Koeajo QUANT 48VOLT: vallankumous autoteollisuudessa tai ...
760 hv. ja kiihtyvyys 2,4 sekunnissa osoittaa akun kyvyt
Hän on eksynyt Elon Muskin ja hänen Teslansa varjoon, mutta Nuncio La Vecchio ja hänen tiiminsä teknologia, jota tutkimusyhtiö nanoFlowcell käyttää, voisi todella mullistaa autoteollisuuden. Sveitsiläisen yrityksen uusin luomus on studio QUANT 48VOLT, joka seuraa pienempää QUANTINO 48VOLTia ja useita aikaisempia konseptimalleja, kuten QUANT F, joka ei vielä käyttänyt 48 voltin tekniikkaa.
Viime vuosien autoteollisuuden myllerryksen hämärässä jäänyt NanoFlowcell päättää suunnata kehityspotentiaalinsa uudelleen ja kehittää niin sanottujen hetkellisten akkujen teknologiaa, joilla ei työssään ole mitään tekemistä nikkelimetallihydridin ja litium-ionin kanssa. QUANT 48VOLT -studion lähempi tarkastelu paljastaa kuitenkin ainutlaatuisia teknisiä ratkaisuja - ei vain edellä mainitun sähköntuotantotavan suhteen, vaan myös kokonaisen 48 V:n piirin monivaiheisilla sähkömoottoreilla, joissa on alumiinikelat, jotka on rakennettu pyöriin, ja kokonaisteho 760 hevosvoimaa. Tietenkin herää monia kysymyksiä.
Flow-akut - mitä ne ovat?
Useat tutkimusyritykset ja instituutit, kuten Fraunhofer Saksassa, ovat kehittäneet sähkövirran paristoja yli kymmenen vuoden ajan.
Nämä ovat paristoja tai pikemminkin polttoaineen kaltaisia elementtejä, jotka ovat täynnä nestettä, kuten polttoainetta kaadetaan bensiini- tai dieselmoottorilla varustettuun autoon. Itse asiassa ajatus läpivirtaus- tai ns. Läpivirtausredox-akusta ei ole vaikea, ja ensimmäinen patentti tällä alueella on vuodelta 1949. Molemmat kennotilat, jotka on erotettu kalvolla (samanlainen kuin polttokennot), on yhdistetty säiliöön, joka sisältää tietyn elektrolyytin. Johtuen aineiden taipumuksesta reagoida kemiallisesti toistensa kanssa, protonit liikkuvat kalvon läpi elektrolyytistä toiseen ja elektroneja ohjataan kahteen osaan kytketyn virrankuluttajan läpi, minkä seurauksena sähkövirta virtaa. Tietyn ajan kuluttua kaksi säiliötä tyhjennetään ja täytetään tuoreella elektrolyytillä, ja käytetty säiliö "kierrätetään" latausasemilla. Järjestelmää käytetään pumpuilla.
Vaikka tämä kaikki näyttää hyvältä, valitettavasti tämän tyyppisen akun käytännön käytölle autoissa on vielä monia esteitä. Vanadiinielektrolyytillä varustetun redox-pariston energiatiheys on vain 30-50 Wh / litra, mikä vastaa suunnilleen lyijyakkuja. Tässä tapauksessa tarvitaan 20 litraa elektrolyyttiä saman energiamäärän varastoimiseksi kuin modernissa litiumioniakussa, jonka kapasiteetti on 500 kWh, samalla redox-pariston teknisellä tasolla. Laboratorio-olosuhteissa ns. Vanadiumpolysulfidibromidiakkujen energiatiheys on 90 Wh / litra.
Läpivirtaavien redox-paristojen valmistuksessa ei tarvita eksoottisia materiaaleja. Mitään kalliita katalyyttejä, kuten polttokennoissa käytettyä platinaa, tai polymeerejä, kuten litiumioniakkuja, ei tarvita. Laboratoriojärjestelmien korkeat kustannukset johtuvat vain siitä, että ne ovat ainutlaatuisia ja valmistettuja käsin. Turvallisuuden osalta ei ole vaaraa. Kun kaksi elektrolyyttiä sekoitetaan, tapahtuu kemiallinen "oikosulku", jossa lämpö vapautuu ja lämpötila nousee, mutta pysyy turvallisissa arvoissa, eikä mitään muuta tapahdu. Pelkät nesteet eivät tietenkään ole turvallisia, mutta eivät myöskään bensiini ja diesel.
