11. januára 1914 sa v New York Times objavil výrok Henryho Forda:
„Dúfam, že do roka začneme vyrábať elektromobil. Nerád hovorím o veciach na rok dopredu, ale chcem vám povedať niečo o svojich plánoch. Faktom je, že s pánom Edisonom už niekoľko rokov pracujeme na vytváraní lacných a praktických elektrických vozidiel. Boli vyrobené ako experiment a sme spokojní, že cesta k úspechu je zrejmá. Výzvou pre elektrické vozidlá doteraz bolo vytvoriť ľahkú batériu, ktorá dokáže fungovať na veľké vzdialenosti bez nabíjania. Pán Edison už nejaký čas experimentuje s takouto batériou.“
Ale niečo sa pokazilo...
Thomas Edison s Detroit Electric
Táto publikácia je logickým pokračovaním môjho predchádzajúceho článku
kde je parameter r ovplyvňuje rýchlosť rastu trhového podielu, keďže ide o exponent – čím je tento koeficient vyšší, tým rýchlejšie si nová technológia podmaní trh, t.j. Každý rok by sa technológia mala stať zaujímavou pre viac ľudí kvôli jej pohodlnosti. K koeficient popisujúci rastový potenciál novej technológie, t.j. pri nízkych hodnotách K nebude technológia schopná zaujať celý trh, ale bude schopná dobyť len segment trhu, v ktorom bude zaujímavejšia ako predchádzajúca technológia.
Problémom je nájsť potrebné parametre pre logistickú rovnicu, ktorá nám umožňuje predpovedať vývoj odvetvia osobných elektrických vozidiel:
- „Rok nula“ je rok, v ktorom polovica osobných automobilov predaných na svete bude mať elektromotor (P0=0,5, t=0);
- tempo rastu podielu na trhu (r) elektrické vozidlá.
V tomto prípade povedzme:
- elektromobily úplne vytlačia autá so spaľovacími motormi (ICE) z trhu (K=1), keďže nevidím funkciu, ktorá by umožnila segmentovať trh osobných áut.
Pri zostavovaní modelu sa nezohľadnil trh s ťažkými vozidlami a špeciálnou výbavou a v tomto odvetví stále neexistuje trh s elektrickými vozidlami.
- Teraz žijeme v „zápornom čase“ (P(t)<0) a vo funkcii použijeme posun vzhľadom k „nulovému roku“ pre náš čas (t-t0).
Štatistiky o objemoch predaja osobných áut sú prevzaté z .
Štatistika predaja elektrických vozidiel prevzatá z .
Štatistiky pred rokom 2012 o elektrických vozidlách sú veľmi vzácne a v štúdii sa nebudú brať do úvahy.
V dôsledku toho máme nasledujúce údaje:
Program na nájdenie nulového roku a miery rastu trhu
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
V dôsledku programu boli vybrané nasledujúce hodnoty:
Rok nula je 2028.
Koeficient rastu - 0.37
Maximálna odchýlka štatistických údajov od funkčnej hodnoty je 0.005255.
Graf funkcie medzi rokmi 2012 a 2019 vyzerá takto:
Výsledný graf s predpoveďou do roku 2050 vyzerá takto:
Graf zobrazuje cutoff 99% celého trhu, t.j. Do roku 2040 elektromobily úplne nahradia autá so spaľovacími motormi.
Program na vytváranie grafov funkcií
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)
Závery
Podľa rovnakej logiky ako pri opise histórie vývoja automobilov so spaľovacími motormi som sa na základe dostupných štatistických údajov pokúsil predpovedať vývoj odvetvia osobných elektrických vozidiel.
Získané výsledky naznačujú, že do roku 2030 bude mať polovica predaných osobných áut na svete elektromotor a do roku 2040 budú osobné autá so spaľovacím motorom minulosťou.
Samozrejme, po roku 2030 budú niektorí ľudia jazdiť na benzínových autách, ktoré si kúpili pred rokom 2030, no budú vedieť, že ich ďalšou kúpou bude elektromobil.
Tempo rastu elektrických vozidiel je 4-krát vyššie ako tempo rastu automobilov so spaľovacími motormi, čo naznačuje, že nové technológie vstupujú do našich životov čoraz rýchlejšie a stávajú sa banálnou súčasťou nášho každodenného života (tu si spomenieme na mobilné telefóny) .
V najbližších rokoch by sa mal vyriešiť problém, ktorý Edison nedokázal vyriešiť – dostatočne priestranná batéria, ktorá umožní dlhší dojazd medzi nabíjacími stanicami.
Pre vytvorenie siete nabíjacích staníc rovnocennej s existujúcou sieťou čerpacích staníc je potrebné modernizovať existujúce elektrické siete vo veľkých mestách a pozdĺž diaľnic.
Brzdený bude aj rast predaja elektrických vozidiel , ale tiež brzdila ropu v dôsledku klesajúceho dopytu po uhlí.
PS
Ak by Edison bol schopný vyriešiť problém, ktorý mu bol pridelený, potom by „vek ropy“ ani nezačal...
Do prieskumu sa môžu zapojiť iba registrovaní užívatelia. Prosím.
Kedy budú všetci jazdiť na elektromobiloch?
-
9,5%do roku 2030 prejde na elektromobily každý, nie polovica18
-
20,0%Do roku 2040 určite všetci prejdú na elektromobily38
-
48,4%najskôr 2050
-
22,1%Elektromobil nikdy nenahradí auto na benzín42
Hlasovalo 190 užívateľov. 37 užívateľov sa zdržalo hlasovania.
Zdroj: hab.com