L’11 gennaio 1914 apparve sul New York Times una dichiarazione di Henry Ford:
“Spero che entro un anno inizieremo a produrre un’auto elettrica. Non mi piace parlare delle cose per l'anno a venire, ma voglio dirvi qualcosa sui miei progetti. Il fatto è che io e il signor Edison lavoriamo da diversi anni per creare veicoli elettrici economici e pratici. Sono stati realizzati come esperimento e siamo soddisfatti che la strada verso il successo sia ovvia. Finora la sfida per i veicoli elettrici è stata quella di creare una batteria leggera in grado di funzionare su lunghe distanze senza ricarica. Il signor Edison sta sperimentando da tempo una batteria del genere."
Ma qualcosa è andato storto...
Thomas Edison con la Detroit Electric
Questa pubblicazione è la logica continuazione del mio articolo precedente
dov'è il parametro r influenza il tasso di crescita della quota di mercato, poiché è un esponente: maggiore è questo coefficiente, più velocemente la nuova tecnologia conquisterà il mercato, ad es. Ogni anno la tecnologia dovrebbe interessare sempre più persone grazie alla sua praticità. K coefficiente che descrive il potenziale di crescita di una nuova tecnologia, vale a dire a valori bassi di K la tecnologia non riuscirà a conquistare l’intero mercato, ma potrà conquistare solo un segmento di mercato in cui risulterà più interessante della tecnologia precedente.
La soluzione del problema è trovare i parametri necessari per l’equazione logistica che ci consenta di prevedere lo sviluppo del settore dei veicoli elettrici per passeggeri:
- “Anno Zero” è l’anno in cui la metà delle autovetture vendute nel mondo avrà un motore elettrico (P0=0,5, t=0);
- tasso di crescita della quota di mercato (r) veicoli elettrici.
In questo caso, diciamo:
- le auto elettriche sostituiranno completamente dal mercato le auto con motore a combustione interna (ICE) (K=1), poiché non vedo una caratteristica che consentirà di segmentare il mercato delle autovetture.
Nella compilazione del modello non è stato preso in considerazione il mercato dei veicoli pesanti e degli equipaggiamenti speciali e in questo settore non esiste ancora un mercato per i veicoli elettrici.
- Viviamo ormai in un “tempo negativo” (P(t)<0) e nella funzione utilizzeremo l'offset relativo all'“anno zero” per il nostro tempo (t-t0).
Sono tratte le statistiche sui volumi di vendita delle autovetture .
Statistiche sulle vendite di veicoli elettrici tratte da .
Le statistiche sui veicoli elettrici prima del 2012 sono molto scarse e non verranno prese in considerazione nello studio.
Di conseguenza, abbiamo i seguenti dati:
Programma per trovare l'anno zero e il tasso di crescita del mercato
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
Come risultato del programma, sono stati selezionati i seguenti valori:
L’anno zero è il 2028.
Coefficiente di crescita - 0.37
La deviazione massima dei dati statistici dal valore della funzione è 0.005255.
Il grafico della funzione tra il 2012 e il 2019 si presenta così:
Il grafico finale con una previsione fino al 2050 si presenta così:
Il grafico mostra un cut-off del 99% dell’intero mercato, vale a dire Entro il 2040 i veicoli elettrici sostituiranno completamente le auto con motore a combustione interna.
Programma per la grafica delle funzioni
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)
risultati
Seguendo la stessa logica di quando descrivo la storia dello sviluppo delle automobili con motore a combustione interna, ho cercato di prevedere lo sviluppo dell'industria dei veicoli elettrici per passeggeri sulla base dei dati statistici disponibili.
I risultati ottenuti indicano che entro il 2030 la metà delle autovetture vendute nel mondo avrà un motore elettrico ed entro il 2040 le autovetture con motore a combustione interna saranno un ricordo del passato.
Naturalmente, dopo il 2030, alcune persone guideranno auto a benzina acquistate prima del 2030, ma sapranno che il loro prossimo acquisto sarà un’auto elettrica.
Il tasso di crescita dei veicoli elettrici è 4 volte superiore a quello delle auto con motore a combustione interna, il che suggerisce che le nuove tecnologie stanno entrando sempre più rapidamente nelle nostre vite, diventando una parte banale della nostra quotidianità (ricordiamo qui i cellulari) .
Nei prossimi anni si dovrà risolvere il problema che Edison non è riuscito a risolvere: una batteria sufficientemente capiente che consenta una maggiore autonomia tra le stazioni di ricarica.
Per creare una rete di stazioni di ricarica equivalente alla rete esistente di distributori di benzina, è necessario ammodernare le reti elettriche esistenti nelle grandi città e lungo le autostrade.
Inoltre, la crescita delle vendite di veicoli elettrici sarà ostacolata , ma ha anche ostacolato il petrolio in un contesto di calo della domanda di carbone.
PS
Se Edison fosse riuscito a risolvere il problema assegnatogli, l’“era del petrolio” non sarebbe nemmeno iniziata...
Solo gli utenti registrati possono partecipare al sondaggio. Per favore.
Quando tutti guideranno le auto elettriche?
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9,5%entro il 2030 tutti passeranno alle auto elettriche, non la metà18
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20,0%Entro il 2040 tutti passeranno definitivamente alle auto elettriche38
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48,4%non prima del 2050
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22,1%Un’auto elettrica non sostituirà mai un’auto a benzina42
190 utenti hanno votato. 37 utenti si sono astenuti.
Fonte: habr.com