. Aastaks 2040 asendavad elektrisõidukid täielikult sisepõlemismootoriga autod.
Funktsioonigraafiku programm
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)
Järeldused
Sama loogikat järgides nagu sisepõlemismootoriga autode arengulugu kirjeldades, püüdsin olemasolevate statistiliste andmete põhjal ennustada elektrisõidukite tööstuse arengut.
Saadud tulemused viitavad sellele, et aastaks 2030 on pooled maailmas müüdavatest sõiduautodest elektrimootoriga ning 2040. aastaks on sisepõlemismootoriga sõiduautod minevik.
Muidugi sõidavad mõned inimesed pärast 2030. aastat bensiinimootoriga autodega, mille nad ostsid enne 2030. aastat, kuid nad teavad, et nende järgmiseks ostuks on elektriauto.
Elektrisõidukite kasvutempo on 4 korda suurem kui sisepõlemismootoriga autode kasvutempo, mis viitab sellele, et uued tehnoloogiad sisenevad meie ellu üha kiiremini, muutudes meie igapäevaelu banaalseks osaks (siin meenuvad mobiiltelefonid) .
Lähiaastatel peaks saama lahenduse probleem, mida Edison lahendada ei suutnud – piisavalt mahukas aku, mis võimaldab laadimisjaamade vahel pikemat sõiduulatust.
Olemasoleva tanklate võrguga võrdväärse laadimisjaamade võrgu loomiseks on vaja kaasajastada olemasolevad elektrivõrgud suurtes linnades ja maanteede ääres.
Samuti pärsitakse elektrisõidukite müügi kasvu , kuid see takistas ka naftat söe nõudluse vähenemise tõttu.
PS
Kui Edison oleks suutnud talle pandud probleemi lahendada, poleks “naftaajastu” alanudki...
Küsitluses saavad osaleda ainult registreerunud kasutajad. palun.
Millal hakkavad kõik elektriautodega sõitma?
-
9,5%aastaks 2030 lähevad elektriautodele üle kõik, mitte pooled18
-
20,0%Aastaks 2040 lähevad kõik kindlasti üle elektriautodele38
-
48,4%mitte varem kui 2050
-
22,1%Elektriauto ei asenda kunagi bensiiniautot42
190 kasutajat hääletas. 37 kasutajat jäi erapooletuks.
Allikas: www.habr.com