Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

Op 11 januari 1914 verscheen een verklaring van Henry Ford in de New York Times:

“Ik hoop dat we binnen een jaar beginnen met de productie van een elektrische auto. Ik houd er niet van om over dingen voor het komende jaar te praten, maar ik wil je wel iets vertellen over mijn plannen. Feit is dat de heer Edison en ik al een aantal jaren werken aan het maken van goedkope en praktische elektrische voertuigen. Ze zijn gemaakt als experiment en we zijn ervan overtuigd dat de weg naar succes voor de hand ligt. De uitdaging voor elektrische voertuigen tot nu toe was het creëren van een lichtgewicht batterij die over lange afstanden kan werken zonder op te laden. Meneer Edison experimenteert al een tijdje met zo'n batterij."

Maar er ging iets mis...

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?
Thomas Edison met de Detroit Electric

Deze publicatie is een logisch vervolg op mijn vorige artikel "Onderzoek naar de logistieke functie als wet van industriële ontwikkeling."

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

waar is de parameter r beïnvloedt de groeisnelheid van het marktaandeel, aangezien het een exponent is: hoe hoger deze coëfficiënt, hoe sneller de nieuwe technologie de markt zal veroveren, d.w.z. Elk jaar moet technologie vanwege het gemak voor meer mensen interessant worden. K coëfficiënt die het groeipotentieel van een nieuwe technologie beschrijft, d.w.z. bij lage waarden van K zal de technologie niet de hele markt kunnen veroveren, maar alleen een marktsegment kunnen veroveren waarin deze interessanter zal zijn dan de vorige technologie.

De probleemstelling is het vinden van de noodzakelijke parameters voor de logistieke vergelijking die ons in staat stelt de ontwikkeling van de industrie voor elektrische personenauto’s te voorspellen:

  • “Jaar Nul” is het jaar waarin de helft van de wereldwijd verkochte personenauto’s een elektromotor zal hebben (P0=0,5, t=0);
  • groeipercentage marktaandeel (r) elektrische voertuigen.

Laten we in dit geval zeggen:

  • elektrische auto's zullen auto's met interne verbrandingsmotoren (ICE) volledig van de markt verdringen (K=1), aangezien ik geen kenmerk zie dat het mogelijk maakt de markt voor personenauto's te segmenteren.

    Bij het samenstellen van het model is geen rekening gehouden met de markt voor zware voertuigen en speciaal materieel en binnen deze branche bestaat er nog steeds geen markt voor elektrische voertuigen.

  • We leven nu in “negatieve tijd” (P(t)<0) en in de functie zullen we de offset ten opzichte van het “nuljaar” gebruiken voor onze tijd (t-t0).

Statistieken over de verkoopvolumes van personenauto's zijn afkomstig uit hier.

Verkoopstatistieken voor elektrische voertuigen afkomstig van hier.

Statistieken van vóór 2012 over elektrische voertuigen zijn zeer schaars en zullen in het onderzoek niet in aanmerking worden genomen.

Hierdoor beschikken wij over de volgende gegevens:

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

Programma om Year Zero en marktgroeipercentage te vinden

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

Als resultaat van het programma zijn de volgende waarden geselecteerd:
Jaar nul is 2028.
Groeicoëfficiënt - 0.37

De maximale afwijking van statistische gegevens van de functiewaarde is 0.005255.

De grafiek van de functie tussen 2012 en 2019 ziet er als volgt uit:

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

De uiteindelijke grafiek met een voorspelling tot 2050 ziet er als volgt uit:

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

De grafiek toont een afsluiting van 99% van de gehele markt, d.w.z. Tegen 2040 zullen elektrische voertuigen auto’s met verbrandingsmotoren volledig vervangen.

Functie grafisch programma

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)

Bevindingen

Volgens dezelfde logica als bij het beschrijven van de geschiedenis van de ontwikkeling van auto's met verbrandingsmotoren, probeerde ik de ontwikkeling van de industrie van elektrische personenauto's te voorspellen op basis van beschikbare statistische gegevens.

De verkregen resultaten geven aan dat in 2030 de helft van de wereldwijd verkochte personenauto's een elektromotor zal hebben, en dat in 2040 personenauto's met verbrandingsmotoren tot het verleden zullen behoren.

Natuurlijk zullen sommige mensen na 2030 in een benzineauto rijden die ze vóór 2030 hebben gekocht, maar ze zullen weten dat hun volgende aankoop een elektrische auto zal zijn.
Het groeipercentage voor elektrische voertuigen is vier keer hoger dan het groeipercentage voor auto’s met verbrandingsmotoren, wat erop wijst dat nieuwe technologieën steeds sneller ons leven binnenkomen en een banaal onderdeel van ons dagelijks leven worden (hier denken we aan mobiele telefoons) .

De komende jaren moet het probleem dat Edison niet kon oplossen worden opgelost: een batterij met voldoende capaciteit die een groter bereik tussen laadstations mogelijk maakt.

Om een ​​netwerk van laadstations te creëren dat gelijkwaardig is aan het bestaande netwerk van benzinestations, is het noodzakelijk om de bestaande elektriciteitsnetwerken in grote steden en langs snelwegen te moderniseren.

Ook zal de groei van de verkoop van elektrische voertuigen worden belemmerd Jevans paradox, maar het belemmerde ook de olie te midden van de dalende vraag naar steenkool.

PS
Als Edison het hem toegewezen probleem had kunnen oplossen, zou het ‘olietijdperk’ nog niet eens zijn begonnen...

Alleen geregistreerde gebruikers kunnen deelnemen aan het onderzoek. Inloggen, Alsjeblieft.

Wanneer rijdt iedereen elektrisch?

  • 9,5%in 2030 zal iedereen overstappen op elektrische auto’s, niet de helft18

  • 20,0%In 2040 zal zeker iedereen overstappen op elektrische auto’s38

  • 48,4%niet eerder dan 2050

  • 22,1%Een elektrische auto zal nooit een benzineauto vervangen42

190 gebruikers hebben gestemd. 37 gebruikers onthielden zich van stemming.

Bron: www.habr.com

Voeg een reactie