Testovací jízda QUANT 48VOLT: revoluce v automobilovém průmyslu nebo ...

760 hp a zrychlení za 2,4 sekundy demonstruje schopnosti akumulátoru

Ztratil se ve stínu Elona Muska a jeho Tesly, ale Nuncio La Vecchio a technologie jeho týmu, které používá výzkumná firma nanoFlowcell, by mohly skutečně způsobit revoluci v automobilovém průmyslu. Nejnovějším výtvorem švýcarské společnosti je studio QUANT 48VOLT, které navazuje na menší QUANTINO 48VOLT a několik předchozích koncepčních modelů, jako je QUANT F, které ještě nepoužívaly 48voltovou technologii.

NanoFlowcell setrvávající v soumraku vřavy automobilového průmyslu posledních let se rozhodl přesměrovat svůj vývojový potenciál a vyvinout technologii tzv. instantních baterií, které ve své práci nemají nic společného s nikl-metal hydridem a lithium-iontem. Bližší prozkoumání studia QUANT 48VOLT však odhalí unikátní technologická řešení - nejen co se týče zmíněného způsobu výroby elektřiny, ale i celkového 48V zapojení s vícefázovými elektromotory s hliníkovými cívkami zabudovanými v kolech, resp. celkový výkon 760 koní. Samozřejmě se nabízí mnoho otázek.

Průtokové baterie – co to je?

Řada výzkumných společností a ústavů, například Fraunhofer v Německu, vyvíjí baterie pro elektrický proud již více než deset let.

Jedná se o baterie, nebo spíše o prvky podobné palivům, které jsou naplněny kapalinou, jako by se palivo nalévalo do automobilu s benzínovým nebo naftovým motorem. Myšlenka na průtokovou nebo takzvanou průtokovou redoxní baterii není nijak složitá a první patent v této oblasti pochází z roku 1949. Každý ze dvou buněčných prostorů, oddělených membránou (podobně jako palivové články), je spojen se zásobníkem obsahujícím specifický elektrolyt. Kvůli tendenci látek navzájem chemicky reagovat se protony pohybují z jednoho elektrolytu do druhého přes membránu a elektrony jsou směrovány přes proudový spotřebič připojený ke dvěma částem, v důsledku čehož protéká elektrický proud. Po určité době jsou dvě nádrže vypuštěny a naplněny čerstvým elektrolytem a použitá je „recyklována“ na nabíjecích stanicích. Systém je provozován pomocí čerpadel.

I když to všechno vypadá skvěle, bohužel stále existuje mnoho překážek pro praktické použití tohoto typu baterií v automobilech. Hustota energie redox baterie s vanadovým elektrolytem je v rozmezí pouze 30-50 Wh na litr, což zhruba odpovídá hustotě olověné baterie. V takovém případě bude za účelem uložení stejného množství energie jako v moderní lithium-iontové baterii s kapacitou 20 kWh na stejné technologické úrovni redoxní baterie zapotřebí 500 litrů elektrolytu. V laboratorních podmínkách dosahují tzv. Vanadiumbromidpolysulfidové baterie hustoty energie 90 Wh na litr.

K výrobě průtokově redoxních baterií nejsou nutné exotické materiály. Nevyžadují se drahé katalyzátory, jako je platina používaná v palivových článcích, nebo polymery, jako jsou lithium-iontové baterie. Vysoké náklady na laboratorní systémy jsou způsobeny pouze skutečností, že jsou jedinečné a jsou vyráběny ručně. Pokud jde o bezpečnost, nehrozí žádné nebezpečí. Když se dva elektrolyty smísí, dojde k chemickému „zkratu“, při kterém se uvolňuje teplo a teplota stoupá, ale zůstává na bezpečných hodnotách a nic jiného se neděje. Samotné kapaliny samozřejmě nejsou bezpečné, ale ani benzín a nafta.