Vallankumouksellinen nanoFlowcell-tekniikka
Vuosien tutkimuksen jälkeen nanoFlowcell on kehittänyt teknologian, joka ei käytä uudelleen elektrolyyttejä. Yhtiö ei kerro yksityiskohtia kemiallisista prosesseista, mutta tosiasia on, että heidän bi-ionijärjestelmän ominaisenergia saavuttaa uskomattoman 600 W / l ja mahdollistaa näin valtavan tehon tarjoamisen sähkömoottoreille. Tätä varten kuusi kennoa, joiden jännite on 48 volttia, on kytketty rinnan, jotka pystyvät toimittamaan sähköä 760 hv:n järjestelmään. Tämä tekniikka käyttää nanoFlowcellin kehittämää nanoteknologiaan perustuvaa kalvoa, joka tarjoaa suuren kosketuspinnan ja mahdollistaa suurten elektrolyyttimäärien korvaamisen lyhyessä ajassa. Tulevaisuudessa tämä mahdollistaa myös korkeamman energiapitoisuuden omaavien elektrolyyttiliuosten käsittelyn. Koska järjestelmä ei käytä korkeaa jännitettä kuten ennen, puskurikondensaattorit on eliminoitu - uudet elementit syöttävät suoraan sähkömoottoreita ja niillä on suuri lähtöteho. QUANTissa on myös tehokas tila, jossa osa soluista sammutetaan ja tehoa vähennetään tehokkuuden nimissä. Kuitenkin, kun tehoa tarvitaan, sitä on saatavilla - valtavan 2000 Nm vääntömomentin ansiosta pyörää kohden (vain 8000 Nm yrityksen mukaan), kiihtyvyys 100 km/h:iin kestää 2,4 sekuntia ja huippunopeus on elektronisesti rajoitettu 300:aan. km. / h Tällaisille parametreille on melko luonnollista olla käyttämättä vaihteistoa - neljä 140 kW sähkömoottoria on integroitu suoraan pyörän napoihin.
Vallankumoukselliset sähkömoottorit
Pieni tekniikan ihme on itse sähkömoottorit. Koska ne toimivat erittäin alhaisella 48 voltin jännitteellä, ne eivät ole 3-vaiheisia, vaan 45-vaiheisia! Kuparikäämien sijaan ne käyttävät alumiiniristikkorakennetta pienentämään tilavuutta - mikä on erityisen tärkeää valtavien virtojen vuoksi. Yksinkertaisen fysiikan mukaan sähkömoottorin teholla 140 kW ja 48 voltin jännitteellä sen läpi kulkevan virran tulisi olla 2900 ampeeria. Ei ole sattumaa, että nanoFlowcell ilmoittaa XNUMXA arvot koko järjestelmälle. Tässä suhteessa suurten lukujen lait todella toimivat täällä. Yhtiö ei paljasta, mitä järjestelmiä tällaisten virtojen siirtämiseen käytetään. Pienjännitteen etuna on kuitenkin se, että suurjännitesuojajärjestelmiä ei tarvita, mikä vähentää tuotteen kustannuksia. Se mahdollistaa myös halvempien MOSFETien (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistore) käytön kalliimpien HV IGBT:ien (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistore) sijaan.
Sähkömoottoreiden ja järjestelmän ei pitäisi liikkua hitaasti useiden dynaamisten jäähdytyskiihdytysten jälkeen.
Suurten säiliöiden tilavuus on 2 x 250 litraa, ja nanoFlowcellin mukaan kennot, joiden käyttölämpötila on noin 96 astetta, ovat 90 prosenttia tehokkaita. Ne on rakennettu tunneliin lattiarakenteessa ja edistävät ajoneuvon matalaa painopistettä. Käytön aikana auto päästää roiskeita vettä, ja käytetyn elektrolyytin suolat kerätään erityiseen suodattimeen ja erotetaan 10 km: n välein. 000 sivun virallisesta lehdistötiedotteesta ei kuitenkaan käy ilmi, kuinka paljon auto kuluttaa 40 kilometriä kohden, ja tietoa on ilmeisesti epämääräistä. Yhtiö väittää, että yksi litra bi-IONia maksaa 100 euroa. Säiliöille, joiden tilavuus on 0,10 x 2 litraa ja joiden arvioitu kilometrimäärä on 250 km, tämä tarkoittaa 1000 litraa 50 kilometriä kohden, mikä on jälleen edullista polttoaineiden hintojen taustalla (erillinen painokysymys). Ilmoitettu järjestelmäkapasiteetti 100 kWh, joka vastaa 300 kWh / l, tarkoittaa kuitenkin 600 kWh: n kulutusta 30 kilometriä kohti, mikä on paljon. Esimerkiksi pienemmällä Quantinolla on 100 x 2 litran säiliötä, jotka toimittavat (kuulemma) vain 95 kWh (luultavasti 15?), Kun taas väitetty kilometrimäärä on 115 1000 km ja kuluttaa 14 kWh / 100 km. Nämä ovat ilmeisiä epäjohdonmukaisuuksia ...
Kaiken tämän lisäksi sekä ajotekniikka että auton muotoilu ovat upeita, mikä sinänsä on ainutlaatuista aloittelevalle yritykselle. Avaruusrunko ja materiaalit, joista runko on valmistettu, ovat myös huipputeknologiaa. Mutta tämä näyttää jo ehdolliselta tällaisen aseman taustalla. Yhtä tärkeää on, että ajoneuvo on TUV-sertifioitu ajamaan Saksan tieverkossa ja valmis sarjatuotantoon. Mitä pitäisi aloittaa Sveitsissä ensi vuonna.
Teksti: Georgy Kolev
Koti " Artikkelit " Tyhjät » QUANT 48VOLT: vallankumous autoteollisuudessa tai ...
