Ե՞րբ են բոլորը վարելու էլեկտրական մեքենաներ.

11 թվականի հունվարի 1914-ին Հենրի Ֆորդի հայտարարությունը հայտնվեց New York Times-ում.

«Հուսով եմ, որ մեկ տարվա ընթացքում մենք կսկսենք էլեկտրամեքենա արտադրել։ Ես չեմ սիրում խոսել գալիք տարվա բաների մասին, բայց ուզում եմ ձեզ ինչ-որ բան պատմել իմ ծրագրերի մասին: Փաստն այն է, որ ես և պարոն Էդիսոնը մի քանի տարի աշխատել ենք էժան և գործնական էլեկտրական մեքենաներ ստեղծելու ուղղությամբ։ Դրանք արվել են որպես փորձ, և մենք գոհ ենք, որ հաջողության ճանապարհն ակնհայտ է։ Առայժմ էլեկտրական մեքենաների մարտահրավերը եղել է թեթև մարտկոցի ստեղծումը, որը կարող է աշխատել երկար հեռավորությունների վրա՝ առանց վերալիցքավորման: Պարոն Էդիսոնը որոշ ժամանակ է փորձեր է անում նման մարտկոցով»։

Բայց ինչ-որ բան սխալ ստացվեց...

Թոմաս Էդիսոնը Detroit Electric-ի հետ

Այս հրապարակումը իմ նախորդ հոդվածի տրամաբանական շարունակությունն է «Լոգիստիկայի գործառույթի ուսումնասիրությունը որպես արդյունաբերության զարգացման օրենք»:

որտեղ է պարամետրը r ազդում է շուկայական մասնաբաժնի աճի տեմպերի վրա, քանի որ այն ցուցիչ է. որքան բարձր լինի այս գործակիցը, այնքան ավելի արագ նոր տեխնոլոգիան կգրավի շուկան, այսինքն. Տարեցտարի տեխնոլոգիան իր հարմարության շնորհիվ պետք է ավելի շատ մարդկանց համար հետաքրքիր դառնա: K գործակից, որը նկարագրում է նոր տեխնոլոգիայի աճի ներուժը, այսինքն. K-ի ցածր արժեքների դեպքում տեխնոլոգիան չի կարողանա գրավել ամբողջ շուկան, այլ միայն կկարողանա գրավել շուկայի այն հատվածը, որտեղ այն ավելի հետաքրքիր կլինի, քան նախորդ տեխնոլոգիան:

Խնդրի հայտարարությունը լոգիստիկ հավասարման համար անհրաժեշտ պարամետրեր գտնելն է, որը թույլ է տալիս կանխատեսել մարդատար էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության զարգացումը.

• «Զրո տարին» այն տարին է, երբ աշխարհում վաճառվող մարդատար ավտոմեքենաների կեսը կունենա էլեկտրական շարժիչ (P0=0,5, t=0);
• շուկայական մասնաբաժնի աճի տեմպ (r) էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներ.

Այս դեպքում ասենք.

• Էլեկտրական մեքենաներն ամբողջությամբ կտեղափոխեն ներքին այրման շարժիչներով (ICE) մեքենաները շուկայից (K=1), քանի որ ես չեմ տեսնում մի առանձնահատկություն, որը թույլ կտա սեգմենտավորել մարդատար ավտոմեքենաների շուկան:

  Մոդելը կազմելիս հաշվի չի առնվել ծանր մեքենաների և հատուկ տեխնիկայի շուկան, և այս ոլորտում էլեկտրական մեքենաների շուկա դեռևս չկա։

• Այժմ մենք ապրում ենք «բացասական ժամանակում» (P(t)<0) և ֆունկցիայի մեջ մենք կօգտագործենք «զրոյական տարվա» համեմատությունը մեր ժամանակի համար (t-t0):

Մարդատար ավտոմեքենաների վաճառքի ծավալների վիճակագրությունը վերցված է այստեղ.

Էլեկտրական մեքենաների վաճառքի վիճակագրությունը վերցված է այստեղ.

Մինչև 2012 թվականը էլեկտրական մեքենաների վիճակագրությունը շատ սակավ է և հաշվի չի առնվի ուսումնասիրության մեջ:

Արդյունքում մենք ունենք հետևյալ տվյալները.

