Qachon hamma elektromobil haydaydi?

11 yil 1914 yanvarda Nyu-York Tayms gazetasida Genri Fordning bayonoti paydo bo'ldi:

“Umid qilamanki, bir yil ichida biz elektromobil ishlab chiqarishni boshlaymiz. Men kelgusi yil uchun narsalar haqida gapirishni yoqtirmayman, lekin men sizga rejalarim haqida bir narsani aytmoqchiman. Gap shundaki, janob Edison va men bir necha yillardan beri arzon va amaliy elektromobillarni yaratish ustida ishlayapmiz. Ular eksperiment sifatida qilingan va biz muvaffaqiyat yo'li aniq ekanligidan mamnunmiz. Elektr transport vositalari uchun hozircha qiyinchilik uzoq masofalarda qayta zaryadlanmasdan ham ishlay oladigan engil akkumulyator yaratish bo‘ldi. Janob Edison ma’lum vaqtdan beri bunday akkumulyator bilan tajriba o‘tkazdi”.

Lekin nimadir noto'g'ri ketdi ...

Tomas Edison Detroit Electric bilan

Ushbu nashr mening oldingi maqolamning mantiqiy davomidir "Logistika funktsiyasini o'rganish sanoat rivojlanishi qonuni sifatida".

parametr qayerda r bozor ulushining o'sish tezligiga ta'sir qiladi, chunki u eksponent hisoblanadi - bu koeffitsient qanchalik yuqori bo'lsa, yangi texnologiya bozorni tezroq zabt etadi, ya'ni. Har yili texnologiya qulayligi tufayli ko'proq odamlar uchun qiziqarli bo'lishi kerak. K yangi texnologiyaning o'sish potentsialini tavsiflovchi koeffitsient, ya'ni. K ning past qiymatlarida texnologiya butun bozorni egallay olmaydi, faqat oldingi texnologiyaga qaraganda qiziqarliroq bo'lgan bozor segmentini zabt eta oladi.

Muammoning bayoni logistik tenglama uchun zarur parametrlarni topishdan iborat bo'lib, bu bizga yo'lovchi elektromobil sanoatining rivojlanishini bashorat qilish imkonini beradi:

• “Yil nol” – dunyoda sotiladigan yengil avtomobillarning yarmi elektr motoriga ega bo‘lgan yil (P0=0,5, t=0);
• bozor ulushining o'sish sur'ati (r) elektr transport vositalari.

Bunday holda, aytaylik:

• elektromobillar ichki yonuv dvigatellari (ICE) bo'lgan avtomobillarni bozordan butunlay siqib chiqaradi (K = 1), chunki men yengil avtomobillar bozorini segmentlash imkonini beradigan xususiyatni ko'rmayapman.

  Modelni tuzishda og'ir avtomobillar va maxsus texnika bozori hisobga olinmagan va bu sohada hali ham elektr transport vositalari bozori mavjud emas.

• Biz hozir “salbiy vaqtda” (P(t)<0) yashaymiz va funksiyada bizning vaqtimiz (t-t0) uchun “nol yil”ga nisbatan ofsetdan foydalanamiz.

Yengil avtomobillarni sotish hajmi bo'yicha statistik ma'lumotlardan olingan shu yerda.

Elektr avtomobillarini sotish statistikasi olingan shu yerda.

2012 yilgacha elektr transport vositalari bo'yicha statistik ma'lumotlar juda kam va tadqiqotda hisobga olinmaydi.

Natijada, bizda quyidagi ma'lumotlar mavjud:

Nolinchi yil va bozor o'sish sur'atlarini topish uchun dastur

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

Dastur natijasida quyidagi qiymatlar tanlandi:
Nolinchi yil 2028 yil.
O'sish koeffitsienti - 0.37

Statistik ma'lumotlarning funktsiya qiymatidan maksimal og'ishi 0.005255 ni tashkil qiladi.

2012 va 2019 yillar oralig'idagi funktsiya grafigi quyidagicha ko'rinadi:

2050 yilgacha prognozli yakuniy grafik quyidagicha ko'rinadi:

Grafikda butun bozorning 99% ni kesish ko'rsatilgan, ya'ni. 2040 yilga borib elektr transport vositalari avtomobillarni ichki yonuv dvigatellari bilan toʻliq almashtiradi.

Funksiya grafik dasturi

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)

topilmalar

Ichki yonuv dvigatellari bo'lgan avtomobillarning rivojlanish tarixini tavsiflashda xuddi shu mantiqqa amal qilib, mavjud statistik ma'lumotlarga asoslanib, yo'lovchi elektr transport vositalari sanoatining rivojlanishini bashorat qilishga harakat qildim.

Olingan natijalar shuni ko'rsatadiki, 2030 yilga borib dunyoda sotiladigan yengil avtomobillarning yarmi elektr motoriga ega bo'ladi, 2040 yilga kelib esa ichki yonuv dvigatelli yengil avtomobillar o'tmishda qoladi.

Albatta, 2030 yildan keyin ba'zi odamlar 2030 yilgacha sotib olgan benzinli avtomobillarni haydashadi, lekin ular keyingi xaridlari elektromobil bo'lishini bilishadi.
Elektr transport vositalarining o'sish sur'ati ichki yonuv dvigatellari bo'lgan avtomobillarning o'sish sur'atidan 4 baravar yuqori, bu yangi texnologiyalar hayotimizga tobora tez kirib borishini va kundalik hayotimizning odatiy qismiga aylanayotganini ko'rsatadi (bu erda biz mobil telefonlarni eslaymiz) .

Kelgusi yillarda Edison hal qila olmagan muammoni hal qilish kerak - zaryadlash stantsiyalari orasidagi masofani uzoqroq qilishga imkon beradigan etarlicha sig'imli batareya.

Mavjud yoqilg‘i quyish shoxobchalari tarmog‘iga ekvivalent zaryadlash stansiyalari tarmog‘ini yaratish uchun yirik shaharlar va avtomobil yo‘llari bo‘ylab mavjud elektr tarmoqlarini modernizatsiya qilish zarur.

Shuningdek, elektromobillar savdosining o'sishi ham to'sqinlik qiladi Jevans paradoksi, lekin u ko'mirga bo'lgan talabning pasayishi fonida neftga ham to'sqinlik qildi.

PS
Agar Edison o'ziga yuklangan muammoni hal qila olganida edi, unda "neft davri" ham boshlanmagan bo'lardi...

So'rovda faqat ro'yxatdan o'tgan foydalanuvchilar ishtirok etishlari mumkin. tizimga kirishiltimos.

Qachon hamma elektromobil haydaydi?

• 9,5%2030 yilga kelib hamma yarim emas, balki elektromobillarga o'tadi18

• 20,0%2040 yilga kelib hamma albatta elektromobillarga o'tadi38

• 48,4%2050 dan oldin emas

• 22,1%Elektr avtomobil hech qachon benzinli avtomobil o'rnini bosa olmaydi42

190 foydalanuvchi ovoz berdi. 37 nafar foydalanuvchi betaraf qolgan.

Manba: www.habr.com