Vào ngày 11 tháng 1914 năm XNUMX, một tuyên bố của Henry Ford xuất hiện trên tờ New York Times:
“Tôi hy vọng rằng trong vòng một năm nữa chúng tôi sẽ bắt đầu sản xuất ô tô điện. Tôi không muốn nói về những điều trong năm tới, nhưng tôi muốn kể cho bạn nghe đôi điều về kế hoạch của tôi. Sự thật là ông Edison và tôi đã làm việc được vài năm để tạo ra những chiếc xe điện giá rẻ và thiết thực. Chúng được thực hiện như một thử nghiệm và chúng tôi hài lòng rằng con đường dẫn đến thành công là hiển nhiên. Thách thức đối với xe điện cho đến nay là tạo ra một loại pin nhẹ có thể hoạt động trên quãng đường dài mà không cần sạc lại. Ông Edison đã thử nghiệm loại pin này được một thời gian rồi.”
Nhưng có điều gì đó không ổn...
Thomas Edison với Detroit Electric
Ấn phẩm này là sự tiếp nối hợp lý của bài viết trước của tôi
tham số ở đâu r ảnh hưởng đến tốc độ tăng trưởng thị phần, vì nó là số mũ - hệ số này càng cao thì công nghệ mới sẽ chinh phục thị trường càng nhanh, tức là. Mỗi năm công nghệ sẽ trở nên thú vị với nhiều người hơn do tính tiện lợi của nó. K hệ số mô tả tiềm năng tăng trưởng của một công nghệ mới, tức là ở giá trị K thấp, công nghệ sẽ không thể chiếm lĩnh toàn bộ thị trường mà chỉ có thể chinh phục một phân khúc thị trường mà nó sẽ thú vị hơn công nghệ trước đó.
Bài toán đặt ra là tìm các tham số cần thiết cho phương trình logistic cho phép chúng ta dự đoán sự phát triển của ngành xe điện chở khách:
- “Năm 0” là năm mà một nửa số ô tô du lịch bán ra trên thế giới sẽ có động cơ điện (P0,5=0, t=XNUMX);
- Tốc độ tăng trưởng thị phần (r) xe điện.
Trong trường hợp này, hãy nói:
- ô tô điện sẽ thay thế hoàn toàn ô tô có động cơ đốt trong (ICE) khỏi thị trường (K=1), vì tôi không thấy tính năng nào cho phép phân khúc thị trường ô tô du lịch.
Thị trường xe hạng nặng và thiết bị đặc biệt không được tính đến khi biên soạn mô hình và vẫn chưa có thị trường cho xe điện trong ngành này.
- Bây giờ chúng ta đang sống trong “thời gian âm” (P(t)<0) và trong hàm này, chúng ta sẽ sử dụng phần bù tương ứng với “năm 0” cho thời gian của chúng ta (t-tXNUMX).
Số liệu thống kê về doanh số bán xe du lịch được lấy từ .
Thống kê doanh số bán xe điện được lấy từ .
Số liệu thống kê trước năm 2012 về xe điện rất khan hiếm và sẽ không được đưa vào nghiên cứu.
Kết quả là chúng ta có dữ liệu sau:
Chương trình tìm kiếm Year Zero và tốc độ tăng trưởng thị trường
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
Kết quả của chương trình, các giá trị sau đã được chọn:
Năm 2028 là năm XNUMX.
Hệ số tăng trưởng - 0.37
Độ lệch tối đa của dữ liệu thống kê so với giá trị hàm là 0.005255.
Biểu đồ của hàm số từ năm 2012 đến năm 2019 trông như thế này:
Biểu đồ cuối cùng với dự báo đến năm 2050 trông như thế này:
Biểu đồ cho thấy mức giới hạn là 99% của toàn bộ thị trường, tức là. Đến năm 2040, xe điện sẽ thay thế hoàn toàn ô tô sử dụng động cơ đốt trong.
Chương trình vẽ đồ thị hàm số
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)
Những phát hiện
Theo logic tương tự như khi mô tả lịch sử phát triển của ô tô động cơ đốt trong, tôi đã cố gắng dự đoán sự phát triển của ngành xe điện chở khách dựa trên số liệu thống kê có sẵn.
Kết quả thu được chỉ ra rằng đến năm 2030, một nửa số ô tô du lịch bán ra trên thế giới sẽ có động cơ điện và đến năm 2040, ô tô du lịch động cơ đốt trong sẽ là chuyện quá khứ.
Tất nhiên, sau năm 2030, một số người sẽ lái những chiếc ô tô chạy xăng mà họ đã mua trước năm 2030, nhưng họ sẽ biết rằng lần mua tiếp theo của họ sẽ là một chiếc ô tô điện.
Tốc độ tăng trưởng của xe điện cao gấp 4 lần tốc độ tăng trưởng của ô tô chạy động cơ đốt trong, điều này cho thấy các công nghệ mới đang đi vào cuộc sống của chúng ta ngày càng nhanh chóng, trở thành một phần tầm thường trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta (ở đây chúng ta nhớ đến điện thoại di động) .
Trong những năm tới, vấn đề mà Edison chưa thể giải quyết cần được giải quyết - một loại pin đủ dung lượng sẽ cho phép phạm vi hoạt động xa hơn giữa các trạm sạc.
Để tạo ra mạng lưới trạm sạc tương đương với mạng lưới trạm xăng hiện có, cần hiện đại hóa mạng lưới điện hiện có ở các thành phố lớn và dọc các tuyến đường cao tốc.
Ngoài ra, sự tăng trưởng doanh số bán xe điện sẽ bị cản trở , nhưng nó cũng cản trở dầu mỏ trong bối cảnh nhu cầu than giảm.
PS
Nếu Edison giải được bài toán được giao thì “kỷ nguyên dầu mỏ” thậm chí còn chưa bắt đầu…
Chỉ những người dùng đã đăng ký mới có thể tham gia khảo sát. , xin vui lòng.
Khi nào mọi người sẽ lái xe điện?
-
9,5%đến năm 2030 mọi người sẽ chuyển sang xe điện chứ không phải Half18
-
20,0%Đến năm 2040, chắc chắn mọi người sẽ chuyển sang sử dụng ô tô điện38
-
48,4%không sớm hơn 2050
-
22,1%Ô tô điện sẽ không bao giờ thay thế được ô tô chạy xăng42
190 người dùng bình chọn. 37 người dùng bỏ phiếu trắng.
Nguồn: www.habr.com