દરેક વ્યક્તિ ઇલેક્ટ્રિક કાર ક્યારે ચલાવશે?

11 જાન્યુઆરી, 1914 ના રોજ, હેનરી ફોર્ડનું એક નિવેદન ન્યૂ યોર્ક ટાઇમ્સમાં પ્રકાશિત થયું:

“મને આશા છે કે એક વર્ષમાં અમે ઇલેક્ટ્રિક કારનું ઉત્પાદન શરૂ કરી દઈશું. મને આગામી વર્ષ માટેની બાબતો વિશે વાત કરવાનું પસંદ નથી, પરંતુ હું તમને મારી યોજનાઓ વિશે કંઈક કહેવા માંગુ છું. હકીકત એ છે કે શ્રી એડિસન અને હું સસ્તા અને વ્યવહારુ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો બનાવવા માટે ઘણા વર્ષોથી કામ કરી રહ્યા છીએ. તેઓ એક પ્રયોગ તરીકે બનાવવામાં આવ્યા હતા અને અમને સંતોષ છે કે સફળતાનો માર્ગ સ્પષ્ટ છે. ઈલેક્ટ્રિક વાહનો માટે અત્યાર સુધીનો પડકાર હળવા વજનની બેટરી બનાવવાનો રહ્યો છે જે રિચાર્જ કર્યા વિના લાંબા અંતર સુધી કામ કરી શકે છે. શ્રી એડિસન છેલ્લા કેટલાક સમયથી આવી બેટરીનો પ્રયોગ કરી રહ્યા છે."

પણ કંઈક ખોટું થયું...

ડેટ્રોઇટ ઇલેક્ટ્રિક સાથે થોમસ એડિસન

આ પ્રકાશન મારા અગાઉના લેખનું તાર્કિક સાતત્ય છે "ઉદ્યોગ વિકાસના કાયદા તરીકે લોજિસ્ટિક્સ કાર્યનો અભ્યાસ."

પરિમાણ ક્યાં છે r બજારહિસ્સાના વિકાસના દરને અસર કરે છે, કારણ કે તે ઘાતાંક છે - આ ગુણાંક જેટલો ઊંચો છે, નવી ટેકનોલોજી જેટલી ઝડપથી બજારને જીતી લેશે, એટલે કે. દર વર્ષે ટેક્નોલોજી તેની સુવિધાને કારણે વધુ લોકો માટે રસપ્રદ બનવી જોઈએ. K નવી ટેક્નોલોજીની વૃદ્ધિ સંભવિતતાનું વર્ણન કરતું ગુણાંક, એટલે કે. K ના નીચા મૂલ્યો પર, ટેક્નોલોજી સમગ્ર બજારને કબજે કરી શકશે નહીં, પરંતુ માત્ર તે બજારના સેગમેન્ટને જીતી શકશે જેમાં તે અગાઉની તકનીક કરતાં વધુ રસપ્રદ હશે.

સમસ્યાનું નિવેદન એ લોજિસ્ટિક સમીકરણ માટે જરૂરી પરિમાણો શોધવાનું છે જે અમને પેસેન્જર ઇલેક્ટ્રિક વાહન ઉદ્યોગના વિકાસની આગાહી કરવાની મંજૂરી આપે છે:

• “વર્ષ શૂન્ય” એ વર્ષ છે જેમાં વિશ્વમાં વેચાતી અડધી પેસેન્જર કારમાં ઇલેક્ટ્રિક મોટર હશે (P0=0,5, t=0);
• માર્કેટ શેર વૃદ્ધિ દર (r) ઇલેક્ટ્રિક વાહનો.

આ કિસ્સામાં, ચાલો કહીએ:

• ઈલેક્ટ્રિક કાર બજારમાંથી ઈન્ટરનલ કમ્બશન એન્જિન (આઈસીઈ) ધરાવતી કારને સંપૂર્ણપણે વિસ્થાપિત કરશે (K=1), કારણ કે મને પેસેન્જર કાર માર્કેટને વિભાજિત કરવાની મંજૂરી આપતી કોઈ વિશેષતા દેખાતી નથી.

  મોડેલનું સંકલન કરતી વખતે ભારે વાહનો અને વિશેષ સાધનોના બજારને ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યું ન હતું, અને હજુ પણ આ ઉદ્યોગમાં ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે કોઈ બજાર નથી.

• આપણે હવે “નકારાત્મક સમય” (P(t)<0) માં જીવીએ છીએ અને કાર્યમાં આપણે આપણા સમય (t-t0) માટે “શૂન્ય વર્ષ” ની સાપેક્ષ ઓફસેટનો ઉપયોગ કરીશું.

પેસેન્જર કારના વેચાણના આંકડા પરથી લેવામાં આવે છે અહીં.

ઈલેક્ટ્રિક વાહનોના વેચાણના આંકડા પરથી લેવામાં આવ્યા છે અહીં.

ઇલેક્ટ્રિક વાહનો પર 2012 પહેલાના આંકડા ખૂબ જ ઓછા છે અને અભ્યાસમાં તેને ધ્યાનમાં લેવામાં આવશે નહીં.