Զրոյական տարին և շուկայի աճի տեմպերը գտնելու ծրագիր

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

Ծրագրի արդյունքում ընտրվել են հետևյալ արժեքները.
Զրոյական տարին 2028 թվականն է։
Աճի գործակիցը` 0.37

Վիճակագրական տվյալների առավելագույն շեղումը ֆունկցիայի արժեքից 0.005255 է:

2012-ից 2019 թվականների միջև ֆունկցիայի գրաֆիկը հետևյալն է.

Մինչև 2050 թվականը կանխատեսմամբ վերջնական գրաֆիկը հետևյալն է.

Գծապատկերը ցույց է տալիս ամբողջ շուկայի 99% կտրվածքը, այսինքն. 2040 թվականին էլեկտրական մեքենաներն ամբողջությամբ կփոխարինեն մեքենաները ներքին այրման շարժիչներով։

Գործառույթների գրաֆիկական ծրագիր

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)

Արդյունքները

Հետևելով նույն տրամաբանությանը, ինչ ներքին այրման շարժիչներով մեքենաների զարգացման պատմությունը նկարագրելիս, ես փորձեցի կանխատեսել մարդատար էլեկտրական մեքենաների արդյունաբերության զարգացումը առկա վիճակագրական տվյալների հիման վրա:

Ստացված արդյունքները ցույց են տալիս, որ մինչև 2030 թվականը աշխարհում վաճառվող մարդատար ավտոմեքենաների կեսը կունենա էլեկտրական շարժիչ, իսկ մինչև 2040 թվականը ներքին այրման շարժիչներով մարդատար ավտոմեքենաները կմնան անցյալում։

Իհարկե, 2030 թվականից հետո որոշ մարդիկ կքշեն բենզինային մեքենաներ, որոնք գնել են մինչև 2030 թվականը, բայց կիմանան, որ իրենց հաջորդ գնումը լինելու է էլեկտրական մեքենան։
Էլեկտրական մեքենաների աճի տեմպերը 4 անգամ ավելի բարձր են, քան ներքին այրման շարժիչներով մեքենաների աճի տեմպերը, ինչը հուշում է, որ նոր տեխնոլոգիաները ավելի ու ավելի արագ են մտնում մեր կյանք՝ դառնալով մեր առօրյայի սովորական մասը (այստեղ մենք հիշում ենք բջջային հեռախոսները) .

Առաջիկա տարիներին պետք է լուծվի այն խնդիրը, որը Էդիսոնը չկարողացավ լուծել՝ բավականաչափ տարողունակ մարտկոց, որը թույլ կտա ավելի երկար հեռավորություն լիցքավորման կայանների միջև:

Գազալցակայանների առկա ցանցին համարժեք լիցքավորման կայանների ցանց ստեղծելու համար անհրաժեշտ է արդիականացնել առկա էլեկտրական ցանցերը խոշոր քաղաքներում և մայրուղիների երկայնքով:

Կխոչընդոտվի նաև էլեկտրական մեքենաների վաճառքի աճը Ջևանսի պարադոքս, բայց դա նաև խոչընդոտեց նավթը ածխի պահանջարկի անկման ֆոնին:

PS
Եթե ​​Էդիսոնը կարողանար լուծել իրեն հանձնարարված խնդիրը, ապա «նավթի դարաշրջանը» չէր էլ սկսվի...

Հարցմանը կարող են մասնակցել միայն գրանցված օգտվողները։ Մուտք գործել, խնդրում եմ:

Ե՞րբ են բոլորը վարելու էլեկտրական մեքենաներ.

• 9,5%մինչև 2030 թվականը բոլորը կանցնեն էլեկտրական մեքենաների, ոչ թե կեսը18

• 20,0%Մինչեւ 2040 թվականը բոլորն անպայման կանցնեն էլեկտրական մեքենաների38

• 48,4%ոչ շուտ, քան 2050 թ

• 22,1%Էլեկտրական մեքենան երբեք չի փոխարինի բենզինային մեքենան42

Քվեարկել է 190 օգտատեր։ 37 օգտատեր ձեռնպահ է մնացել։

Source: www.habr.com