Probefahrt QUANT 48VOLT: Revolution in der Automobilindustrie oder ...
Probefahrt

Probefahrt QUANT 48VOLT: Revolution in der Automobilindustrie oder ...

Probefahrt QUANT 48VOLT: Revolution in der Automobilindustrie oder ...

760 h.p. Die Beschleunigung in 2,4 Sekunden demonstriert die Fähigkeiten des Akkus

Er hat sich im Schatten von Elon Musk und seinem Tesla verirrt, aber Nuncio La Vecchio und die Technologie seines Teams, die vom Forschungsunternehmen nanoFlowcell verwendet wird, könnte die Automobilindustrie wirklich revolutionieren. Die neueste Kreation des Schweizer Unternehmens ist der Studio QUANT 48VOLT, der auf den kleineren QUANTINO 48VOLT und mehrere frühere Konzeptmodelle wie den QUANT F folgt, die noch keine 48V-Technologie verwendeten.

Im Zwielicht der Turbulenzen der letzten Jahre in der Automobilindustrie beschließt NanoFlowcell, sein Entwicklungspotenzial neu auszurichten und die Technologie der sogenannten Instantaneous Battery zu entwickeln, die in ihrer Arbeit nichts mit Nickel-Metallhydrid und Lithium-Ionen zu tun hat. Eine genauere Betrachtung des QUANT 48VOLT-Studios offenbart jedoch einzigartige technologische Lösungen - nicht nur in Bezug auf die oben genannte Art der Stromerzeugung, sondern auch in Bezug auf die gesamte 48-Volt-Schaltung mit mehrphasigen Elektromotoren mit in die Räder eingebauten Aluminiumspulen und a Gesamtleistung von 760 PS. Natürlich stellen sich viele Fragen.

Flow-Batterien – was ist das?

Eine Reihe von Forschungsunternehmen und Instituten wie das Fraunhofer in Deutschland entwickeln seit über zehn Jahren Batterien für elektrischen Strom.

Dies sind Batterien oder vielmehr kraftstoffähnliche Elemente, die mit Flüssigkeit gefüllt sind, wie Kraftstoff in ein Auto mit Benzin- oder Dieselmotor gegossen wird. Tatsächlich ist die Idee einer Durchfluss- oder sogenannten Durchfluss-Redoxbatterie nicht schwierig, und das erste Patent auf diesem Gebiet stammt aus dem Jahr 1949. Jeder der beiden Zellräume, die durch eine Membran (ähnlich wie Brennstoffzellen) getrennt sind, ist mit einem Reservoir verbunden, das einen bestimmten Elektrolyten enthält. Aufgrund der Tendenz von Substanzen, chemisch miteinander zu reagieren, bewegen sich Protonen durch die Membran von einem Elektrolyten zum anderen, und Elektronen werden durch einen Stromverbraucher geleitet, der mit den beiden Teilen verbunden ist, wodurch ein elektrischer Strom fließt. Nach einer gewissen Zeit werden zwei Tanks abgelassen und mit frischem Elektrolyt gefüllt, und der gebrauchte wird an Ladestationen "recycelt". Das System wird von Pumpen betrieben.

Obwohl dies alles gut aussieht, gibt es leider immer noch viele Hindernisse für die praktische Verwendung dieses Batterietyps in Autos. Die Energiedichte einer Vanadiumelektrolyt-Redoxbatterie liegt im Bereich von nur 30 bis 50 Wh pro Liter, was ungefähr der einer Blei-Säure-Batterie entspricht. In diesem Fall werden 20 Liter Elektrolyt benötigt, um die gleiche Energiemenge wie in einer modernen Lithium-Ionen-Batterie mit einer Kapazität von 500 kWh bei gleichem technologischen Niveau einer Redox-Batterie zu speichern. Unter Laborbedingungen erreichen die sogenannten Vanadiumbromid-Polysulfid-Batterien eine Energiedichte von 90 Wh pro Liter.

Für die Herstellung von Durchfluss-Redoxbatterien werden keine exotischen Materialien benötigt. Es sind keine teuren Katalysatoren wie Platin, die in Brennstoffzellen verwendet werden, oder Polymere wie Lithiumionenbatterien erforderlich. Die hohen Kosten von Laborsystemen sind nur darauf zurückzuführen, dass sie einzigartig sind und von Hand gefertigt werden. In Bezug auf die Sicherheit besteht keine Gefahr. Wenn zwei Elektrolyte gemischt werden, tritt ein chemischer "Kurzschluss" auf, bei dem Wärme freigesetzt wird und die Temperatur steigt, aber auf sicheren Werten bleibt und nichts anderes passiert. Natürlich sind Flüssigkeiten allein nicht sicher, aber auch Benzin und Diesel nicht.

