Кога сите ќе возат електрични автомобили?

На 11 јануари 1914 година, изјавата на Хенри Форд се појави во Њујорк Тајмс:

„Се надевам дека за една година ќе почнеме да произведуваме електричен автомобил. Не сакам да зборувам за работите за следната година, но сакам да ви кажам нешто за моите планови. Факт е дека јас и господинот Едисон веќе неколку години работиме на создавање евтини и практични електрични возила. Направени се како експеримент и задоволни сме што патот до успехот е очигледен. Предизвикот за електричните возила досега беше да се создаде лесна батерија која може да работи на долги растојанија без полнење. Господинот Едисон веќе некое време експериментира со ваква батерија“.

Но, нешто тргна наопаку...

Томас Едисон со Детроит Електрик

Оваа публикација е логично продолжение на мојата претходна статија „Проучување на логистичката функција како закон за развој на индустријата“.

каде е параметарот r влијае на стапката на раст на пазарниот удел, бидејќи е експонент - колку е поголем овој коефициент, толку побрзо новата технологија ќе го освои пазарот, т.е. Секоја година технологијата треба да стане интересна за повеќе луѓе поради нејзината погодност. K коефициент кој го опишува потенцијалот за раст на новата технологија, т.е. при ниски вредности на К, технологијата нема да може да го освои целиот пазар, туку ќе може само да освои пазарен сегмент во кој ќе биде поинтересна од претходната технологија.

Изјавата на проблемот е да ги најдеме потребните параметри за логистичката равенка што ни овозможува да го предвидиме развојот на индустријата за патнички електрични возила:

• „Нулта година“ е годината во која половина од продадените патнички автомобили во светот ќе имаат електромотор (P0=0,5, t=0);
• стапка на раст на пазарниот удел (r) електрични возила.

Во овој случај, да речеме:

• електричните автомобили целосно ќе ги изместат автомобилите со мотори со внатрешно согорување (ICE) од пазарот (K=1), бидејќи не гледам карактеристика што ќе овозможи сегментирање на пазарот на патнички автомобили.

  При составувањето на моделот не бил земен предвид пазарот за тешки возила и специјална опрема, а во оваа индустрија се уште нема пазар за електрични возила.

• Сега живееме во „негативно време“ (P(t)<0) и во функцијата ќе го користиме поместувањето во однос на „нултата година“ за нашето време (t-t0).

Статистиката за обемот на продажба на патнички автомобили е преземена од тука.

Статистиката за продажба на електрични возила е преземена од тука.

Статистиките пред 2012 година за електричните возила се многу оскудни и нема да бидат земени предвид во студијата.

Како резултат на тоа, ги имаме следните податоци:

Програма за наоѓање нулта година и стапка на раст на пазарот

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

Како резултат на програмата, беа избрани следните вредности:
Нулта година е 2028 година.
Коефициент на раст - 0.37

Максималното отстапување на статистичките податоци од вредноста на функцијата е 0.005255.

Графикот на функцијата помеѓу 2012 и 2019 година изгледа вака:

Конечниот графикон со прогноза до 2050 година изгледа вака:

Графиконот покажува прекин од 99% од целиот пазар, т.е. До 2040 година електричните возила целосно ќе ги заменат автомобилите со мотори со внатрешно согорување.

Програма за графирање на функции

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)

Наоди

Следејќи ја истата логика како и кога ја опишував историјата на развојот на автомобили со мотори со внатрешно согорување, се обидов да го предвидам развојот на индустријата на патнички електрични возила врз основа на достапните статистички податоци.

Добиените резултати покажуваат дека до 2030 година половина од продадените патнички автомобили во светот ќе имаат електричен мотор, а до 2040 година патничките автомобили со мотори со внатрешно согорување ќе бидат минато.

Се разбира, по 2030 година, некои луѓе ќе возат автомобили на бензин што ги купиле пред 2030 година, но ќе знаат дека нивното следно купување ќе биде електричен автомобил.
Стапката на раст на електричните возила е 4 пати поголема од стапката на раст на автомобилите со мотори со внатрешно согорување, што укажува на тоа дека новите технологии сè побрзо влегуваат во нашите животи, станувајќи банален дел од нашето секојдневие (тука се сеќаваме на мобилните телефони) .

Во наредните години треба да се реши проблемот што Едисон не можеше да го реши - доволно обемна батерија која ќе овозможи поголем опсег помеѓу станиците за полнење.

За да се создаде мрежа на станици за полнење еквивалентни на постоечката мрежа на бензински пумпи, неопходно е да се модернизираат постоечките електрични мрежи во големите градови и покрај автопатите.

Исто така, ќе биде попречен растот на продажбата на електрични возила Парадоксот на Џеванс, но исто така ја попречи нафтата поради падот на побарувачката за јаглен.

PS
Ако Едисон можеше да го реши проблемот што му беше доделен, тогаш „ерата на нафтата“ немаше ни да започне...

Само регистрирани корисници можат да учествуваат во анкетата. Најави се, вие сте добредојдени.

Кога сите ќе возат електрични автомобили?

• 9,5%до 2030 година сите ќе се префрлат на електрични автомобили, а не половина18

• 20,0%До 2040 година, сите дефинитивно ќе се префрлат на електрични автомобили38

• 48,4%не порано од 2050 година

• 22,1%Електричен автомобил никогаш нема да го замени автомобилот на бензин42

Гласаа 190 корисници. 37 корисници беа воздржани.

Извор: www.habr.com