เมื่อไหร่ทุกคนจะขับรถยนต์ไฟฟ้า?

เมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 1914 คำแถลงของ Henry Ford ปรากฏใน New York Times:

“ผมหวังว่าภายในหนึ่งปีเราจะเริ่มผลิตรถยนต์ไฟฟ้าได้ ฉันไม่ชอบพูดเกี่ยวกับสิ่งต่างๆ ในปีหน้า แต่ฉันอยากจะบอกคุณบางอย่างเกี่ยวกับแผนการของฉัน ความจริงก็คือคุณเอดิสันและฉันทำงานมาหลายปีเพื่อสร้างรถยนต์ไฟฟ้าราคาถูกและใช้งานได้จริง พวกเขาถูกสร้างขึ้นมาเพื่อเป็นการทดลองและเราพอใจที่เส้นทางสู่ความสำเร็จนั้นชัดเจน ความท้าทายสำหรับยานพาหนะไฟฟ้าจนถึงตอนนี้คือการสร้างแบตเตอรี่น้ำหนักเบาที่สามารถทำงานได้ในระยะทางไกลโดยไม่ต้องชาร์จใหม่ คุณเอดิสันทดลองแบตเตอรี่แบบนี้มาระยะหนึ่งแล้ว”

แต่มีบางอย่างผิดพลาด...

โทมัส เอดิสัน กับบริษัทดีทรอยต์ อิเล็คทริค

สิ่งพิมพ์นี้เป็นความต่อเนื่องเชิงตรรกะของบทความก่อนหน้าของฉัน "การศึกษาหน้าที่ด้านลอจิสติกส์ในฐานะกฎแห่งการพัฒนาอุตสาหกรรม"

พารามิเตอร์อยู่ที่ไหน r ส่งผลต่ออัตราการเติบโตของส่วนแบ่งการตลาดเนื่องจากเป็นเลขชี้กำลัง - ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์นี้สูงเท่าไร เทคโนโลยีใหม่ก็จะยิ่งพิชิตตลาดได้เร็วขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ ทุกปีเทคโนโลยีควรจะน่าสนใจสำหรับผู้คนจำนวนมากขึ้นเนื่องจากความสะดวก K ค่าสัมประสิทธิ์ที่อธิบายศักยภาพการเติบโตของเทคโนโลยีใหม่ ได้แก่ ด้วยค่า K ที่ต่ำ เทคโนโลยีจะไม่สามารถจับตลาดทั้งหมดได้ แต่จะทำได้เพียงพิชิตกลุ่มตลาดที่น่าสนใจกว่าเทคโนโลยีรุ่นก่อนๆ เท่านั้น

คำชี้แจงปัญหาคือการหาพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับสมการลอจิสติกส์ที่ช่วยให้เราสามารถคาดการณ์การพัฒนาของอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าโดยสารได้:

• “ปีศูนย์” คือปีที่รถยนต์นั่งส่วนบุคคลครึ่งหนึ่งที่จำหน่ายในโลกจะมีมอเตอร์ไฟฟ้า (P0=0,5, t=0)
• อัตราการเติบโตของส่วนแบ่งตลาด (r) ยานพาหนะไฟฟ้า

ในกรณีนี้ สมมติว่า:

• รถยนต์ไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่รถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ออกจากตลาดโดยสิ้นเชิง (K=1) เนื่องจากฉันไม่เห็นคุณสมบัติที่จะแบ่งกลุ่มตลาดรถยนต์นั่งส่วนบุคคลได้

  ตลาดสำหรับรถยนต์หนักและอุปกรณ์พิเศษไม่ได้ถูกนำมาพิจารณาเมื่อรวบรวมโมเดล และยังไม่มีตลาดสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าในอุตสาหกรรมนี้

• ตอนนี้เราอยู่ใน "เวลาติดลบ" (P(t)<0) และในฟังก์ชันเราจะใช้ค่าชดเชยที่สัมพันธ์กับ "ศูนย์ปี" สำหรับเวลาของเรา (t-t0)

สถิติปริมาณการขายรถยนต์นั่งนำมาจาก ที่นี่.

สถิติการขายรถยนต์ไฟฟ้านำมาจาก ที่นี่.

