प्रत्येकजण इलेक्ट्रिक कार कधी चालवणार?

11 जानेवारी, 1914 रोजी, हेन्री फोर्डचे एक विधान न्यूयॉर्क टाइम्समध्ये प्रकाशित झाले:

“मला आशा आहे की एका वर्षात आम्ही इलेक्ट्रिक कारचे उत्पादन सुरू करू. मला पुढील वर्षाच्या गोष्टींबद्दल बोलणे आवडत नाही, परंतु मला माझ्या योजनांबद्दल काही सांगायचे आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की मिस्टर एडिसन आणि मी स्वस्त आणि व्यावहारिक इलेक्ट्रिक वाहने तयार करण्यासाठी अनेक वर्षांपासून काम करत आहोत. ते एक प्रयोग म्हणून केले गेले आणि आम्हाला समाधान आहे की यशाचा मार्ग स्पष्ट आहे. इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी आतापर्यंत एक हलकी बॅटरी तयार करणे हे आव्हान होते जे रिचार्ज न करता लांब पल्ल्यापर्यंत काम करू शकते. मिस्टर एडिसन काही काळापासून अशा बॅटरीचा प्रयोग करत आहेत."

पण काहीतरी चूक झाली...

डेट्रॉईट इलेक्ट्रिकसह थॉमस एडिसन

हे प्रकाशन माझ्या मागील लेखाचे तार्किक सातत्य आहे "उद्योग विकासाचा कायदा म्हणून लॉजिस्टिक फंक्शनचा अभ्यास."

पॅरामीटर कुठे आहे r मार्केट शेअरच्या वाढीच्या दरावर परिणाम होतो, कारण तो घातांक असतो - हा गुणांक जितका जास्त असेल तितक्या वेगाने नवीन तंत्रज्ञान बाजारपेठ जिंकेल, उदा. दरवर्षी तंत्रज्ञान त्याच्या सोयीमुळे अधिक लोकांसाठी मनोरंजक बनले पाहिजे. K नवीन तंत्रज्ञानाच्या वाढीच्या संभाव्यतेचे वर्णन करणारे गुणांक, उदा. K च्या कमी मूल्यांवर, तंत्रज्ञान संपूर्ण बाजारपेठ काबीज करण्यात सक्षम होणार नाही, परंतु केवळ बाजार विभाग जिंकण्यास सक्षम असेल ज्यामध्ये ते मागील तंत्रज्ञानापेक्षा अधिक मनोरंजक असेल.

समस्येचे विधान लॉजिस्टिक समीकरणासाठी आवश्यक पॅरामीटर्स शोधणे आहे जे आम्हाला प्रवासी इलेक्ट्रिक वाहन उद्योगाच्या विकासाचा अंदाज लावू देते:

• “वर्ष शून्य” असे वर्ष आहे ज्यामध्ये जगात विकल्या गेलेल्या अर्ध्या प्रवासी कारमध्ये इलेक्ट्रिक मोटर असेल (P0=0,5, t=0);
• बाजार शेअर वाढीचा दर (r) इलेक्ट्रिक वाहने.

या प्रकरणात, चला असे म्हणूया:

• इलेक्ट्रिक कार बाजारातून (K=1) अंतर्गत ज्वलन इंजिन (ICE) असलेल्या कार पूर्णपणे विस्थापित करतील, कारण मला असे वैशिष्ट्य दिसत नाही जे पॅसेंजर कार बाजाराचे विभाजन करण्यास अनुमती देईल.

  मॉडेल संकलित करताना अवजड वाहने आणि विशेष उपकरणांची बाजारपेठ विचारात घेतली गेली नाही आणि या उद्योगात इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी अद्याप कोणतीही बाजारपेठ नाही.

• आम्ही आता "ऋणात्मक वेळे" (P(t)<0) मध्ये राहतो आणि फंक्शनमध्ये आम्ही आमच्या वेळेसाठी (t-t0) "शून्य वर्ष" च्या सापेक्ष ऑफसेट वापरू.

प्रवासी कार विक्री खंडांची आकडेवारी वरून घेतली जाते येथे.

इलेक्ट्रिक वाहन विक्रीची आकडेवारी वरून घेतली येथे.

इलेक्ट्रिक वाहनांवरील 2012 पूर्वीची आकडेवारी अत्यंत दुर्मिळ आहे आणि अभ्यासात ती विचारात घेतली जाणार नाही.

