Prøvekørsel QUANT 48VOLT: revolution i bilindustrien eller ...
760 h.p. og acceleration på 2,4 sekunder viser akkumulatorens muligheder
Han er fortabt i skyggen af Elon Musk og hans Tesla, men Nuncio La Vecchio og hans teams teknologi, brugt af analysefirmaet nanoFlowcell, kunne virkelig revolutionere bilindustrien. Den seneste kreation fra det schweiziske firma er studiet QUANT 48VOLT, som følger den mindre QUANTINO 48VOLT og flere tidligere konceptmodeller såsom QUANT F, der endnu ikke brugte 48-volt teknologi.
Forbliver i skumringen af bilindustriens uro i de seneste år, beslutter NanoFlowcell at omdirigere sit udviklingspotentiale og udvikle teknologien til såkaldte øjeblikkelige batterier, som i deres arbejde intet har at gøre med nikkel-metalhydrid og lithium-ion. En nærmere undersøgelse af QUANT 48VOLT studiet vil dog afsløre unikke teknologiske løsninger - ikke kun med hensyn til den førnævnte måde at generere elektricitet på, men også det overordnede 48V kredsløb med flerfasede elmotorer med aluminiumsspoler indbygget i hjulene, og en samlet effekt på 760 hestekræfter. Der opstår selvfølgelig mange spørgsmål.
Flow-batterier - hvad er det?
En række forskningsfirmaer og institutter som Fraunhofer i Tyskland har udviklet batterier til elektrisk strøm i over ti år.
Disse er batterier, eller rettere, elementer svarende til brændstof, som er fyldt med væske, ligesom brændstof hældes i en bil med en benzin- eller dieselmotor. Faktisk er ideen om et flow-through eller såkaldt flow-through redox-batteri ikke vanskelig, og det første patent på dette område går tilbage til 1949. Hvert af de to cellerum, adskilt af en membran (svarende til brændselsceller), er forbundet til et reservoir indeholdende en specifik elektrolyt. På grund af stoffernes tendens til kemisk at reagere med hinanden bevæger protoner sig fra en elektrolyt til en anden gennem membranen, og elektroner ledes gennem en strømforbruger, der er forbundet med de to dele, hvilket resulterer i, at en elektrisk strøm strømmer. Efter en vis tid drænes to tanke og fyldes med frisk elektrolyt, og den brugte "genbruges" på ladestationer. Systemet drives af pumper.
Selvom alt dette ser godt ud, er der desværre stadig mange forhindringer for den praktiske brug af denne type batteri i biler. Energidensiteten af et redox-batteri med vanadiumelektrolyt ligger i området kun 30-50 Wh pr. Liter, hvilket omtrent svarer til et blysyrebatteri. I dette tilfælde kræves 20 liter elektrolyt for at lagre den samme mængde energi som i et moderne lithium-ion-batteri med en kapacitet på 500 kWh på det samme teknologiske niveau som et redox-batteri. Under laboratorieforhold opnår de såkaldte vanadiumbromidpolysulfidbatterier en energitæthed på 90 Wh pr. Liter.
Eksotiske materialer er ikke påkrævet til produktion af gennemstrømningsredoxbatterier. Der kræves ingen dyre katalysatorer, såsom platin, der anvendes i brændselsceller eller polymerer, såsom lithiumionbatterier. De høje omkostninger ved laboratoriesystemer skyldes kun, at de er enestående og er lavet i hånden. For så vidt angår sikkerhed, er der ingen fare. Når to elektrolytter blandes, opstår der en kemisk "kortslutning", hvor varme frigives, og temperaturen stiger, men forbliver på sikre værdier, og intet andet sker. Selvfølgelig er væsker ikke sikre, men heller ikke benzin og diesel.
