Test drive QUANT 48VOLT: revoluție în industria auto sau...

760 cp iar accelerarea în 2,4 secunde demonstrează capacitățile acumulatorului

S-a pierdut în umbra lui Elon Musk și a lui Tesla, dar Nuncio La Vecchio și tehnologia echipei sale, utilizate de firma de cercetare nanoFlowcell, ar putea revoluționa cu adevărat industria auto. Cea mai recentă creație a companiei elvețiene este studioul QUANT 48VOLT, care urmează modelul mai mic QUANTINO 48VOLT și mai multe modele concept anterioare, cum ar fi QUANT F, care nu folosea încă tehnologia de 48 volți.

Rămânând în amurgul dezastrelor din industria auto din ultimii ani, NanoFlowcell decide să-și redirecționeze potențialul de dezvoltare și să dezvolte tehnologia așa-numitelor baterii instantanee, care în activitatea lor nu au nicio legătură cu hidrura de nichel-metal și litiu-ion. Cu toate acestea, o examinare mai atentă a studioului QUANT 48VOLT va dezvălui soluții tehnologice unice - nu numai în ceea ce privește modul de generare a energiei electrice menționat mai sus, ci și circuitul general de 48V cu motoare electrice multifazate cu bobine de aluminiu încorporate în roți și un putere totală de 760 de cai putere. Desigur, apar multe întrebări.

Bateriile Flow - ce sunt acestea?

O serie de companii și institute de cercetare precum Fraunhofer din Germania dezvoltă baterii pentru curent electric de peste zece ani.

Acestea sunt baterii sau, mai bine zis, elemente similare combustibilului, care sunt umplute cu lichid, cum ar fi combustibilul turnat într-o mașină cu motor pe benzină sau diesel. De fapt, ideea unei baterii redox de tip flow-through sau așa-numită flow-through nu este dificilă, iar primul brevet din acest domeniu datează din 1949. Fiecare dintre cele două spații ale celulelor, separate de o membrană (similară cu celulele de combustibil), este conectat la un rezervor care conține un electrolit specific. Datorită tendinței substanțelor de a reacționa chimic între ele, protonii se deplasează de la un electrolit la altul prin membrană, iar electronii sunt direcționați printr-un consumator de curent conectat la cele două părți, în urma căruia curge un curent electric. După un anumit timp, două rezervoare sunt drenate și umplute cu electrolit proaspăt, iar cel folosit este „reciclat” la stațiile de încărcare. Sistemul este acționat de pompe.

În timp ce totul arată grozav, din păcate, există încă multe obstacole în calea utilizării practice a acestui tip de baterie în mașini. Densitatea energetică a unei baterii redox cu electrolit de vanadiu este în intervalul de numai 30-50 Wh pe litru, ceea ce corespunde aproximativ cu cea a unei baterii plumb-acid. În acest caz, pentru a stoca aceeași cantitate de energie ca într-o baterie modernă litiu-ion cu o capacitate de 20 kWh, la același nivel tehnologic al unei baterii redox, vor fi necesari 500 de litri de electrolit. În condiții de laborator, așa-numitele baterii polisulfură de bromură de vanadiu ating o densitate de energie de 90 Wh pe litru.

Nu sunt necesare materiale exotice pentru producerea de baterii redox cu flux. Nu sunt necesari catalizatori scumpi, cum ar fi platina utilizată în pilele de combustibil sau polimeri, cum ar fi bateriile litiu-ion. Costul ridicat al sistemelor de laborator se datorează numai faptului că sunt unice și sunt fabricate manual. În ceea ce privește securitatea, nu există niciun pericol. Când doi electroliți sunt amestecați, apare un „scurtcircuit” chimic, în care se eliberează căldură și temperatura crește, dar rămâne la valori sigure și nu se întâmplă nimic altceva. Desigur, lichidele singure nu sunt sigure, dar nici benzina și motorina.

