11. januarja 1914 se je v New York Timesu pojavila izjava Henryja Forda:
»Upam, da bomo v enem letu začeli proizvajati električni avtomobil. Nerad govorim o stvareh za prihodnje leto, želim pa vam povedati nekaj o svojih načrtih. Dejstvo je, da si z gospodom Edisonom že več let prizadevamo ustvariti poceni in praktična električna vozila. Narejeni so bili poskusno in zadovoljni smo, da je pot do uspeha očitna. Dosedanji izziv za električna vozila je bil ustvariti lahek akumulator, ki lahko deluje na dolge razdalje brez ponovnega polnjenja. G. Edison že nekaj časa eksperimentira s takšno baterijo."
Ampak nekaj je šlo narobe ...
Thomas Edison z Detroit Electric
Ta objava je logično nadaljevanje mojega prejšnjega članka
kje je parameter r vpliva na hitrost rasti tržnega deleža, saj je eksponent - višji kot je ta koeficient, hitreje bo nova tehnologija osvojila trg, t.j. Vsako leto naj bi tehnologija zaradi svoje priročnosti postala zanimiva za vse več ljudi. K koeficient, ki opisuje potencial rasti nove tehnologije, tj. pri nizkih vrednostih K tehnologija ne bo mogla zajeti celotnega trga, ampak bo lahko osvojila le tržni segment, v katerem bo bolj zanimiva od prejšnje tehnologije.
Postavitev problema je najti potrebne parametre za logistično enačbo, ki nam omogoča napovedovanje razvoja industrije osebnih električnih vozil:
- »Year Zero« je leto, ko bo imela polovica prodanih osebnih avtomobilov na svetu električni motor (P0=0,5, t=0);
- stopnja rasti tržnega deleža (r) električna vozila.
V tem primeru recimo:
- električni avtomobili bodo s trga popolnoma izpodrinili avtomobile z motorji z notranjim izgorevanjem (MZZ) (K=1), saj ne vidim lastnosti, ki bi omogočala segmentacijo trga osebnih vozil.
Pri sestavljanju modela trg težkih vozil in posebne opreme ni bil upoštevan, prav tako znotraj te panoge še vedno ni trga električnih vozil.
- Zdaj živimo v “negativnem času” (P(t)<0) in v funkciji bomo uporabili zamik glede na “ničelno leto” za naš čas (t-t0).
Statistični podatki o obsegu prodaje osebnih avtomobilov so povzeti iz .
Statistika prodaje električnih vozil povzeta po .
Statistični podatki o električnih vozilih pred letom 2012 so zelo skopi in v študiji ne bodo upoštevani.
Kot rezultat imamo naslednje podatke:
Program za iskanje leta nič in stopnje rasti trga
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
Kot rezultat programa so bile izbrane naslednje vrednosti:
Leto nič je 2028.
Koeficient rasti - 0.37
Največje odstopanje statističnih podatkov od vrednosti funkcije je 0.005255.
Graf funkcije med letoma 2012 in 2019 izgleda takole:
Končni graf z napovedjo do leta 2050 izgleda takole:
Graf prikazuje mejo 99 % celotnega trga, tj. Do leta 2040 bodo električna vozila popolnoma nadomestila avtomobile z motorji z notranjim izgorevanjem.
Program za izdelavo grafov funkcij
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)
Ugotovitve
Po enaki logiki kot pri opisu zgodovine razvoja avtomobilov z motorji z notranjim zgorevanjem sem poskušal na podlagi razpoložljivih statističnih podatkov napovedati razvoj industrije osebnih električnih vozil.
Dobljeni rezultati kažejo, da bo do leta 2030 polovica prodanih osebnih avtomobilov na svetu imela električni motor, do leta 2040 pa bodo osebni avtomobili z motorji z notranjim zgorevanjem preteklost.
Seveda se bodo nekateri po letu 2030 vozili z bencinskimi avtomobili, ki so jih kupili pred letom 2030, vendar bodo vedeli, da bo njihov naslednji nakup električni avto.
Stopnja rasti električnih vozil je 4-krat višja od stopnje rasti avtomobilov z motorji z notranjim izgorevanjem, kar nakazuje, da nove tehnologije vse hitreje vstopajo v naša življenja in postajajo banalen del našega vsakdana (tukaj se spomnimo mobilnih telefonov) .
V prihodnjih letih naj bi bil rešen problem, ki ga Edison ni znal rešiti – dovolj zmogljiva baterija, ki bo omogočala večji doseg med polnilnicami.
Za vzpostavitev mreže polnilnih postaj, enakovredne obstoječi mreži bencinskih servisov, je potrebna posodobitev obstoječih električnih omrežij v velikih mestih in ob avtocestah.
Zavirana bo tudi rast prodaje električnih vozil , vendar je oviralo tudi nafto ob padajočem povpraševanju po premogu.
PS
Če bi Edisonu uspelo rešiti problem, ki mu je bil naložen, potem se »doba nafte« sploh ne bi začela ...
V anketi lahko sodelujejo samo registrirani uporabniki. , prosim.
Kdaj bodo vsi vozili električne avtomobile?
-
9,5%do leta 2030 bodo vsi prešli na električne avtomobile, ne polovica18
-
20,0%Do leta 2040 bodo zagotovo vsi prešli na električne avtomobile38
-
48,4%ne prej kot 2050
-
22,1%Električni avtomobil ne bo nikoli nadomestil bencinskega avtomobila42
Glasovalo je 190 uporabnikov. 37 uporabnikov se je vzdržalo.
Vir: www.habr.com