Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

Dina 11 Januari 1914, pernyataan ti Henry Ford muncul dina New York Times:

"Kuring ngarepkeun dina sataun urang bakal ngamimitian ngahasilkeun mobil listrik. Abdi henteu resep nyarioskeun hal-hal pikeun taun payun, tapi kuring hoyong nyarioskeun ngeunaan rencana kuring. Kanyataanna nyaéta kuring sareng Pak Edison parantos damel sababaraha taun pikeun nyiptakeun kendaraan listrik anu murah sareng praktis. Éta didamel salaku ékspérimén sareng kami wareg yén jalan ka kasuksésan écés. Tangtangan pikeun kendaraan listrik sajauh ieu nyaéta nyiptakeun batré anu hampang anu tiasa beroperasi dina jarak anu jauh tanpa ngecas. Pak Edison tos lami-lami nyobian aki sapertos kitu."

Tapi aya anu salah...

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?
Thomas Edison sareng Detroit Electric

Publikasi ieu mangrupikeun tuluyan logis tina tulisan kuring sateuacana "Ulikan ngeunaan fungsi logistik salaku hukum ngembangkeun industri."

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

dimana parameterna r mangaruhan laju tumuwuhna pangsa pasar, saprak éta mangrupa éksponén - nu leuwih luhur koefisien ieu, nu gancang téhnologi anyar bakal nalukkeun pasar, i.e. Unggal taun téhnologi kudu jadi metot pikeun leuwih jalma alatan genah na. K koefisien ngajéntrékeun poténsi tumuwuhna hiji téhnologi anyar, i.e. dina nilai low K, téhnologi nu moal bisa nangkep sakabéh pasar, tapi ngan bakal bisa nalukkeun bagean pasar nu eta bakal leuwih metot ti téhnologi saméméhna.

Pernyataan masalah nyaéta milarian parameter anu dipikabutuh pikeun persamaan logistik anu ngamungkinkeun urang pikeun ngaduga pangembangan industri kendaraan listrik panumpang:

  • "Taun Zero" nyaéta taun dimana satengah tina mobil panumpang anu dijual di dunya bakal boga motor listrik (P0=0,5, t=0);
  • laju pertumbuhan pangsa pasar (r) kandaraan listrik.

Dina hal ieu, hayu urang nyebutkeun:

  • mobil listrik sagemblengna bakal mindahkeun mobil kalawan mesin durukan internal (ICE) ti pasar (K = 1), saprak kuring teu ningali fitur nu bakal ngidinan segmenting pasar mobil panumpang.

    Pasar pikeun kendaraan beurat sareng alat-alat khusus henteu dipertimbangkeun nalika nyusun modél, sareng masih teu aya pasar pikeun kendaraan listrik dina industri ieu.

  • Urang ayeuna hirup dina "waktos négatip" (P (t) <0) jeung dina fungsi urang bakal ngagunakeun offset relatif ka "enol taun" keur waktu urang (t-t0).

Statistik ngeunaan volume penjualan mobil panumpang dicandak tina di dieu.

statistik jualan kandaraan listrik dicokot tina di dieu.

Statistik sateuacan 2012 ngeunaan kendaraan listrik jarang pisan sareng moal dipertimbangkeun dina pangajaran.

Hasilna, urang gaduh data di handap ieu:

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

Program pikeun milarian Taun Zero sareng tingkat pertumbuhan pasar

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

Salaku hasil tina program, nilai di handap ieu dipilih:
Taun nol nyaéta 2028.
Koéfisién pertumbuhan - 0.37

Panyimpangan maksimum data statistik tina nilai fungsi nyaéta 0.005255.

Grafik fungsi antara 2012 sareng 2019 sapertos kieu:

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

Grafik ahir kalayan ramalan dugi ka 2050 sapertos kieu:

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

bagan nembongkeun cutoff tina 99% tina sakabéh pasar, i.e. Dina 2040, kandaraan listrik bakal sagemblengna ngaganti mobil jeung mesin durukan internal.

Program grafik fungsi

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)

papanggihan

Nuturkeun logika anu sarua sakumaha nalika ngajéntrékeun sajarah ngembangkeun mobil jeung mesin durukan internal, abdi diusahakeun ngaduga ngembangkeun industri kandaraan listrik panumpang dumasar kana data statistik sadia.

Hasilna nunjukkeun yén ku 2030, satengah tina mobil panumpang anu dijual di dunya bakal gaduh motor listrik, sareng ku 2040, mobil panumpang nganggo mesin durukan internal bakal janten jaman baheula.

Tangtosna, saatos 2030, sababaraha urang bakal nyetir mobil béngsin anu aranjeunna mésér sateuacan 2030, tapi aranjeunna bakal terang yén pameseran salajengna bakal janten mobil listrik.
Laju pertumbuhan kendaraan listrik 4 kali langkung luhur tibatan laju pertumbuhan mobil kalayan mesin durukan internal, anu nunjukkeun yén téknologi anyar asup kana kahirupan urang langkung gancang, janten bagian anu biasa tina kahirupan sapopoe (di dieu urang émut kana telepon sélulér). .

Dina taun-taun anu bakal datang, masalah anu henteu tiasa direngsekeun ku Edison kedah direngsekeun - batré anu cukup ageung anu ngamungkinkeun jarak anu langkung panjang antara stasiun ngecas.

Pikeun nyiptakeun jaringan stasiun ngecas sarimbag sareng jaringan SPBU anu tos aya, peryogi modernisasi jaringan listrik anu aya di kota ageung sareng sapanjang jalan raya.

Ogé, pertumbuhan penjualan kendaraan listrik bakal ngahambat paradoks Jevans, tapi ogé ngahambat minyak di tengah ragrag paménta pikeun batubara.

PS
Upami Edison parantos tiasa ngabéréskeun masalah anu ditugaskeun ka anjeunna, maka "umur minyak" moal ngamimitian ...

Ngan pamaké nu kadaptar bisa ilubiung dina survey. Daptar, Punten.

Iraha sadayana bakal nyetir mobil listrik?

  • 9,5%ku 2030, dulur bakal pindah ka mobil listrik, teu satengah18

  • 20,0%Nepi ka 2040, sarerea pasti bakal pindah ka mobil listrik38

  • 48,4%teu saméméhna ti 2050

  • 22,1%Mobil listrik moal pernah ngagantikeun mobil béngsin42

190 pamaké milih. 37 pamaké abstained.

sumber: www.habr.com

Tambahkeun komentar