Tehnologie revoluționară nanoFlowcell

După ani de cercetare, nanoFlowcell a dezvoltat o tehnologie care nu reutiliza electroliții. Compania nu oferă detalii despre procesele chimice, dar adevărul este că energia specifică a sistemului lor bi-ion ajunge la 600 W/l incredibil și face astfel posibilă furnizarea unei astfel de puteri enorme motoarelor electrice. Pentru a face acest lucru, șase celule cu o tensiune de 48 de volți sunt conectate în paralel, capabile să furnizeze energie electrică unui sistem cu o capacitate de 760 CP. Această tehnologie folosește o membrană bazată pe nanotehnologie dezvoltată de nanoFlowcell pentru a oferi o suprafață mare de contact și pentru a permite înlocuirea unor cantități mari de electrolit într-un timp scurt. În viitor, acest lucru va permite și prelucrarea soluțiilor de electroliți cu o concentrație mai mare de energie. Deoarece sistemul nu folosește tensiune înaltă ca înainte, condensatorii tampon sunt eliminați - noile elemente alimentează direct motoarele electrice și au o putere mare de ieșire. QUANT are, de asemenea, un mod eficient în care unele dintre celule sunt oprite și puterea este redusă în numele eficienței. Cu toate acestea, atunci când este nevoie de putere, aceasta este disponibilă - datorită cuplului uriaș de 2000 Nm pe roată (doar 8000 Nm conform companiei), accelerația la 100 km/h durează 2,4 secunde, iar viteza maximă este limitată electronic la 300 km. / h Pentru astfel de parametri, este destul de firesc să nu folosiți o transmisie - patru motoare electrice de 140 kW sunt integrate direct în butucii roților.

Motoare electrice revoluționare în natură

Un mic miracol al tehnologiei sunt motoarele electrice în sine. Pentru ca functioneaza la o tensiune extrem de joasa de 48 volti, nu sunt trifazate, ci trifazate! În loc de bobine de cupru, acestea folosesc o structură de zăbrele de aluminiu pentru a reduce volumul - ceea ce este deosebit de important având în vedere curenții uriași. Conform unei fizice simple, cu o putere de 3 kW per motor electric și o tensiune de 45 volți, curentul care circulă prin acesta ar trebui să fie de 140 de amperi. Nu este o coincidență că nanoFlowcell anunță valori de 48A pentru întregul sistem. În acest sens, aici chiar funcționează legile numerelor mari. Compania nu dezvăluie ce sisteme sunt folosite pentru a transmite astfel de curenți. Cu toate acestea, avantajul tensiunii joase este că nu sunt necesare sisteme de protecție de înaltă tensiune, reducând costul produsului. De asemenea, permite utilizarea de MOSFET-uri mai ieftine (tranzistoare cu efect de câmp cu semiconductor de oxid de metal) în locul celor mai scumpe IGBT-uri HV (tranzistoare bipolare cu poartă izolată de înaltă tensiune).

Nici motoarele electrice, nici sistemul nu ar trebui să se miște încet după câteva accelerații dinamice de răcire.

Rezervoarele mari au un volum de 2 x 250 litri și, conform nanoFlowcell, celulele cu o temperatură de funcționare de aproximativ 96 de grade sunt eficiente la 90%. Acestea sunt încorporate în tunel în structura podelei și contribuie la centrul de greutate scăzut al vehiculului. În timpul funcționării, vehiculul emite stropi de apă, iar sărurile din electrolitul uzat sunt colectate într-un filtru special și separate la fiecare 10 km. Cu toate acestea, nu este clar din comunicatul de presă oficial de 000 de pagini cât consumă mașina la 40 km și există, în mod evident, informații vagi. Compania susține că un litru de bi-ION costă 100 euro. Pentru rezervoarele cu un volum de 0,10 x 2 litri și un kilometraj estimat la 250 km, aceasta înseamnă 1000 litri la 50 km, ceea ce este din nou avantajos pe fondul prețurilor combustibililor (o problemă separată a greutății). Cu toate acestea, capacitatea declarată a sistemului de 100 kWh, care corespunde 300 kWh / l, înseamnă un consum de 600 kWh la 30 km, ceea ce înseamnă mult. Cel mai mic Quantino, de exemplu, are 100 rezervoare de 2 litri care furnizează (se pare) doar 95 kWh (probabil 15?) Și pretinde 115 km kilometri la 1000 kWh la 14 km. Acestea sunt inconsecvențe evidente ...

În afară de toate acestea, atât tehnologia de acționare, cât și designul mașinii sunt uimitoare, ceea ce, în sine, este unic pentru o companie nouă. Rama spațială și materialele din care este fabricat corpul sunt, de asemenea, de înaltă tehnologie. Dar acest lucru pare deja condiționat pe fondul unei astfel de acțiuni. La fel de important, vehiculul este certificat TUV pentru a circula pe rețeaua rutieră germană și gata pentru producția de serie. Ce ar trebui să înceapă în Elveția anul viitor.

Text: Georgy Kolev

Acasă " Articole " spatii libere » QUANT 48VOLT: revoluție în industria auto sau ...