Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

11 оны 1914-р сарын XNUMX-нд Нью Йорк Таймс сонинд Генри Фордын мэдэгдэл гарчээ.

“Жилийн дотор бид цахилгаан машин үйлдвэрлэж эхэлнэ гэж найдаж байна. Би ирэх жилийнхээ талаар ярих дургүй, гэхдээ төлөвлөгөөнийхөө талаар танд хэлэхийг хүсч байна. Үнэн хэрэгтээ ноён Эдисон бид хоёр хямд, практик цахилгаан машин бүтээхээр хэдэн жил ажилласан. Тэдгээрийг туршилтаар хийсэн бөгөөд амжилтанд хүрэх зам нь тодорхой байгаад бид сэтгэл хангалуун байна. Одоогийн байдлаар цахилгаан тээврийн хэрэгслийн хувьд тулгамдсан асуудал бол дахин цэнэглэхгүйгээр хол зайд ажиллах боломжтой хөнгөн жинтэй батерей бүтээх явдал байв. Ноён Эдисон багагүй хугацаанд ийм батерейг туршиж үзсэн."

Гэхдээ ямар нэг зүйл буруу болсон ...

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?
Томас Эдисон Детройт Электриктэй хамт

Энэхүү нийтлэл нь миний өмнөх нийтлэлийн логик үргэлжлэл юм "Логистикийн үйл ажиллагааг судлах нь аж үйлдвэрийн хөгжлийн хууль юм."

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

параметр хаана байна r зах зээлийн эзлэх хувийн өсөлтийн хурдад нөлөөлдөг, учир нь энэ нь экспонент юм - энэ коэффициент өндөр байх тусам шинэ технологи зах зээлийг илүү хурдан эзлэх болно, өөрөөр хэлбэл. Жил бүр технологи нь тав тухтай байдлаасаа болж илүү олон хүмүүст сонирхолтой байх ёстой. K шинэ технологийн өсөлтийн боломжийг тодорхойлсон коэффициент, жишээлбэл. K-ийн бага утгын хувьд технологи нь бүхэл бүтэн зах зээлийг эзлэх боломжгүй, харин өмнөх технологиос илүү сонирхолтой байх зах зээлийн сегментийг эзлэх боломжтой болно.

Асуудлын мэдэгдэл нь зорчигч тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог логистик тэгшитгэлд шаардлагатай параметрүүдийг олох явдал юм.

  • “Тэг жил” гэдэг нь дэлхийд худалдаалагдаж буй суудлын автомашины тал хувь нь цахилгаан мотортой байх жил (P0=0,5, t=0);
  • зах зээлийн өсөлтийн хурд (r) цахилгаан тээврийн хэрэгсэл.

Энэ тохиолдолд дараахь зүйлийг хэлье.

  • цахилгаан автомашинууд дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй (ICE) машинуудыг зах зээлээс (K = 1) бүрэн нүүлгэн шилжүүлэх болно, учир нь би суудлын автомашины зах зээлийг сегментчилэх боломжийг олж харахгүй байна.

    Загварыг бүрдүүлэхдээ хүнд даацын автомашин, тусгай хэрэгслийн зах зээлийг харгалзаагүй бөгөөд энэ салбарт цахилгаан хөдөлгүүртэй автомашины зах зээл одоог хүртэл байхгүй байна.

  • Бид одоо "сөрөг цаг" (P(t)<0) -д амьдарч байгаа бөгөөд функцэд бид "тэг жил"-тэй харьцуулахад офсетийг өөрийн цаг хугацаанд (t-t0) ашиглана.

Суудлын автомашины борлуулалтын статистик мэдээллийг эндээс авсан болно энд.

Цахилгаан автомашины борлуулалтын статистик мэдээллийг авсан энд.

2012 оноос өмнөх цахилгаан тээврийн хэрэгслийн статистик тоо маш ховор бөгөөд судалгаанд тусгагдаагүй болно.

Үүний үр дүнд бид дараах өгөгдөлтэй байна.

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

Он жил болон зах зээлийн өсөлтийн хурдыг олох хөтөлбөр

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

Хөтөлбөрийн үр дүнд дараах утгуудыг сонгосон.
Тэг он бол 2028 он.
Өсөлтийн коэффициент - 0.37

Функцийн утгаас статистик өгөгдлийн хамгийн их хазайлт нь 0.005255 байна.

2012-2019 оны хоорондох функцын график дараах байдалтай байна.

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

2050 он хүртэлх таамаглал бүхий эцсийн график дараах байдалтай байна.

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

График нь зах зээлийн нийт зах зээлийн 99% -ийн хязгаарыг харуулж байна, i.e. 2040 он гэхэд дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй автомашиныг цахилгаан автомашинууд бүрэн орлуулах болно.

Функцийн график зурах програм

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)

үр дүн нь

Дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй автомашины хөгжлийн түүхийг тайлбарлахтай ижил логикийн дагуу би байгаа статистик мэдээлэлд үндэслэн суудлын цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлийн хөгжлийг урьдчилан таамаглахыг хичээсэн.

Гарсан үр дүнгээс харахад 2030 он гэхэд дэлхийд худалдаалагдаж буй суудлын автомашины тал хувь нь цахилгаан хөдөлгүүртэй, 2040 он гэхэд дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй суудлын автомашинууд түүх болон үлдэнэ.

Мэдээж 2030 оноос хойш зарим хүмүүс 2030 оноос өмнө авсан бензин машинаа унах ч дараагийн худалдан авалт нь цахилгаан машин байх болно гэдгийг мэдэж байгаа.
Цахилгаан автомашины өсөлтийн хурд нь дотоод шаталтат хөдөлгүүртэй автомашины өсөлтөөс 4 дахин их байгаа нь шинэ технологиуд бидний амьдралд улам хурдацтай нэвтэрч, бидний өдөр тутмын амьдралын салшгүй хэсэг болж байгааг харуулж байна (энд бид гар утсыг санаж байна) .

Ирэх жилүүдэд Эдисоны шийдэж чадаагүй асуудлыг шийдэх ёстой - хангалттай багтаамжтай батерей нь цэнэглэх станцуудын хоорондох зайг уртасгах боломжийг олгоно.

Одоо байгаа шатахуун түгээх станцын сүлжээтэй дүйцэхүйц цэнэглэх станцын сүлжээг бий болгохын тулд томоохон хотууд болон хурдны зам дагуу байгаа цахилгааны сүлжээг шинэчлэх шаардлагатай байна.

Мөн цахилгаан автомашины борлуулалтын өсөлтөд саад болно Жевансын парадокс, гэхдээ энэ нь мөн нүүрсний эрэлт буурч байгаа үед газрын тосонд саад болсон.

PS
Хэрэв Эдисон өөрт нь оногдсон асуудлыг шийдэж чадсан бол "газрын тосны эрин" ч эхлэхгүй байсан...

Зөвхөн бүртгэлтэй хэрэглэгчид санал асуулгад оролцох боломжтой. Нэвтрэх, гуйя.

Хэзээ хүн бүр цахилгаан машин унах вэ?

  • 9,5%2030 он гэхэд хүн бүр хагас биш цахилгаан машинд шилжих болно18

  • 20,0%2040 он гэхэд хүн бүр цахилгаан машинд шилжих нь гарцаагүй38

  • 48,4%2050-ээс өмнө биш

  • 22,1%Бензин машиныг цахилгаан машин хэзээ ч орлохгүй42

190 хэрэглэгч санал өгсөн. 37 хэрэглэгч түдгэлзсэн.

Эх сурвалж: www.habr.com

сэтгэгдэл нэмэх