สถิติก่อนปี 2012 เกี่ยวกับรถยนต์ไฟฟ้ามีน้อยมาก และจะไม่นำมาพิจารณาในการศึกษานี้

ด้วยเหตุนี้เราจึงมีข้อมูลดังต่อไปนี้:

โปรแกรมค้นหา Year Zero และอัตราการเติบโตของตลาด

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

จากผลของโปรแกรมจึงเลือกค่าต่อไปนี้:
ปีศูนย์คือ 2028
ค่าสัมประสิทธิ์การเติบโต - 0.37

ค่าเบี่ยงเบนสูงสุดของข้อมูลทางสถิติจากค่าฟังก์ชันคือ 0.005255

กราฟของฟังก์ชันระหว่างปี 2012 ถึง 2019 มีลักษณะดังนี้:

กราฟสุดท้ายพร้อมการคาดการณ์จนถึงปี 2050 จะเป็นดังนี้:

แผนภูมิแสดงจุดตัด 99% ของตลาดทั้งหมด เช่น ภายในปี 2040 ยานพาหนะไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่รถยนต์ทั้งหมดด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน

โปรแกรมสร้างกราฟฟังก์ชัน

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)

ผลการวิจัย

ตามตรรกะเดียวกันกับเมื่ออธิบายประวัติความเป็นมาของการพัฒนารถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายใน ฉันพยายามคาดการณ์การพัฒนาของอุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าสำหรับผู้โดยสารโดยอาศัยข้อมูลทางสถิติที่มีอยู่

ผลลัพธ์ที่ได้ระบุว่าภายในปี 2030 รถยนต์โดยสารครึ่งหนึ่งที่จำหน่ายในโลกนี้จะมีมอเตอร์ไฟฟ้า และภายในปี 2040 รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในจะกลายเป็นเรื่องในอดีต

แน่นอนว่าหลังจากปี 2030 บางคนจะขับรถที่ใช้น้ำมันเบนซินที่ซื้อก่อนปี 2030 แต่พวกเขาจะรู้ว่าการซื้อครั้งต่อไปจะเป็นรถยนต์ไฟฟ้า
อัตราการเติบโตของรถยนต์ไฟฟ้านั้นสูงกว่าอัตราการเติบโตของรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในถึง 4 เท่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีใหม่ๆ เข้ามาในชีวิตเรามากขึ้นเรื่อยๆ กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันที่ซ้ำซากจำเจ (ในที่นี้ เราจำโทรศัพท์มือถือได้) .

ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ปัญหาที่เอดิสันไม่สามารถแก้ไขได้ควรจะได้รับการแก้ไข นั่นคือแบตเตอรี่ที่มีความจุเพียงพอซึ่งจะช่วยให้สามารถเดินทางระหว่างสถานีชาร์จได้ไกลขึ้น

ในการสร้างเครือข่ายสถานีชาร์จให้เทียบเท่ากับเครือข่ายปั๊มน้ำมันที่มีอยู่ จำเป็นต้องปรับปรุงเครือข่ายไฟฟ้าที่มีอยู่ในเมืองใหญ่และตามทางหลวงให้ทันสมัย

อีกทั้งการเติบโตของยอดขายรถยนต์ไฟฟ้าก็จะถูกขัดขวางด้วย ความขัดแย้งของ Jevansแต่ยังขัดขวางน้ำมันท่ามกลางความต้องการถ่านหินที่ลดลง

PS
หากเอดิสันสามารถแก้ไขปัญหาที่มอบหมายให้เขาได้ “ยุคน้ำมัน” ก็คงไม่เริ่มต้นด้วยซ้ำ...

เฉพาะผู้ใช้ที่ลงทะเบียนเท่านั้นที่สามารถเข้าร่วมในการสำรวจได้ เข้าสู่ระบบ, โปรด.

เมื่อไหร่ทุกคนจะขับรถยนต์ไฟฟ้า?

• ลด 9,5%ภายในปี 2030 ทุกคนจะเปลี่ยนมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า ไม่ใช่ครึ่งปี 18

• ลด 20,0%ภายในปี 2040 ทุกคนจะเปลี่ยนมาใช้รถยนต์ไฟฟ้า38 อย่างแน่นอน

• ลด 48,4%ไม่เร็วกว่า 2050

• ลด 22,1%รถยนต์ไฟฟ้าจะไม่มีวันแทนที่รถยนต์เบนซิน42

ผู้ใช้ 190 คนโหวต ผู้ใช้ 37 รายงดออกเสียง

ที่มา: will.com