परिणामी, आमच्याकडे खालील डेटा आहे:

वर्ष शून्य आणि बाजार वाढीचा दर शोधण्यासाठी कार्यक्रम

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

कार्यक्रमाच्या परिणामी, खालील मूल्ये निवडली गेली:
वर्ष शून्य 2028 आहे.
वाढ गुणांक - 0.37

फंक्शन मूल्यातील सांख्यिकीय डेटाचे कमाल विचलन 0.005255 आहे.

2012 आणि 2019 मधील फंक्शनचा आलेख असा दिसतो:

2050 पर्यंतच्या अंदाजासह अंतिम आलेख असा दिसतो:

चार्ट संपूर्ण बाजाराचा 99% कटऑफ दर्शवितो, म्हणजे 2040 पर्यंत, इलेक्ट्रिक वाहने पूर्णपणे अंतर्गत ज्वलन इंजिनसह कार बदलतील.

फंक्शन ग्राफिंग प्रोग्राम

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)

निष्कर्ष

अंतर्गत ज्वलन इंजिनसह कारच्या विकासाच्या इतिहासाचे वर्णन करताना त्याच तर्काचे अनुसरण करून, मी उपलब्ध सांख्यिकीय डेटाच्या आधारे प्रवासी इलेक्ट्रिक वाहनांच्या उद्योगाच्या विकासाचा अंदाज लावण्याचा प्रयत्न केला.

मिळालेल्या निकालांवरून असे सूचित होते की 2030 पर्यंत, जगात विकल्या गेलेल्या निम्म्या प्रवासी कारमध्ये इलेक्ट्रिक मोटर असेल आणि 2040 पर्यंत, अंतर्गत ज्वलन इंजिन असलेल्या प्रवासी कार भूतकाळातील गोष्ट होतील.

अर्थात, 2030 नंतर, काही लोक 2030 पूर्वी विकत घेतलेल्या पेट्रोल कार चालवतील, परंतु त्यांना माहित असेल की त्यांची पुढील खरेदी इलेक्ट्रिक कार असेल.
इलेक्ट्रिक वाहनांचा वाढीचा दर अंतर्गत ज्वलन इंजिन असलेल्या कारच्या वाढीच्या दरापेक्षा 4 पट जास्त आहे, जे सूचित करते की नवीन तंत्रज्ञान आपल्या जीवनात अधिकाधिक वेगाने प्रवेश करत आहेत, आपल्या दैनंदिन जीवनाचा एक सामान्य भाग बनत आहेत (येथे आपल्याला मोबाइल फोन आठवतात) .

येत्या काही वर्षांमध्ये, एडिसन ज्या समस्येचे निराकरण करू शकला नाही तो सोडवला गेला पाहिजे - एक पुरेशी क्षमता असलेली बॅटरी जी चार्जिंग स्टेशन्स दरम्यान दीर्घ श्रेणीची परवानगी देईल.

सध्याच्या गॅस स्टेशनच्या नेटवर्कच्या समतुल्य चार्जिंग स्टेशनचे नेटवर्क तयार करण्यासाठी, मोठ्या शहरांमध्ये आणि महामार्गांवरील विद्यमान विद्युत नेटवर्कचे आधुनिकीकरण करणे आवश्यक आहे.

तसेच, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या विक्रीच्या वाढीला खीळ बसेल Jevans' विरोधाभास, परंतु कोळशाच्या घटत्या मागणीमुळे तेलालाही अडथळा निर्माण झाला.

PS
एडिसनने त्याला नेमून दिलेली समस्या सोडवता आली असती, तर “तेलयुग” सुरू झाले नसते...

केवळ नोंदणीकृत वापरकर्तेच सर्वेक्षणात भाग घेऊ शकतात. साइन इन करा, आपले स्वागत आहे.

प्रत्येकजण इलेक्ट्रिक कार कधी चालवणार?

• 9,5%2030 पर्यंत, प्रत्येकजण अर्ध्या 18 नव्हे तर इलेक्ट्रिक कारकडे स्विच करेल

• 20,0%2040 पर्यंत, प्रत्येकजण निश्चितपणे इलेक्ट्रिक कारकडे स्विच करेल38

• 48,4%2050 पेक्षा पूर्वीचे नाही

• 22,1%इलेक्ट्रिक कार कधीही गॅसोलीन कारची जागा घेणार नाही 42

190 वापरकर्त्यांनी मतदान केले. 37 वापरकर्ते दूर राहिले.

स्त्रोत: www.habr.com