Em 11 de janeiro de 1914, uma declaração de Henry Ford apareceu no New York Times:
“Espero que dentro de um ano comecemos a produzir um carro elétrico. Não gosto de falar sobre coisas para o ano que vem, mas quero contar uma coisa sobre meus planos. O fato é que o Sr. Edison e eu trabalhamos há vários anos para criar veículos elétricos baratos e práticos. Eles foram feitos como um experimento e estamos convencidos de que o caminho para o sucesso é óbvio. O desafio para os veículos elétricos até agora tem sido criar uma bateria leve que possa operar por longas distâncias sem recarregar. O Sr. Edison vem experimentando essa bateria há algum tempo."
Mas algo deu errado...
Thomas Edison com o Detroit Electric
Esta publicação é uma continuação lógica do meu artigo anterior
onde está o parâmetro r afeta a taxa de crescimento da participação de mercado, pois é um expoente - quanto maior esse coeficiente, mais rápido a nova tecnologia conquistará o mercado, ou seja, A cada ano a tecnologia deve se tornar interessante para mais pessoas devido à sua comodidade. K coeficiente que descreve o potencial de crescimento de uma nova tecnologia, ou seja, em valores baixos de K, a tecnologia não conseguirá conquistar todo o mercado, mas apenas conseguirá conquistar um segmento de mercado em que será mais interessante que a tecnologia anterior.
A formulação do problema é encontrar os parâmetros necessários para a equação logística que nos permite prever o desenvolvimento da indústria de veículos elétricos de passageiros:
- “Ano Zero” é o ano em que metade dos automóveis de passageiros vendidos no mundo terão motor elétrico (P0=0,5, t=0);
- taxa de crescimento da participação de mercado (r) Veículos elétricos.
Neste caso, digamos:
- os carros elétricos substituirão completamente os carros com motores de combustão interna (ICE) do mercado (K = 1), pois não vejo uma característica que permita segmentar o mercado de automóveis de passageiros.
O mercado de veículos pesados e equipamentos especiais não foi levado em consideração na elaboração do modelo, e ainda não existe mercado para veículos elétricos nesta indústria.
- Vivemos agora em “tempo negativo” (P(t)<0) e na função usaremos o deslocamento relativo ao “ano zero” para o nosso tempo (t-t0).
As estatísticas sobre os volumes de vendas de automóveis de passageiros são retiradas de .
Estatísticas de vendas de veículos elétricos retiradas de .
As estatísticas anteriores a 2012 sobre veículos eléctricos são muito escassas e não serão tidas em conta no estudo.
Como resultado, temos os seguintes dados:
Programa para encontrar o Ano Zero e a taxa de crescimento do mercado
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
Como resultado do programa, foram selecionados os seguintes valores:
O ano zero é 2028.
Coeficiente de crescimento - 0.37
O desvio máximo dos dados estatísticos do valor da função é 0.005255.
O gráfico da função entre 2012 e 2019 fica assim:
O gráfico final com previsão até 2050 fica assim:
O gráfico mostra um corte de 99% de todo o mercado, ou seja, Até 2040, os veículos elétricos substituirão completamente os carros com motores de combustão interna.
Programa gráfico de funções
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)
Descobertas
Seguindo a mesma lógica de descrever a história do desenvolvimento dos automóveis com motores de combustão interna, tentei prever o desenvolvimento da indústria de veículos elétricos de passageiros com base nos dados estatísticos disponíveis.
Os resultados obtidos indicam que até 2030, metade dos automóveis de passageiros vendidos no mundo terão motor elétrico e, em 2040, os automóveis de passageiros com motores de combustão interna serão coisa do passado.
É claro que, depois de 2030, algumas pessoas conduzirão carros a gasolina que compraram antes de 2030, mas saberão que a sua próxima compra será um carro eléctrico.
A taxa de crescimento dos veículos eléctricos é 4 vezes superior à taxa de crescimento dos automóveis com motores de combustão interna, o que sugere que as novas tecnologias estão a entrar nas nossas vidas cada vez mais rapidamente, tornando-se uma parte banal da nossa vida quotidiana (aqui lembramos os telemóveis) .
Nos próximos anos, o problema que Edison não conseguiu resolver deverá ser resolvido - uma bateria suficientemente espaçosa que permitirá maior alcance entre as estações de carregamento.
Para criar uma rede de postos de carregamento equivalente à rede existente de postos de gasolina, é necessário modernizar as redes elétricas existentes nas grandes cidades e ao longo das autoestradas.
Além disso, o crescimento das vendas de veículos elétricos será prejudicado , mas também prejudicou o petróleo num contexto de queda na procura de carvão.
PS
Se Edison tivesse conseguido resolver o problema que lhe foi atribuído, então a “era do petróleo” nem teria começado...
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Quando todos dirigirão carros elétricos?
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9,5%até 2030, todos mudarão para carros elétricos, e não metade18
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20,0%Até 2040, todos mudarão definitivamente para carros elétricos38
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48,4%não antes de 2050
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22,1%Um carro elétrico nunca substituirá um carro a gasolina42
190 usuários votaram. 37 usuários se abstiveram.
Fonte: habr.com