Revoluční technologie nanoFlowcell

Po letech výzkumu vyvinul nanoFlowcell technologii, která znovu nevyužívá elektrolyty. Podrobnosti o chemických procesech firma neuvádí, faktem ale je, že měrná energie jejich bi-ion systému dosahuje neuvěřitelných 600 W/l a umožňuje tak poskytnout elektromotorům tak obrovský výkon. K tomu je paralelně zapojeno šest článků s napětím 48 voltů, schopných dodávat elektřinu systému o výkonu 760 koní. Tato technologie využívá membránu založenou na nanotechnologii vyvinutou společností nanoFlowcell, která poskytuje velkou kontaktní plochu a umožňuje výměnu velkého množství elektrolytu v krátké době. To v budoucnu umožní i zpracování roztoků elektrolytů s vyšší koncentrací energie. Vzhledem k tomu, že systém nepoužívá vysoké napětí jako dříve, odpadají vyrovnávací kondenzátory - nové prvky přímo napájejí elektromotory a mají velký výstupní výkon. QUANT má také účinný režim, kdy jsou některé články vypnuty a výkon je snížen ve jménu účinnosti. Když je však potřeba výkon, je k dispozici - díky obrovskému točivému momentu 2000 Nm na kolo (pouze 8000 Nm podle společnosti) trvá zrychlení na 100 km/h 2,4 sekundy a nejvyšší rychlost je elektronicky omezena na 300 km. / h Pro takové parametry je zcela přirozené nepoužít převodovku - čtyři elektromotory o výkonu 140 kW jsou integrovány přímo do nábojů kol.

Od přírody revoluční elektromotory

Malým zázrakem techniky jsou samotné elektromotory. Protože pracují při extrémně nízkém napětí 48 voltů, nejsou 3-fázové, ale 45-fázové! Místo měděných cívek používají hliníkovou mřížkovou konstrukci pro zmenšení objemu – což je zvláště důležité vzhledem k obrovským proudům. Podle jednoduché fyziky by při výkonu 140 kW na elektromotor a napětí 48 voltů měl jím protékat proud 2900 ampér. Není náhodou, že nanoFlowcell oznamuje hodnoty XNUMXA pro celý systém. V tomto ohledu zde skutečně fungují zákony velkých čísel. Společnost nezveřejňuje, které systémy se používají k přenosu takových proudů. Výhodou nízkého napětí však je, že nejsou vyžadovány vysokonapěťové ochranné systémy, což snižuje cenu produktu. Umožňuje také použití levnějších MOSFETů (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Tranzistors) namísto dražších HV IGBT (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistor).

Po několika dynamických zrychleních chlazení by se elektromotory ani systém neměly pohybovat pomalu.

Velké nádrže mají objem 2 x 250 litrů a podle nanoFlowcell jsou články s provozní teplotou asi 96 stupňů účinné na 90 procent. Jsou zabudovány do tunelu v konstrukci podlahy a přispívají k nízkému těžišti vozidla. Během provozu vozidlo vydává stříkající vodu a soli z použitého elektrolytu se shromažďují ve speciálním filtru a každých 10 000 km se oddělují. Z oficiální tiskové zprávy na 40 stránkách však není jasné, kolik auto spotřebuje na 100 km, a jsou zde zjevně nejasné informace. Společnost tvrdí, že jeden litr bi-ION stojí 0,10 eur. U nádrží o objemu 2 x 250 litrů a odhadovaném počtu najetých kilometrů 1000 50 to znamená 100 litrů na 300 km, což je opět výhodné na pozadí cen pohonných hmot (samostatné vydání hmotnosti). Deklarovaná kapacita systému 600 kWh, což odpovídá 30 kWh / l, však znamená spotřebu 100 kWh na 2 km, což je hodně. Například menší Quantino má nádrže o objemu 95 x 15 litrů, které dodávají (údajně) pouze 115 kWh (pravděpodobně 1000?), A tvrdí, že najezdí 14 100 km při XNUMX kWh na XNUMX km. Jedná se o zjevné nesrovnalosti ...

Kromě toho je jak technologie pohonu, tak design vozu ohromující, což je samo o sobě pro začínající společnost jedinečné. Prostorový rám a materiály, z nichž je tělo vyrobeno, jsou také vyspělé. To se však na pozadí takového pohonu již zdá podmíněné. Stejně důležité je, že vozidlo má certifikaci TUV pro jízdu v německé silniční síti a je připraveno k sériové výrobě. Co by mělo začít ve Švýcarsku příští rok.

Text: Georgy Kolev

Domov " články" Blanks » QUANT 48VOLT: revoluce v automobilovém průmyslu nebo ...