Kailan magdadala ng mga de-kuryenteng sasakyan ang lahat?

Noong Enero 11, 1914, isang pahayag mula kay Henry Ford ang lumabas sa New York Times:

“Sana sa loob ng isang taon ay magsisimula na tayong gumawa ng electric car. Hindi ako mahilig magkwento ng mga bagay para sa susunod na taon, pero may gusto akong sabihin sa iyo tungkol sa mga plano ko. Ang katotohanan ay si G. Edison at ako ay nagtatrabaho nang ilang taon upang lumikha ng mura at praktikal na mga de-kuryenteng sasakyan. Ginawa ang mga ito bilang isang eksperimento at nasisiyahan kami na ang landas sa tagumpay ay halata. Ang hamon para sa mga de-koryenteng sasakyan sa ngayon ay ang lumikha ng magaan na baterya na maaaring gumana sa malalayong distansya nang hindi nagre-recharge. Matagal nang nag-eeksperimento si Mr. Edison sa ganoong baterya."

Pero may nangyaring mali...

Thomas Edison kasama ang Detroit Electric

Ang publikasyong ito ay isang lohikal na pagpapatuloy ng aking nakaraang artikulo "Pag-aaral ng pag-andar ng logistik bilang isang batas ng pag-unlad ng industriya."

nasaan ang parameter r nakakaapekto sa rate ng paglago ng bahagi ng merkado, dahil ito ay isang exponent - mas mataas ang koepisyent na ito, mas mabilis na sasakupin ng bagong teknolohiya ang merkado, i.e. Bawat taon ang teknolohiya ay dapat maging kawili-wili sa mas maraming tao dahil sa kaginhawahan nito. K koepisyent na naglalarawan sa potensyal na paglago ng isang bagong teknolohiya, i.e. sa mababang halaga ng K, ang teknolohiya ay hindi magagawang makuha ang buong merkado, ngunit magagawa lamang na masakop ang isang segment ng merkado kung saan ito ay magiging mas kawili-wili kaysa sa nakaraang teknolohiya.

Ang pahayag ng problema ay upang mahanap ang mga kinakailangang parameter para sa logistic equation na nagbibigay-daan sa amin upang mahulaan ang pag-unlad ng industriya ng pampasaherong de-kuryenteng sasakyan:

• Ang "Year Zero" ay ang taon kung saan kalahati ng mga pampasaherong sasakyan na ibinebenta sa mundo ay magkakaroon ng de-kuryenteng motor (P0=0,5, t=0);
• rate ng paglago ng bahagi sa merkado (r) mga de-kuryenteng sasakyan.

Sa kasong ito, sabihin natin:

• Ang mga de-koryenteng sasakyan ay ganap na mag-aalis ng mga kotse na may mga internal combustion engine (ICE) mula sa merkado (K=1), dahil wala akong nakikitang feature na magbibigay-daan sa pagse-segment sa merkado ng pampasaherong sasakyan.

  Ang merkado para sa mga mabibigat na sasakyan at mga espesyal na kagamitan ay hindi isinasaalang-alang kapag pinagsama-sama ang modelo, at wala pa ring merkado para sa mga de-koryenteng sasakyan sa loob ng industriyang ito.

• Nabubuhay tayo ngayon sa "negatibong oras" (P(t)<0) at sa function ay gagamitin natin ang offset na nauugnay sa "zero year" para sa ating oras (t-t0).

Ang mga istatistika sa dami ng benta ng pampasaherong sasakyan ay kinuha mula sa dito.

Ang mga istatistika ng pagbebenta ng de-kuryenteng sasakyan ay kinuha mula sa dito.

Ang mga istatistika bago ang 2012 sa mga de-kuryenteng sasakyan ay napakakaunting at hindi isasaalang-alang sa pag-aaral.

Bilang resulta, mayroon kaming sumusunod na data:

Programa upang mahanap ang Year Zero at rate ng paglago ng merkado

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

Bilang resulta ng programa, ang mga sumusunod na halaga ay napili:
Ang taong zero ay 2028.
Koepisyent ng paglago - 0.37

Ang maximum deviation ng statistical data mula sa function value ay 0.005255.

Ang graph ng function sa pagitan ng 2012 at 2019 ay ganito ang hitsura:

Ang huling graph na may forecast hanggang 2050 ay ganito ang hitsura:

Ang chart ay nagpapakita ng cutoff ng 99% ng buong market, i.e. Sa pamamagitan ng 2040, ganap na papalitan ng mga de-koryenteng sasakyan ang mga kotse ng mga panloob na makina ng pagkasunog.

Function graphing program

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)

Natuklasan

Kasunod ng parehong lohika tulad ng kapag naglalarawan sa kasaysayan ng pag-unlad ng mga kotse na may panloob na combustion engine, sinubukan kong hulaan ang pag-unlad ng industriya ng mga pampasaherong de-koryenteng sasakyan batay sa magagamit na data ng istatistika.

Ang mga resulta na nakuha ay nagpapahiwatig na sa pamamagitan ng 2030, kalahati ng mga pampasaherong sasakyan na ibinebenta sa mundo ay magkakaroon ng de-koryenteng motor, at sa 2040, ang mga pampasaherong sasakyan na may panloob na mga makina ng pagkasunog ay magiging isang bagay ng nakaraan.

Siyempre, pagkatapos ng 2030, may mga taong magmamaneho ng mga gasoline car na binili nila bago ang 2030, ngunit malalaman nila na ang susunod nilang bibilhin ay isang electric car.
Ang rate ng paglago para sa mga de-koryenteng sasakyan ay 4 na beses na mas mataas kaysa sa rate ng paglago para sa mga kotse na may panloob na combustion engine, na nagmumungkahi na ang mga bagong teknolohiya ay pumapasok sa ating buhay nang higit at mas mabilis, na nagiging isang banal na bahagi ng ating pang-araw-araw na buhay (naaalala natin ang mga mobile phone) .

Sa mga darating na taon, ang problemang hindi nalutas ni Edison ay dapat malutas - isang sapat na kapasidad na baterya na magbibigay-daan sa mas mahabang hanay sa pagitan ng mga istasyon ng pagsingil.

Upang lumikha ng isang network ng mga istasyon ng pagsingil na katumbas ng umiiral na network ng mga istasyon ng gas, kinakailangan na gawing moderno ang mga umiiral na mga de-koryenteng network sa malalaking lungsod at sa mga highway.

Gayundin, mapipigilan ang paglaki ng mga benta ng mga de-kuryenteng sasakyan Kabalintunaan ng mga Jevan, ngunit nakahadlang din ito sa langis sa gitna ng pagbaba ng demand para sa karbon.

PS
Kung nagawang lutasin ni Edison ang problemang itinalaga sa kanya, hindi na sana magsisimula ang "panahon ng langis"...

Ang mga rehistradong user lamang ang maaaring lumahok sa survey. Mag-sign in, pakiusap

Kailan magdadala ng mga de-kuryenteng sasakyan ang lahat?

• 9,5%pagsapit ng 2030, lahat ay lilipat sa mga de-kuryenteng sasakyan, hindi kalahati18

• 20,0%Sa 2040, lahat ay tiyak na lilipat sa mga de-kuryenteng sasakyan38

• 48,4%hindi mas maaga kaysa sa 2050

• 22,1%Hindi kailanman mapapalitan ng de-kuryenteng sasakyan ang isang gasolinang sasakyan42

190 user ang bumoto. 37 na user ang umiwas.

Pinagmulan: www.habr.com