Тест драйв QUANT 48VOLT: революция в автомобилната индустрия или ...

760 к.с. и ускорението за 2,4 секунди демонстрира възможностите на акумулатора

Той се е изгубил в сенките на Илон Мъск и неговата Tesla, но Нунцио Ла Векио и технологията на неговия екип, използвана от изследователската фирма nanoFlowcell, може наистина да революционизира автомобилната индустрия. Най-новото творение на швейцарската компания е студиото QUANT 48VOLT, което следва по-малкия QUANTINO 48VOLT и няколко предишни концептуални модела като QUANT F, които все още не използват 48-волтова технология.

Оставайки в залеза на сътресенията в автомобилната индустрия през последните години, NanoFlowcell решава да пренасочи потенциала си за развитие и да развие технологията на така наречените мигновени батерии, които в работата си нямат нищо общо с никел-метал-хидридни и литиево-йонни. По-внимателното разглеждане на студио QUANT 48VOLT обаче ще разкрие уникални технологични решения - не само по отношение на гореспоменатия начин на генериране на електричество, но и на цялостната 48V верига с многофазни електродвигатели с алуминиеви бобини, вградени в колелата, и обща мощност от 760 конски сили. Разбира се, възникват много въпроси.

Проточни батерии - какви са те?

Редица изследователски компании и институти като Fraunhofer в Германия разработват батерии за електрически ток повече от десет години.

Това са акумулатори или по-точно елементи, подобни на горивото, които се пълнят с течност, като горивото се излива в автомобил с бензинов или дизелов двигател. Всъщност идеята за проточна или така наречената проточна редокс батерия не е трудна и първият патент в тази област датира от 1949 година. Всяко от двете клетъчни пространства, разделени от мембрана (подобно на горивните клетки), е свързано с резервоар, съдържащ специфичен електролит. Поради тенденцията на веществата да реагират химически помежду си, протоните се преместват от един електролит в друг през мембраната, а електроните се насочват през токов консуматор, свързан с двете части, в резултат на което протича електрически ток. След определено време два резервоара се източват и се пълнят с пресен електролит, а използваният се „рециклира“ в зарядните станции. Системата се управлява от помпи.

Въпреки че всичко това изглежда страхотно, за съжаление все още има много пречки пред практическото използване на този тип батерии в автомобилите. Енергийната плътност на редокс батерията с ванадиев електролит е в диапазона от само 30-50 Wh на литър, което приблизително съответства на тази на оловно-киселинна батерия. В този случай, за да се съхрани същото количество енергия, както в съвременната литиево-йонна батерия с капацитет 20 kWh, при същото технологично ниво на редокс батерията ще са необходими 500 литра електролит. В лабораторни условия така наречените ванадиев бромид полисулфидни батерии постигат енергийна плътност от 90 Wh на литър.

Екзотични материали не са необходими за производството на проточни редокс батерии. Не се изискват скъпи катализатори като платина, използвана в горивни клетки или полимери като литиево-йонни батерии. Високата цена на лабораторните системи се дължи само на факта, че те са единствени по рода си и се изработват на ръка. Що се отнася до сигурността, няма опасност. Когато два електролита се смесят, възниква химическо „късо съединение“, при което се отделя топлина и температурата се повишава, но остава на безопасни стойности и нищо друго не се случва. Разбира се, само течностите не са безопасни, но не и бензинът и дизелът.

Революционна технология nanoFlowcell

След години на изследвания, nanoFlowcell разработи технология, която не използва повторно електролити. От компанията не дават подробности за химическите процеси, но е факт, че специфичната енергия на би-йонната им система достига невероятните 600 W/l и по този начин дава възможност да се осигури такава огромна мощност на електродвигателите. За целта са свързани паралелно шест клетки с напрежение 48 волта, способни да осигурят електричество на система с мощност 760 к.с. Тази технология използва мембрана, базирана на нанотехнологии, разработена от nanoFlowcell, за да осигури голяма контактна повърхност и да позволи замяната на големи количества електролит за кратко време. В бъдеще това ще позволи и обработката на електролитни разтвори с по-висока енергийна концентрация. Тъй като системата не използва високо напрежение както преди, буферните кондензатори са елиминирани - новите елементи директно захранват електродвигателите и имат голяма изходна мощност. QUANT има и ефективен режим, при който някои от клетките се изключват и мощността се намалява в името на ефективността. Когато обаче има нужда от мощност, тя е налице - благодарение на огромния въртящ момент от 2000 Nm на колело (само 8000 Nm според компанията), ускорението до 100 км/ч отнема 2,4 секунди, а максималната скорост е електронно ограничена на 300 км. / h За такива параметри е съвсем естествено да не се използва трансмисия - четири 140 kW електрически мотора са интегрирани директно в главините на колелата.

Революционни по своята същност електрически двигатели

Малко чудо на техниката са самите електродвигатели. Тъй като работят на изключително ниско напрежение от 48 волта, не са 3-фазни, а 45-фазни! Вместо медни намотки, те използват алуминиева решетъчна структура за намаляване на обема - което е особено важно предвид огромните токове. Според простата физика, при мощност от 140 kW на електродвигател и напрежение от 48 волта, токът, протичащ през него, трябва да бъде 2900 ампера. Неслучайно nanoFlowcell обявява стойности от XNUMXA за цялата система. В това отношение тук наистина работят законите на големите числа. Компанията не разкрива кои системи се използват за предаване на такива токове. Въпреки това, предимството на ниското напрежение е, че не са необходими системи за защита от високо напрежение, което намалява цената на продукта. Той също така позволява използването на по-евтини MOSFET (полеви транзистори с метален оксид, полупроводник) вместо по-скъпите HV IGBT (биполярни транзистори с високоволтов изолиран затвор).

Нито електрическите двигатели, нито системата трябва да се движат бавно след няколко динамични ускорения на охлаждане.

Големите резервоари имат обем 2 х 250 литра и според nanoFlowcell клетките с работна температура около 96 градуса са 90 процента ефективни. Те са вградени в тунела в подовата конструкция и допринасят за ниския център на тежестта на превозното средство. По време на работа автомобилът отделя пръски вода, а солите от отработения електролит се събират в специален филтър и се разделят на всеки 10 000 км. От официалното съобщение за пресата на 40 страници обаче не става ясно колко изразходва автомобилът на 100 км и очевидно има неясна информация. Компанията твърди, че един литър би-ION струва 0,10 евро. За резервоари с обем 2 х 250 литра и прогнозен пробег от 1000 км, това означава 50 литра на 100 км, което отново е изгодно на фона на цените на горивата (отделен брой тегло). Декларираният капацитет на системата от 300 kWh, което съответства на 600 kWh / l, означава разход от 30 kWh на 100 км, което е много. По-малкият Quantino например има 2 х 95 литрови резервоара, които доставят (според съобщенията) само 15 kWh (вероятно 115?), Докато заявеният пробег е 1000 км, докато консумира 14 kWh на 100 км. Това са очевидни несъответствия ...

Всичко това настрана, както задвижващата технология, така и дизайнът на автомобила са зашеметяващи, което само по себе си е уникално за стартираща компания. Космическата рамка и материалите, от които е направен корпусът, също са високотехнологични. Но това вече изглежда условно на фона на такова устройство. Също толкова важно е, че превозното средство е сертифицирано от TUV за шофиране по немската пътна мрежа и е готово за серийно производство. Какво трябва да започне в Швейцария през следващата година.

Текст: Георги Колев

У дома " статии " Заготовки » QUANT 48VOLT: революция в автомобилната индустрия или ...