Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

Pe 11 ianuarie 1914, în New York Times a apărut o declarație a lui Henry Ford:

„Sper că într-un an vom începe să producem o mașină electrică. Nu-mi place să vorbesc despre lucrurile pentru anul care urmează, dar vreau să vă spun ceva despre planurile mele. Cert este că domnul Edison și cu mine lucrăm de câțiva ani pentru a crea vehicule electrice ieftine și practice. Au fost făcute ca un experiment și suntem mulțumiți că drumul spre succes este evident. Provocarea pentru vehiculele electrice de până acum a fost crearea unei baterii ușoare care să poată funcționa pe distanțe lungi fără reîncărcare. Domnul Edison experimentează de ceva vreme cu o astfel de baterie”.

Dar ceva a mers prost...

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?
Thomas Edison cu Detroit Electric

Această publicație este o continuare logică a articolului meu anterior "Studiul funcției logistice ca lege a dezvoltării industriei."

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

unde este parametrul r afectează rata de creștere a cotei de piață, deoarece este un exponent - cu cât este mai mare acest coeficient, cu atât mai repede noua tehnologie va cuceri piața, adică În fiecare an, tehnologia ar trebui să devină interesantă pentru mai mulți oameni datorită confortului ei. K coeficient care descrie potențialul de creștere al unei noi tehnologii, de ex. la valori mici ale lui K, tehnologia nu va putea capta întreaga piață, ci va putea doar cuceri un segment de piață în care va fi mai interesant decât tehnologia anterioară.

Declarația problemei este să găsim parametrii necesari pentru ecuația logistică care ne permite să anticipăm dezvoltarea industriei vehiculelor electrice de pasageri:

  • „Anul Zero” este anul în care jumătate din mașinile vândute în lume vor avea motor electric (P0=0,5, t=0);
  • rata de crestere a cotei de piata (r) Vehicule electrice.

În acest caz, să spunem:

  • mașinile electrice vor înlocui complet mașinile cu motoare cu ardere internă (ICE) de pe piață (K=1), întrucât nu văd o caracteristică care să permită segmentarea pieței autoturismelor.

    Piața vehiculelor grele și echipamentelor speciale nu a fost luată în considerare la elaborarea modelului și încă nu există o piață pentru vehicule electrice în această industrie.

  • Acum trăim în „timp negativ” (P(t)<0) și în funcție vom folosi decalajul relativ la „anul zero” pentru timpul nostru (t-t0).

Statisticile privind volumele vânzărilor de autoturisme sunt preluate de la aici.

Statisticile vânzărilor de vehicule electrice preluate din aici.

Statisticile înainte de 2012 privind vehiculele electrice sunt foarte rare și nu vor fi luate în considerare în studiu.

Ca urmare, avem următoarele date:

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

Program pentru a găsi Anul Zero și rata de creștere a pieței

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

Ca rezultat al programului, au fost selectate următoarele valori:
Anul zero este 2028.
Coeficient de creștere - 0.37

Abaterea maximă a datelor statistice de la valoarea funcției este 0.005255.

Graficul funcției între 2012 și 2019 arată astfel:

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

Graficul final cu o prognoză până în 2050 arată astfel:

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

Graficul arată o limită de 99% din întreaga piață, adică. Până în 2040, vehiculele electrice vor înlocui complet mașinile cu motoare cu ardere internă.

Program de graficare a funcțiilor

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)

Constatări

Urmând aceeași logică ca și când am descris istoria dezvoltării mașinilor cu motoare cu ardere internă, am încercat să prezic dezvoltarea industriei vehiculelor electrice de pasageri pe baza datelor statistice disponibile.

Rezultatele obținute indică faptul că până în 2030, jumătate din autoturismele vândute în lume vor avea un motor electric, iar până în 2040, mașinile cu motoare cu ardere internă vor fi de domeniul trecutului.

Desigur, după 2030, unii oameni vor conduce mașini pe benzină pe care le-au cumpărat înainte de 2030, dar vor ști că următoarea lor achiziție va fi o mașină electrică.
Rata de creștere pentru vehiculele electrice este de 4 ori mai mare decât rata de creștere pentru mașinile cu motoare cu ardere internă, ceea ce sugerează că noile tehnologii intră din ce în ce mai repede în viața noastră, devenind o parte banală a vieții noastre de zi cu zi (aici ne amintim de telefoanele mobile) .

În următorii ani ar trebui rezolvată problema pe care Edison nu a putut să o rezolve – o baterie suficient de încăpătoare care să permită o autonomie mai mare între stațiile de încărcare.

Pentru a crea o rețea de stații de încărcare echivalentă cu rețeaua existentă de benzinării, este necesară modernizarea rețelelor electrice existente în orașele mari și de-a lungul autostrăzilor.

De asemenea, creșterea vânzărilor de vehicule electrice va fi împiedicată Paradoxul lui Jevans, dar a împiedicat și petrolul pe fondul scăderii cererii de cărbune.

PS
Dacă Edison ar fi putut să rezolve problema care i-a fost atribuită, atunci „epoca petrolului” nici nu ar fi început...

Numai utilizatorii înregistrați pot participa la sondaj. Loghează-te, Vă rog.

Când vor conduce toată lumea mașini electrice?

  • 9,5%până în 2030, toată lumea va trece la mașini electrice, nu jumătate18

  • 20,0%Până în 2040, toată lumea va trece cu siguranță la mașini electrice38

  • 48,4%nu mai devreme de 2050

  • 22,1%O mașină electrică nu va înlocui niciodată o mașină pe benzină42

Au votat 190 utilizatori. 37 utilizatori s-au abținut.

Sursa: www.habr.com

Adauga un comentariu