O 11 de xaneiro de 1914, unha declaración de Henry Ford apareceu no New York Times:
"Espero que dentro dun ano comecemos a producir un coche eléctrico. Non me gusta falar de cousas para o ano que vén, pero quero contarvos algo dos meus plans. O caso é que o señor Edison e eu levamos varios anos traballando para crear vehículos eléctricos baratos e prácticos. Fixéronse como un experimento e estamos satisfeitos de que o camiño do éxito sexa evidente. O reto dos vehículos eléctricos ata agora foi crear unha batería lixeira que poida funcionar a longas distancias sen recargala. O señor Edison leva tempo experimentando con esa batería".
Pero algo saíu mal...
Thomas Edison coa Detroit Electric
Esta publicación é unha continuación lóxica do meu artigo anterior
onde está o parámetro r afecta a taxa de crecemento da cota de mercado, xa que é un expoñente: canto maior sexa este coeficiente, máis rápido conquistará o mercado a nova tecnoloxía, é dicir. Cada ano a tecnoloxía debería ser interesante para máis xente debido á súa conveniencia. K coeficiente que describe o potencial de crecemento dunha nova tecnoloxía, é dicir. a valores baixos de K, a tecnoloxía non poderá capturar todo o mercado, senón que só poderá conquistar un segmento de mercado no que será máis interesante que a tecnoloxía anterior.
O enunciado do problema é atopar os parámetros necesarios para a ecuación loxística que nos permita prever o desenvolvemento da industria do vehículo eléctrico de pasaxeiros:
- “Ano Cero” é o ano no que a metade dos turismos vendidos no mundo terá motor eléctrico (P0=0,5, t=0);
- taxa de crecemento da cota de mercado (r) vehículos eléctricos.
Neste caso, digamos:
- os coches eléctricos desprazarán completamente do mercado os coches con motores de combustión interna (ICE) (K=1), xa que non vexo unha característica que permita segmentar o mercado de turismos.
O mercado de vehículos pesados e equipamentos especiais non se tivo en conta á hora de elaborar o modelo, e aínda non hai mercado de vehículos eléctricos nesta industria.
- Agora vivimos en “tempo negativo” (P(t)<0) e na función usaremos o desplazamento relativo ao “ano cero” para o noso tempo (t-t0).
As estatísticas sobre os volumes de vendas de turismos son extraídas de .
Estatísticas de vendas de vehículos eléctricos tomadas de .
As estatísticas anteriores a 2012 sobre vehículos eléctricos son moi escasas e non se terán en conta no estudo.
Como resultado, temos os seguintes datos:
Programa para atopar o ano cero e a taxa de crecemento do mercado
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
Como resultado do programa, seleccionáronse os seguintes valores:
O ano cero é 2028.
Coeficiente de crecemento - 0.37
A desviación máxima dos datos estatísticos do valor da función é 0.005255.
A gráfica da función entre 2012 e 2019 ten o seguinte aspecto:
O gráfico final cunha previsión ata 2050 é o seguinte:
O gráfico mostra un corte do 99% de todo o mercado, é dicir. Para 2040, os vehículos eléctricos substituirán completamente os coches por motores de combustión interna.
Programa de gráficos de funcións
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)
Descubrimentos
Seguindo a mesma lóxica que ao describir a historia do desenvolvemento dos coches con motores de combustión interna, intentei predicir o desenvolvemento da industria dos vehículos eléctricos de pasaxeiros a partir dos datos estatísticos dispoñibles.
Os resultados obtidos indican que para 2030, a metade dos turismos vendidos no mundo terán motor eléctrico e, para 2040, os turismos con motores de combustión interna serán cousa do pasado.
Por suposto, despois de 2030, algunhas persoas conducirán coches de gasolina que compraron antes de 2030, pero saberán que a súa próxima compra será un coche eléctrico.
A taxa de crecemento dos vehículos eléctricos é 4 veces superior á dos coches con motor de combustión interna, o que fai pensar que as novas tecnoloxías están entrando cada vez máis rápido nas nosas vidas, pasando a ser unha parte banal da nosa vida cotiá (aquí lembramos os teléfonos móbiles) .
Nos próximos anos, debería resolverse o problema que Edison non puido resolver: unha batería suficientemente cabida que permita un maior alcance entre estacións de carga.
Para crear unha rede de estacións de carga equivalente á rede de gasolineiras existente, é necesario modernizar as redes eléctricas existentes nas grandes cidades e ao longo das autoestradas.
Así mesmo, o crecemento das vendas de vehículos eléctricos verase prexudicado , pero tamén dificultou o petróleo no medio da caída da demanda de carbón.
PS
Se Edison fora capaz de resolver o problema que se lle asignou, a "era do petróleo" nin sequera comezaría...
Só os usuarios rexistrados poden participar na enquisa. , por favor.
Cando todos conducirán coches eléctricos?
-
9,5%para 2030, todos cambiarán aos coches eléctricos, non a metade18
-
20,0%En 2040, todos cambiarán definitivamente aos coches eléctricos38
-
48,4%non antes do 2050
-
22,1%Un coche eléctrico nunca substituirá un coche de gasolina42
Votaron 190 usuarios. 37 usuarios abstivéronse.
Fonte: www.habr.com