પરિણામે, અમારી પાસે નીચેનો ડેટા છે:

વર્ષ શૂન્ય અને બજાર વૃદ્ધિ દર શોધવાનો કાર્યક્રમ

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

પ્રોગ્રામના પરિણામે, નીચેના મૂલ્યો પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા:
વર્ષ શૂન્ય 2028 છે.
વૃદ્ધિ ગુણાંક - 0.37

કાર્ય મૂલ્યમાંથી આંકડાકીય માહિતીનું મહત્તમ વિચલન 0.005255 છે.

2012 અને 2019 વચ્ચેના કાર્યનો ગ્રાફ આના જેવો દેખાય છે:

2050 સુધીની આગાહી સાથેનો અંતિમ ગ્રાફ આના જેવો દેખાય છે:

ચાર્ટ સમગ્ર બજારનો 99% કટઓફ દર્શાવે છે, એટલે કે. 2040 સુધીમાં, ઇલેક્ટ્રિક વાહનો સંપૂર્ણપણે આંતરિક કમ્બશન એન્જિન સાથે કારનું સ્થાન લેશે.

ફંક્શન ગ્રાફિંગ પ્રોગ્રામ

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)

તારણો

આંતરિક કમ્બશન એન્જિન સાથે કારના વિકાસના ઇતિહાસનું વર્ણન કરતી વખતે સમાન તર્કને અનુસરીને, મેં ઉપલબ્ધ આંકડાકીય માહિતીના આધારે પેસેન્જર ઇલેક્ટ્રિક વાહનોના ઉદ્યોગના વિકાસની આગાહી કરવાનો પ્રયાસ કર્યો.

પ્રાપ્ત પરિણામો દર્શાવે છે કે 2030 સુધીમાં, વિશ્વમાં વેચાતી અડધી પેસેન્જર કારમાં ઇલેક્ટ્રિક મોટર હશે, અને 2040 સુધીમાં, આંતરિક કમ્બશન એન્જિનવાળી પેસેન્જર કાર ભૂતકાળની વાત બની જશે.

અલબત્ત, 2030 પછી, કેટલાક લોકો 2030 પહેલા ખરીદેલી ગેસોલિન કાર ચલાવશે, પરંતુ તેઓ જાણશે કે તેમની આગામી ખરીદી ઇલેક્ટ્રિક કાર હશે.
ઇલેક્ટ્રિક વાહનોનો વિકાસ દર આંતરિક કમ્બશન એન્જિન ધરાવતી કારના વિકાસ દર કરતાં 4 ગણો વધારે છે, જે સૂચવે છે કે નવી તકનીકો આપણા જીવનમાં વધુને વધુ ઝડપથી પ્રવેશી રહી છે, જે આપણા રોજિંદા જીવનનો મામૂલી ભાગ બની રહી છે (અહીં આપણે મોબાઇલ ફોનને યાદ કરીએ છીએ) .

આગામી વર્ષોમાં, એડિસન જે સમસ્યાને ઉકેલવામાં અસમર્થ હતા તેને હલ થવી જોઈએ - પૂરતી ક્ષમતા ધરાવતી બેટરી જે ચાર્જિંગ સ્ટેશનો વચ્ચે લાંબી રેન્જને મંજૂરી આપશે.

ગેસ સ્ટેશનોના હાલના નેટવર્કની સમકક્ષ ચાર્જિંગ સ્ટેશનોનું નેટવર્ક બનાવવા માટે, મોટા શહેરોમાં અને હાઇવે સાથેના વર્તમાન ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કનું આધુનિકીકરણ કરવું જરૂરી છે.

તેમજ ઈલેક્ટ્રિક વાહનોના વેચાણની વૃદ્ધિમાં પણ અવરોધ આવશે Jevans' વિરોધાભાસ, પરંતુ તે કોલસાની ઘટતી માંગ વચ્ચે તેલને પણ અવરોધે છે.

PS
જો એડિસન તેને સોંપેલ સમસ્યા હલ કરવામાં સક્ષમ હોત, તો "તેલની ઉંમર" પણ શરૂ થઈ ન હોત ...

ફક્ત નોંધાયેલા વપરાશકર્તાઓ જ સર્વેમાં ભાગ લઈ શકે છે. સાઇન ઇન કરો, મહેરબાની કરીને.

દરેક વ્યક્તિ ઇલેક્ટ્રિક કાર ક્યારે ચલાવશે?

• 9,5%2030 સુધીમાં, દરેક વ્યક્તિ ઇલેક્ટ્રિક કાર પર સ્વિચ કરશે, અડધા 18 નહીં

• 20,0%2040 સુધીમાં, દરેક વ્યક્તિ ચોક્કસપણે ઇલેક્ટ્રિક કાર પર સ્વિચ કરશે38

• 48,4%2050 કરતાં પહેલાં નહીં

• 22,1%ઈલેક્ટ્રિક કાર ક્યારેય ગેસોલિન કારને બદલે નહીં

190 વપરાશકર્તાઓએ મતદાન કર્યું. 37 વપરાશકર્તાઓ દૂર રહ્યા.

સોર્સ: www.habr.com