いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

11 年 1914 月 XNUMX 日、ヘンリー フォードの声明がニューヨーク タイムズに掲載されました。

「XNUMX年以内に電気自動車の生産を開始したいと思っています。 今年のことについて話すのは好きではありませんが、私の計画についてお話したいと思います。 実際のところ、エジソン氏と私は、安価で実用的な電気自動車を作成するために数年間取り組んできました。 これらは実験として作成されたものであり、成功への道が明らかであることに満足しています。 これまでの電気自動車の課題は、充電せずに長距離を走行できる軽量のバッテリーを開発することでした。 エジソン氏はしばらくの間、そのような電池を実験してきました。」

しかし、何か問題が発生しました...

いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?
トーマス・エジソンとデトロイト・エレクトリック

この出版物は私の以前の記事の論理的な続きです 「産業発展の法則としての物流機能の研究」

いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

パラメータはどこにありますか r これは指数であるため、市場シェアの成長率に影響します。この係数が高いほど、新技術が市場を征服する速度が速くなります。 テクノロジーはその利便性により、毎年、より多くの人々の興味を引くものになるはずです。 K 新しいテクノロジーの成長の可能性を表す係数、つまりK の値が低い場合、その技術は市場全体を捉えることはできず、以前の技術よりも興味深い市場セグメントのみを征服することができます。

問題文は、乗用電気自動車産業の発展を予測できるロジスティック方程式に必要なパラメータを見つけることです。

  • 「ゼロ年」とは、世界で販売される乗用車の半数が電気モーターを搭載する年です (P0=0,5、t=0)。
  • 市場シェア成長率(r) 電気自動車。

この場合、次のように言ってみましょう。

  • 乗用車市場を細分化できる機能が見当たらないため、電気自動車は内燃機関 (ICE) を搭載した自動車を市場から完全に置き換えることになります (K=1)。

    モデルを作成する際に大型車両や特殊機器の市場は考慮されておらず、この業界には電気自動車の市場はまだ存在しません。

  • 私たちは現在「負の時間」 (P(t)<0) に住んでおり、関数では時間 (t-t0) の「ゼロ年」を基準としたオフセットを使用します。

乗用車販売台数に関する統計は以下から取得されています。 ここで.

電気自動車販売統計は以下から取得 ここで.

電気自動車に関する 2012 年以前の統計は非常に少ないため、この研究では考慮されません。

その結果、次のようなデータが得られました。

いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

ゼロ年と市場の成長率を見つけるプログラム

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

プログラムの結果、次の値が選択されました。
ゼロ年は 2028 年です。
成長係数 - 0.37

関数値からの統計データの最大偏差は 0.005255 です。

2012 年から 2019 年までの関数のグラフは次のようになります。

いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

2050 年までの予測を含む最終的なグラフは次のようになります。

いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

チャートは市場全体の 99% のカットオフを示しています。 2040 年までに、内燃機関を搭載した自動車は電気自動車に完全に置き換わります。

関数グラフ作成プログラム

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)

所見

内燃機関を搭載した自動車の開発の歴史を説明するときと同じ論理に従って、入手可能な統計データに基づいて乗用電気自動車業界の発展を予測しようとしました。

得られた結果は、2030 年までに世界で販売される乗用車の半数が電気モーターを搭載し、2040 年までに内燃機関を搭載した乗用車は過去のものになることを示しています。

もちろん、2030年以降も、2030年以前に購入したガソリン車に乗る人もいるでしょうが、彼らは次に買うのは電気自動車になるとわかっているでしょう。
電気自動車の成長率は内燃機関を搭載した自動車の成長率の 4 倍であり、これは新しいテクノロジーがますます急速に私たちの生活に入り込み、日常生活の平凡な一部になりつつあることを示唆しています (ここでは携帯電話を思い出します)。 。

今後数年間で、エジソンが解決できなかった問題、つまり充電ステーション間でより長い航続距離を可能にする十分な容量のバッテリーが解決されるはずです。

既存のガソリンスタンドネットワークと同等の充電ステーションネットワークを構築するには、大都市や高速道路沿いの既存の電力ネットワークを近代化する必要があります。

また、電気自動車の販売の伸びも阻害されるだろう ジェヴァンスのパラドックスしかし、石炭の需要が減少する中、石油の供給も妨げられた。

PS
もしエジソンが自分に課せられた問題を解決できていたら、「石油の時代」は始まることさえなかったでしょう...

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いつになったらみんなが電気自動車を運転するようになるのでしょうか?

  • 視聴者の38%が2030 年までに、半数ではなく全員が電気自動車に切り替わるでしょう18

  • 視聴者の38%が2040 年までに、誰もが間違いなく電気自動車に乗り換えるでしょう 38

  • 視聴者の38%が2050以降

  • 視聴者の38%が電気自動車は決してガソリン車に取って代わることはありません42

190 人のユーザーが投票しました。 37名のユーザーが棄権した。

出所: habr.com

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