Revolutionäre nanoFlowcell-Technologie

Nach jahrelanger Forschung hat nanoFlowcell eine Technologie entwickelt, die Elektrolyte nicht wiederverwendet. Details zu den chemischen Prozessen macht das Unternehmen nicht, Fakt ist aber, dass die spezifische Energie ihres Bi-Ionen-Systems unglaubliche 600 W/l erreicht und es damit möglich macht, Elektromotoren mit solch enormer Leistung zu versorgen. Dazu werden sechs Zellen mit einer Spannung von 48 Volt parallel geschaltet, die ein System mit einer Leistung von 760 PS mit Strom versorgen können. Diese Technologie nutzt eine von nanoFlowcell entwickelte, auf Nanotechnologie basierende Membran, um eine große Kontaktfläche bereitzustellen und den Austausch großer Elektrolytmengen in kurzer Zeit zu ermöglichen. Damit können künftig auch Elektrolytlösungen mit höherer Energiekonzentration verarbeitet werden. Da das System nicht wie bisher Hochspannung verwendet, entfallen Pufferkondensatoren – die neuen Elemente speisen direkt die Elektromotoren und haben eine große Ausgangsleistung. QUANT hat auch einen effizienten Modus, in dem einige der Zellen abgeschaltet werden und die Leistung im Namen der Effizienz reduziert wird. Wenn jedoch Leistung benötigt wird, steht sie zur Verfügung – aufgrund des enormen Drehmoments von 2000 Nm pro Rad (nur 8000 Nm laut Unternehmen) dauert die Beschleunigung auf 100 km / h 2,4 Sekunden, und die Höchstgeschwindigkeit wird elektronisch auf 300 begrenzt km. / h Bei solchen Parametern ist es ganz selbstverständlich, auf ein Getriebe zu verzichten – vier 140-kW-Elektromotoren sind direkt in die Radnaben integriert.

Revolutionäre Elektromotoren

Ein kleines Wunderwerk der Technik sind die Elektromotoren selbst. Da sie mit einer extrem niedrigen Spannung von 48 Volt arbeiten, sind sie nicht 3-phasig, sondern 45-phasig! Anstelle von Kupferspulen verwenden sie eine Aluminium-Gitterstruktur, um das Volumen zu reduzieren – was angesichts der enormen Ströme besonders wichtig ist. Bei einer Leistung von 140 kW pro Elektromotor und einer Spannung von 48 Volt müssten nach einfacher Physik 2900 Ampere Strom durch ihn fließen. Nicht umsonst gibt nanoFlowcell XNUMXA Werte für das Gesamtsystem bekannt. Insofern wirken hier wirklich die Gesetze der großen Zahl. Über welche Systeme solche Ströme übertragen werden, gibt das Unternehmen nicht bekannt. Der Vorteil der Niederspannung besteht jedoch darin, dass keine Hochspannungsschutzsysteme erforderlich sind, wodurch die Produktkosten gesenkt werden. Es ermöglicht auch die Verwendung billigerer MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) anstelle der teureren HV-IGBTs (Hochspannungs-Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren).

Weder die Elektromotoren noch das System sollten sich nach mehreren dynamischen Abkühlbeschleunigungen langsam bewegen.

Große Tanks haben ein Volumen von 2 x 250 Litern und laut nanoFlowcell sind Zellen mit einer Betriebstemperatur von rund 96 Grad zu 90 Prozent effizient. Sie sind in den Tunnel in der Bodenstruktur eingebaut und tragen zum niedrigen Schwerpunkt des Fahrzeugs bei. Während des Betriebs stößt das Fahrzeug Wasserspritzer aus, und die Salze des verbrauchten Elektrolyten werden in einem speziellen Filter gesammelt und alle 10 km getrennt. Aus der offiziellen Pressemitteilung auf 000 Seiten geht jedoch nicht hervor, wie viel das Auto pro 40 km verbraucht, und es gibt offensichtlich vage Informationen. Das Unternehmen behauptet, dass ein Liter Bi-ION 100 Euro kostet. Für Tanks mit einem Volumen von 0,10 x 2 Litern und einer geschätzten Laufleistung von 250 km bedeutet dies 1000 Liter pro 50 km, was wiederum vor dem Hintergrund der Kraftstoffpreise von Vorteil ist (eine separate Gewichtsproblematik). Die deklarierte Systemkapazität von 100 kWh, was 300 kWh / l entspricht, bedeutet jedoch einen Verbrauch von 600 kWh pro 30 km, was sehr viel ist. Der kleinere Quantino verfügt beispielsweise über 100 x 2-Liter-Tanks, die (angeblich) nur 95 kWh (wahrscheinlich 15?) Liefern, und beansprucht eine Kilometerleistung von 115 km bei 1000 kWh pro 14 km. Dies sind offensichtliche Inkonsistenzen ...

Abgesehen davon sind sowohl die Antriebstechnologie als auch das Design des Autos atemberaubend, was an sich für ein Start-up-Unternehmen einzigartig ist. Der Raumrahmen und die Materialien, aus denen der Körper besteht, sind ebenfalls Hightech. Dies scheint jedoch bereits vor dem Hintergrund eines solchen Antriebs bedingt zu sein. Ebenso wichtig ist, dass das Fahrzeug für das Fahren auf dem deutschen Straßennetz TÜV-zertifiziert und serienreif ist. Was soll nächstes Jahr in der Schweiz anfangen?

Text: Georgy Kolev

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