Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

Op 11 jannewaris 1914 ferskynde in ferklearring fan Henry Ford yn 'e New York Times:

“Ik hoopje dat wy binnen in jier begjinne mei it produsearjen fan in elektryske auto. Ik praat net graach oer dingen foar it kommende jier, mar ik wol wat fertelle oer myn plannen. It feit is dat de hear Edison en ik ferskate jierren wurke hawwe om goedkeape en praktyske elektryske auto's te meitsjen. Se binne makke as in eksperimint en wy binne tefreden dat it paad nei sukses fanselssprekkend is. De útdaging foar elektryske auto's is oant no ta it meitsjen fan in lichtgewicht batterij dy't kin operearje oer lange ôfstannen sûnder opladen. De hear Edison eksperimintearret al in skoft mei sa'n batterij."

Mar der gie der wat mis...

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?
Thomas Edison mei de Detroit Electric

Dizze publikaasje is in logyske fuortsetting fan myn foarige artikel "Stúdzje fan de logistyk funksje as in wet fan yndustry ûntwikkeling."

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

wêr is de parameter r beynfloedet de groei fan merkoandiel, om't it in eksponint is - hoe heger dizze koeffizient, hoe flugger de nije technology de merk sil feroverje, d.w.s. Elk jier moat technology ynteressant wurde foar mear minsken fanwegen it gemak. K koëffisjint dy't it groeipotinsjeel fan in nije technology beskriuwt, d.w.s. by lege wearden fan K, de technology sil net by steat wêze om te fangen de hiele merk, mar sil allinne by steat wêze om te feroverjen in merk segmint wêryn it sil wêze nijsgjirriger as de foarige technology.

De probleemstelling is om de nedige parameters te finen foar de logistyske fergeliking dy't ús de ûntwikkeling fan 'e sektor foar elektryske auto's foar passazjiers kinne foarsizze:

  • "Year Zero" is it jier wêryn't de helte fan de yn 'e wrâld ferkochte persoaneauto's in elektryske motor sil hawwe (P0=0,5, t=0);
  • groei fan merkoandiel (r) elektryske auto's.

Litte wy yn dit gefal sizze:

  • elektryske auto's sille auto's mei ynterne ferbaarningsmotoren (ICE) folslein ferpleatse fan 'e merk (K = 1), om't ik gjin funksje sjoch dy't de merk foar passazjiersauto's segmentearje sil.

    De merk foar swiere auto's en spesjale apparatuer waard net yn rekken brocht by it gearstallen fan it model, en d'r is noch gjin merk foar elektryske auto's yn dizze sektor.

  • Wy libje no yn "negative tiid" (P(t)<0) en yn 'e funksje sille wy de offset relatyf oan it "nul jier" brûke foar ús tiid (t-t0).

Statistiken oer ferkeapvoluminten fan passazjiersauto's wurde nommen út hjir.

Ferkeapstatistiken fan elektryske auto's nommen út hjir.

Statistiken foar 2012 oer elektryske auto's binne tige min en wurde net meinommen yn it ûndersyk.

As gefolch hawwe wy de folgjende gegevens:

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

Programma om jier nul te finen en groei fan 'e merk

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

As gefolch fan it programma waarden de folgjende wearden selektearre:
Jier nul is 2028.
Groei koëffisjint - 0.37

De maksimale ôfwiking fan statistyske gegevens fan 'e funksjewearde is 0.005255.

De grafyk fan 'e funksje tusken 2012 en 2019 sjocht der sa út:

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

De definitive grafyk mei in prognose oant 2050 sjocht der sa út:

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

De grafyk toant in cutoff fan 99% fan 'e hiele merk, d.w.s. Tsjin 2040 sille elektryske auto's auto's folslein ferfange troch ynterne ferbaarningsmotoren.

Funksje grafyske programma

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)

befinings

Nei deselde logika as by it beskriuwen fan 'e skiednis fan' e ûntwikkeling fan auto's mei ynterne ferbaarningsmotoren, besocht ik de ûntwikkeling fan 'e yndustry fan elektryske auto's foar passazjiers te foarsizzen op basis fan beskikbere statistyske gegevens.

De resultaten dy't krigen binne jouwe oan dat yn 2030 de helte fan 'e yn'e wrâld ferkochte persoaneauto's in elektryske motor sil hawwe, en yn 2040 sille persoaneauto's mei ynterne ferbaarningsmotoren in ding fan it ferline wêze.

Fansels sille guon minsken nei 2030 benzineauto's ride dy't se foar 2030 kochten, mar se sille witte dat har folgjende oankeap in elektryske auto sil wêze.
De groei taryf foar elektryske auto's is 4 kear heger as de groei taryf foar auto's mei ynterne ferbaarningsmotoren, wat suggerearret dat nije technologyen ús libben hieltyd flugger yngeane, en wurde in banaal diel fan ús deistich libben (hjir ûnthâlde wy mobile tillefoans) .

Yn 'e kommende jierren soe it probleem dat Edison net koe oplosse moatte wurde oplost - in genôch rombere batterij dy't langer berik tusken oplaadstasjons tastean sil.

Om in netwurk fan oplaadstasjons te meitsjen lykweardich oan it besteande netwurk fan tankstasjons, is it nedich om besteande elektryske netwurken yn grutte stêden en lâns snelwegen te modernisearjen.

Ek sil de groei fan ferkeap fan elektryske auto's wurde hindere Jevans' paradoks, mar it hindere ek oalje te midden fan fallende fraach nei stienkoal.

PS
As Edison it probleem dat him tawiisd hie oplosse koe, dan soe de "leeftyd fan oalje" net iens begon wêze ...

Allinnich registrearre brûkers kinne meidwaan oan 'e enkête. Ynlogge, asjebleaft.

Wannear sil elkenien elektryske auto's ride?

  • 9,5%yn 2030 sil elkenien oerstappe op elektryske auto's, net heal18

  • 20,0%Yn 2040 sil elkenien definityf oerstappe op elektryske auto's38

  • 48,4%net earder as 2050

  • 22,1%In elektryske auto sil in benzineauto nea ferfange42

190 brûkers stimden. 37 brûkers ûntholden har.

Boarne: www.habr.com

Add a comment