Testna vožnja QUANT 48VOLT: revolucija u automobilskoj industriji ili ...

760 ks a ubrzanje u 2,4 sekunde pokazuje sposobnosti akumulatora

Izgubio se u sjenama Elona Muska i njegove Tesle, no tehnologija nuncija La Vecchia i njegovog tima, koju koristi istraživačka tvrtka nanoFlowcell, mogla bi stvarno revolucionirati automobilsku industriju. Najnovija kreacija švicarske tvrtke je studio QUANT 48VOLT, koji slijedi manji QUANTINO 48VOLT i nekoliko prethodnih konceptnih modela kao što je QUANT F koji još nije koristio 48-voltnu tehnologiju.

Ostajući u sumraku katastrofa automobilske industrije posljednjih godina, NanoFlowcell odlučuje preusmjeriti svoj razvojni potencijal i razviti tehnologiju tzv. trenutnih baterija, koje u svom radu nemaju nikakve veze s nikal-metal-hidridnim i litij-ionskim. No, pobliže proučavanje studija QUANT 48VOLT otkrit će jedinstvena tehnološka rješenja - ne samo u pogledu spomenutog načina proizvodnje električne energije, već i ukupnog 48V strujnog kruga s višefaznim elektromotorima s aluminijskim svicima ugrađenim u kotače, te ukupne snage 760 konjskih snaga. Naravno, postavljaju se brojna pitanja.

Protočne baterije - što su to?

Brojne istraživačke tvrtke i instituti, poput Fraunhofera u Njemačkoj, više od deset godina razvijaju baterije za električnu struju.

To su baterije ili točnije elementi slični gorivu, koji se pune tekućinom, poput ulijevanja goriva u automobil s benzinskim ili dizelskim motorom. Zapravo, ideja protočne ili takozvane protočne redoks baterije nije teška, a prvi patent na ovom području datira još iz 1949. godine. Svaki od dvaju ćelijskih prostora, odvojenih membranom (slično gorivim ćelijama), povezan je s rezervoarom koji sadrži određeni elektrolit. Zbog sklonosti tvari da kemijski međusobno reagiraju, protoni se kroz membranu premještaju iz jednog elektrolita u drugi, a elektroni se usmjeravaju kroz strujni potrošač povezan s dva dijela, uslijed čega teče električna struja. Nakon određenog vremena dva spremnika se isušuju i pune svježim elektrolitom, a rabljeni se "reciklira" na punionicama. Sustavom upravljaju pumpe.

Iako sve ovo izgleda sjajno, nažalost još uvijek postoje brojne prepreke za praktičnu upotrebu ove vrste baterija u automobilima. Gustoća energije redoks baterije s vanadijevim elektrolitom je u rasponu od samo 30-50 Wh po litri, što približno odgovara vrijednosti olovne kiseline. U ovom slučaju, kako bi se pohranila ista količina energije kao u modernoj litij-ionskoj bateriji kapaciteta 20 kWh, na istoj tehnološkoj razini redoks-baterije, bit će potrebno 500 litara elektrolita. U laboratorijskim uvjetima takozvane vanadijeve polisulfid-bromidne baterije postižu energetsku gustoću od 90 Wh po litri.

Egzotični materijali nisu potrebni za proizvodnju protočnih redoks baterija. Nisu potrebni skupi katalizatori poput platine koja se koristi u gorivim ćelijama ili polimera poput litij-ionskih baterija. Visoka cijena laboratorijskih sustava objašnjava se samo činjenicom da su jedinstveni i da se izrađuju ručno. Što se sigurnosti tiče, nema opasnosti. Kad se pomiješaju dva elektrolita, dolazi do kemijskog "kratkog spoja", u kojem se oslobađa toplina i temperatura raste, ali ostaje na sigurnim vrijednostima i ništa se drugo ne događa. Naravno, neke tekućine nisu sigurne, ali isto tako i benzin i dizel.

