🍑 👩🏿 ✋🏼 Quando todo mundo vai andar de carro elétrico? 👰 👩🏽‍🔧 🥨

Em 11 de janeiro de 1914, a declaração de Henry Ford apareceu no New York Times:

“Espero que em um ano iniciemos a produção do carro elétrico. Não gosto de falar sobre as coisas com um ano de antecedência, mas quero contar uma coisa sobre meus planos. O fato é que o Sr. Edison e eu trabalhamos há vários anos para criar veículos elétricos baratos e práticos. Eles foram feitos como um experimento, e estamos satisfeitos que o caminho para o sucesso é óbvio. Até agora, o problema com veículos elétricos era criar uma bateria leve que pode funcionar por longas distâncias sem recarregar. Edison vem experimentando essa bateria há algum tempo.

Mas algo deu errado ...

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Thomas Edison no Detroit Electric

Esta publicação é uma continuação lógica do meu artigo anterior "Investigação da função logística como lei do desenvolvimento da indústria".

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onde o parâmetro r afeta a taxa de crescimento da participação de mercado, uma vez que fica no expoente do expoente - quanto maior esse coeficiente, mais rápida a nova tecnologia conquistará o mercado, ou seja, a cada ano, a tecnologia deve se tornar interessante para mais pessoas por sua conveniência., o coeficiente K descreve o potencial de crescimento de uma nova tecnologia, ou seja, com baixos valores de K, a tecnologia não poderá capturar todo o mercado, mas apenas reconquistar o segmento de mercado em que será mais interessante que a tecnologia anterior.

A afirmação do problema é encontrar os parâmetros necessários para a equação logística que nos permite prever o desenvolvimento da indústria de carros elétricos:

“Ano zero” - um ano em que metade dos carros vendidos no mundo estará com um motor elétrico (P0 = 0,5, t = 0);
taxa de crescimento da participação de mercado ( r ) de veículos elétricos.

Nesse caso, vamos assumir:

os carros elétricos substituirão completamente os carros por um motor de combustão interna (ICE) do mercado (K = 1), pois não vejo uma linha que me permita segmentar o mercado de carros.

O mercado de máquinas pesadas e equipamentos especiais não foi levado em consideração na elaboração do modelo; portanto, ainda não há mercado de carros elétricos nessa indústria.
agora vivemos em "tempo negativo" (P (t) <0) e na função usaremos o deslocamento relativo ao "ano zero" para o nosso tempo (t-t0).

Estatísticas sobre as vendas de automóveis de passageiros são obtidas aqui .

Os dados estatísticos das vendas de veículos elétricos são obtidos aqui .

As estatísticas até 2012 sobre veículos elétricos são muito escassas e não serão levadas em consideração no estudo.

Como resultado, temos os seguintes dados:

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Programa Zero Ano e Taxa de Crescimento do Mercado

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 # ymax=1 # Gmax=2025 # " " rmax=0.35 # k=1 # "1" , p0=0.5 # " " for j in range(10): # " " x0=2025+j r=0.35 for i in range(10): # " " 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: # r ymax=max(abs(y4)) Gmax=x0 rmax=r print(str(Gmax).ljust(20), str(rmax).ljust(20), ymax) # " ", r

Como resultado do programa, os seguintes valores foram selecionados:
Ano zero - 2028.
Coeficiente de crescimento - 0,37 O

desvio máximo dos dados estatísticos do valor da função é 0,005255.

O gráfico de funções da seção entre 2012 e 2019 é o seguinte:

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O gráfico final com a previsão até 2050 é assim:

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O gráfico mostra um corte de 99% de todo o mercado, ou seja, até 2040, um carro elétrico substituirá completamente os carros com motores de combustão interna.

Função Programa Gráfico

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)) # 2012 2019 fig, ax = plt.subplots(figsize=(30, 20), facecolor="#f5f5f5") plt.grid() ax.plot(x, y, 'o', color='tab:brown') ax.plot(x, y1) # 2010 2050 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)

achados

Seguindo a mesma lógica que na descrição da história do desenvolvimento de motores com ICEs, tentei prever o desenvolvimento da indústria de carros elétricos usando as estatísticas disponíveis.

Os resultados obtidos indicam que, em 2030, metade dos carros vendidos no mundo estará com um motor elétrico e, em 2040, os carros de passageiros com ICE serão coisa do passado.

É claro que, depois de 2030, algumas pessoas dirigirão carros a gasolina, que compraram antes de 2030, mas saberão que sua próxima compra será um carro elétrico.
A taxa de crescimento para veículos elétricos é 4 vezes maior que a taxa de crescimento para carros com motores de combustão interna, o que sugere que as novas tecnologias estão cada vez mais entrando em nossas vidas, tornando-se um lugar comum em nossas vidas cotidianas (lembramos aqui dos telefones celulares).

Nos próximos anos, um problema que Edison não conseguiu resolver deve ser resolvido - uma bateria suficientemente espaçosa que aumentará a quilometragem entre as estações de carregamento.

Para criar uma rede de estações de carregamento equivalente à rede existente de postos de gasolina, é necessário modernizar as redes elétricas existentes nas grandes cidades e nas rodovias.

Além disso , o paradoxo de Jevans dificultará o crescimento das vendas de veículos elétricos , mas também interferiu no petróleo em meio à queda na demanda de carvão.

PS
Se Edison pudesse resolver a tarefa definida para ele, a "era do petróleo" nem sequer começaria ...

Quando todo mundo vai andar de carro elétrico?

achados

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