Revolutionerende nanoFlowcell-teknologi
Efter mange års forskning har nanoFlowcell udviklet en teknologi, der ikke genbruger elektrolytter. Virksomheden giver ikke detaljer om de kemiske processer, men faktum er, at den specifikke energi i deres bi-ion-system når op på utrolige 600 W/l og dermed gør det muligt at levere så enorm kraft til elektriske motorer. For at gøre dette er seks celler med en spænding på 48 volt forbundet parallelt, der er i stand til at levere elektricitet til et system med en kapacitet på 760 hk. Denne teknologi bruger en nanoteknologi-baseret membran udviklet af nanoFlowcell til at give en stor kontaktflade og tillade store mængder elektrolyt at blive udskiftet på kort tid. I fremtiden vil dette også muliggøre behandling af elektrolytopløsninger med en højere energikoncentration. Da systemet ikke bruger højspænding som før, elimineres bufferkondensatorer - de nye elementer føder direkte elmotorerne og har en stor udgangseffekt. QUANT har også en effektiv tilstand, hvor nogle af cellerne er slukket, og strømmen reduceres i effektivitetens navn. Men når der er behov for kræfter, er den tilgængelig - på grund af det enorme drejningsmoment på 2000 Nm pr. hjul (kun 8000 Nm ifølge firmaet), tager acceleration til 100 km/t 2,4 sekunder, og tophastigheden er elektronisk begrænset til 300 km. / h For sådanne parametre er det helt naturligt ikke at bruge en transmission - fire 140 kW elektriske motorer er integreret direkte i hjulnavene.
Revolutionerende af naturen elektriske motorer
Et lille mirakel af teknologi er selve elmotorerne. Fordi de arbejder ved en ekstrem lav spænding på 48 volt, er de ikke 3-fasede, men 45-fasede! I stedet for kobberspoler bruger de en gitterstruktur af aluminium til at reducere volumen – hvilket er særligt vigtigt i betragtning af de enorme strømme. Ifølge simpel fysik, med en effekt på 140 kW pr. elektrisk motor og en spænding på 48 volt, skal strømmen, der strømmer gennem den, være 2900 ampere. Det er ikke tilfældigt, at nanoFlowcell annoncerer XNUMXA værdier for hele systemet. I denne henseende fungerer lovene for store tal virkelig her. Virksomheden oplyser ikke, hvilke systemer der bruges til at overføre sådanne strømme. Fordelen ved lavspænding er dog, at højspændingsbeskyttelsessystemer ikke er påkrævet, hvilket reducerer omkostningerne ved produktet. Det tillader også brugen af billigere MOSFET'er (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) i stedet for de dyrere HV IGBT'er (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistors).
Hverken elektriske motorer eller systemet skal bevæge sig langsomt efter flere dynamiske køleaccelerationer.
Store tanke har et volumen på 2 x 250 liter, og ifølge nanoFlowcell er celler med en driftstemperatur på omkring 96 grader 90 procent effektive. De er indbygget i tunnelen i gulvkonstruktionen og bidrager til køretøjets lave tyngdepunkt. Under drift udsender bilen stænk vand, og salte fra den brugte elektrolyt opsamles i et specielt filter og adskilles hver 10 km. Det fremgår imidlertid ikke klart af den officielle pressemeddelelse på 000 sider, hvor meget bilen bruger per 40 km, og der er tydeligvis vage oplysninger. Virksomheden hævder, at en liter bi-ION koster 100 euro. For tanke med et volumen på 0,10 x 2 liter og en anslået kilometertal på 250 km betyder det 1000 liter pr. 50 km, hvilket igen er fordelagtigt på baggrund af brændstofpriserne (en separat vægtudgave). Den deklarerede systemkapacitet på 100 kWh, hvilket svarer til 300 kWh / l, betyder dog et forbrug på 600 kWh pr. 30 km, hvilket er meget. Den mindre Quantino har for eksempel 100 x 2 liters tanke, der leverer (angiveligt) kun 95 kWh (sandsynligvis 15?), Mens den påståede kilometertal er 115 km, mens den forbruger 1000 kWh pr. 14 km. Disse er åbenlyse uoverensstemmelser ...
Bortset fra dette er både drevteknologien og bilens design forbløffende, hvilket i sig selv er unikt for et opstartsfirma. Rumrammen og materialerne, som kroppen er fremstillet af, er også højteknologiske. Men dette synes allerede betinget på baggrund af et sådant drev. Lige så vigtigt er køretøjet TUV-certificeret til kørsel på det tyske vejnet og klar til serieproduktion. Hvad skal starte i Schweiz næste år.
Tekst: Georgy Kolev
Hjem " Artikler " Blanker » QUANT 48VOLT: revolution i bilindustrien eller ...