Revolucionarna nanoFlowcell tehnologija

Nakon godina istraživanja, nanoFlowcell je razvio tehnologiju koja ne koristi ponovno elektrolite. Iz tvrtke ne iznose detalje o kemijskim procesima, no činjenica je da specifična energija njihovog bi-ionskog sustava doseže nevjerojatnih 600 W/l i tako omogućuje davanje tako enormne snage elektromotorima. Da biste to učinili, paralelno je spojeno šest ćelija s naponom od 48 volti, koje mogu opskrbljivati ​​strujom sustav kapaciteta 760 KS. Ova tehnologija koristi membranu temeljenu na nanotehnologiji koju je razvio nanoFlowcell kako bi se osigurala velika kontaktna površina i omogućila zamjena velikih količina elektrolita u kratkom vremenu. To će u budućnosti omogućiti i preradu otopina elektrolita s većom koncentracijom energije. Budući da sustav ne koristi visoki napon kao prije, međuspremnici su eliminirani - novi elementi izravno napajaju elektromotore i imaju veliku izlaznu snagu. QUANT također ima učinkovit način rada gdje se neke od ćelija isključuju i snaga se smanjuje u ime učinkovitosti. No, kada je snaga potrebna, ona je dostupna - zbog golemog okretnog momenta od 2000 Nm po kotaču (samo 8000 Nm prema tvrtki), ubrzanje do 100 km/h traje 2,4 sekunde, a najveća je brzina elektronički ograničena na 300 km. / h Za takve parametre sasvim je prirodno ne koristiti prijenos - četiri elektromotora od 140 kW integrirana su izravno u glavčine kotača.

Revolucionarni električni motori po prirodi

Malo čudo tehnike su sami elektromotori. Budući da rade na izuzetno niskom naponu od 48 volti, nisu 3-fazni, već 45-fazni! Umjesto bakrenih zavojnica, koriste aluminijsku rešetkastu strukturu za smanjenje volumena - što je posebno važno s obzirom na goleme struje. Prema jednostavnoj fizici, uz snagu od 140 kW po elektromotoru i napon od 48 volti, struja koja teče kroz njega trebala bi biti 2900 ampera. Nije slučajnost da nanoFlowcell najavljuje vrijednosti od XNUMXA za cijeli sustav. U tom smislu zakoni velikih brojeva ovdje stvarno djeluju. Tvrtka ne otkriva koji se sustavi koriste za prijenos takvih struja. Međutim, prednost niskog napona je u tome što nisu potrebni visokonaponski zaštitni sustavi, čime se smanjuje cijena proizvoda. Također omogućuje korištenje jeftinijih MOSFET-a (poluvodički tranzistori s efektom polja metalnog oksida) umjesto skupljih HV IGBT-ova (bipolarni tranzistori s izoliranim vratima visokog napona).

Ni motori ni sustav ne smiju se polako kretati nakon nekoliko dinamičkih ubrzanja hlađenja.

Veliki spremnici imaju zapreminu od 2 x 250 litara, a prema nanoFlowcell-u, stanice s radnom temperaturom od oko 96 stupnjeva učinkovite su 90 posto. Integrirani su u tunel u podnoj strukturi i pridonose niskom težištu vozila. Tijekom rada vozilo ispušta kapljice vode, a soli iz istrošenog elektrolita skupljaju se u posebnom filtru i razdvajaju svakih 10 000 km. Međutim, iz službenog priopćenja za javnost na 40 stranica nije jasno koliko automobil troši na 100 km, a očito postoje nejasne informacije. Tvrtka tvrdi da jedna litra bi-ION-a košta 0,10 eura. Za spremnike zapremine 2 x 250 litara i procijenjene kilometraže od 1000 km, to znači 50 litara na 100 km, što je opet povoljno u odnosu na pozadinu cijena goriva (zasebno izdanje težine). Međutim, deklarirani kapacitet sustava od 300 kWh, što odgovara 600 kWh / l, znači potrošnju od 30 kWh na 100 km, što je puno. Primjerice, manji Quantino ima spremnike od 2 x 95 litara koji isporučuju (navodno) samo 15 kWh (vjerojatno 115?), A zahtijeva 1000 km kilometraže pri 14 kWh na 100 km. To su očite nedosljednosti ...

Sve to na stranu, i pogonska tehnologija i dizajn automobila su zapanjujući, što je samo po sebi jedinstveno za start-up tvrtku. Svemirski okvir i materijali od kojih je tijelo izrađeno također su visokotehnološki. Ali to se već čini uvjetovanim u odnosu na takav pogon. Jednako važno, vozilo je TUV certificirano za vožnju njemačkom cestovnom mrežom i spremno za serijsku proizvodnju. Što bi trebalo započeti u Švicarskoj sljedeće godine.

Tekst: Georgy Kolev

Dom " Članci " praznine » QUANT 48VOLT: revolucija u automobilskoj industriji ili ...