Kapan semua orang akan mengendarai mobil listrik?

Pada tanggal 11 Januari 1914, pernyataan dari Henry Ford muncul di New York Times:

“Saya berharap dalam setahun kami bisa mulai memproduksi mobil listrik. Aku tidak suka membicarakan hal-hal untuk tahun depan, tapi aku ingin memberitahumu sesuatu tentang rencanaku. Faktanya adalah saya dan Pak Edison telah bekerja selama beberapa tahun untuk menciptakan kendaraan listrik yang murah dan praktis. Semuanya dibuat sebagai eksperimen dan kami puas bahwa jalan menuju kesuksesan sudah jelas. Tantangan bagi kendaraan listrik sejauh ini adalah menciptakan baterai ringan yang dapat beroperasi dalam jarak jauh tanpa perlu diisi ulang. Tuan Edison telah bereksperimen dengan baterai seperti itu selama beberapa waktu."

Tapi ada yang tidak beres...

Thomas Edison dengan Detroit Electric

Publikasi ini merupakan kelanjutan logis dari artikel saya sebelumnya “Studi tentang fungsi logistik sebagai hukum perkembangan industri.”

dimana parameternya r mempengaruhi tingkat pertumbuhan pangsa pasar, karena merupakan eksponen - semakin tinggi koefisien ini, semakin cepat teknologi baru akan menaklukkan pasar, yaitu. Setiap tahun teknologi menjadi menarik bagi lebih banyak orang karena kemudahannya. K koefisien yang menggambarkan potensi pertumbuhan suatu teknologi baru, yaitu. pada nilai K yang rendah, teknologi tersebut tidak akan mampu menjangkau seluruh pasar, tetapi hanya mampu menaklukkan segmen pasar yang lebih menarik dibandingkan teknologi sebelumnya.

Rumusan masalahnya adalah menemukan parameter yang diperlukan untuk persamaan logistik yang memungkinkan kita memprediksi perkembangan industri kendaraan listrik penumpang:

• “Tahun Nol” adalah tahun di mana separuh mobil penumpang yang terjual di dunia akan menggunakan motor listrik (P0=0,5, t=0);
• tingkat pertumbuhan pangsa pasar (r) kendaraan elektrik.

Dalam hal ini, katakanlah:

• mobil listrik akan sepenuhnya menggantikan mobil dengan mesin pembakaran internal (ICE) dari pasar (K=1), karena saya tidak melihat fitur yang memungkinkan segmentasi pasar mobil penumpang.

  Pasar kendaraan berat dan peralatan khusus tidak diperhitungkan saat menyusun model, dan masih belum ada pasar kendaraan listrik dalam industri ini.

• Kita sekarang hidup dalam “waktu negatif” (P(t)<0) dan dalam fungsi tersebut kita akan menggunakan offset relatif terhadap “tahun nol” untuk waktu kita (t-t0).

Statistik volume penjualan mobil penumpang diambil dari di sini.

Statistik penjualan kendaraan listrik diambil dari di sini.

Statistik sebelum tahun 2012 mengenai kendaraan listrik sangat langka dan tidak akan diperhitungkan dalam penelitian ini.

Hasilnya, kami memiliki data berikut:

Program untuk menemukan Tahun Nol dan tingkat pertumbuhan pasar

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

Sebagai hasil dari program ini, nilai-nilai berikut dipilih:
Tahun nol adalah tahun 2028.
Koefisien pertumbuhan - 0.37

Deviasi maksimum data statistik terhadap nilai fungsi adalah 0.005255.

Grafik fungsi antara tahun 2012 dan 2019 terlihat seperti ini:

Grafik akhir dengan perkiraan hingga tahun 2050 terlihat seperti ini:

Grafik menunjukkan batas 99% dari keseluruhan pasar, mis. Pada tahun 2040, kendaraan listrik akan sepenuhnya menggantikan mobil dengan mesin pembakaran internal.

Program grafik fungsi

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)

Temuan

Mengikuti logika yang sama seperti ketika memaparkan sejarah perkembangan mobil bermesin pembakaran dalam, saya mencoba memprediksi perkembangan industri kendaraan listrik penumpang berdasarkan data statistik yang tersedia.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada tahun 2030, separuh dari mobil penumpang yang dijual di dunia akan memiliki motor listrik, dan pada tahun 2040, mobil penumpang dengan mesin pembakaran internal akan menjadi masa lalu.

Tentu saja, setelah tahun 2030, beberapa orang akan mengendarai mobil berbahan bakar bensin yang mereka beli sebelum tahun 2030, namun mereka akan mengetahui bahwa pembelian berikutnya adalah mobil listrik.
Tingkat pertumbuhan kendaraan listrik 4 kali lebih tinggi daripada tingkat pertumbuhan mobil dengan mesin pembakaran internal, yang menunjukkan bahwa teknologi baru semakin cepat memasuki kehidupan kita, menjadi bagian biasa dari kehidupan kita sehari-hari (di sini kita ingat telepon seluler) .

Di tahun-tahun mendatang, masalah yang tidak dapat dipecahkan oleh Edison harus diselesaikan - baterai yang cukup besar yang memungkinkan jarak yang lebih jauh antar stasiun pengisian.

Untuk mewujudkan jaringan SPBU yang setara dengan jaringan SPBU yang ada, perlu dilakukan modernisasi jaringan listrik yang ada di kota-kota besar dan di sepanjang jalan raya.

Pertumbuhan penjualan kendaraan listrik juga akan terhambat Paradoks Jevans, namun hal ini juga menghambat minyak di tengah menurunnya permintaan batu bara.

PS
Jika Edison mampu memecahkan masalah yang dibebankan kepadanya, maka “zaman minyak” tidak akan dimulai...

Hanya pengguna terdaftar yang dapat berpartisipasi dalam survei. Masuk, silakan.

Kapan semua orang akan mengendarai mobil listrik?

• 9,5%pada tahun 2030, semua orang akan beralih ke mobil listrik, bukan setengahnya18

• 20,0%Pada tahun 2040, semua orang pasti akan beralih ke mobil listrik38

• 48,4%tidak lebih awal dari 2050

• 22,1%Mobil listrik tidak akan pernah menggantikan mobil berbahan bakar bensin42

190 pengguna memilih. 37 pengguna abstain.

Sumber: www.habr.com