Test drive QUANT 48VOLT: rivoluzione nel settore automobilistico o...

Test drive QUANT 48VOLT: rivoluzione nel settore automobilistico o...

760 h.p. e l'accelerazione in 2,4 secondi dimostra le capacità dell'accumulatore

Si è perso nell'ombra di Elon Musk e della sua Tesla, ma il nunzio di La Vecchio e la tecnologia del suo team utilizzata dalla società di ricerca nanoFlowcell potrebbero davvero rivoluzionare l'industria automobilistica. L'ultima creazione dell'azienda svizzera è lo studio QUANT 48VOLT, che segue il QUANTINO 48VOLT più piccolo e diversi modelli precedenti come il QUANT F, che non hanno ancora utilizzato la tecnologia 48V.

Rimanendo nel crepuscolo dei cataclismi dell'industria automobilistica degli ultimi anni, NanoFlowcell decide di reindirizzare il suo potenziale di sviluppo e sviluppare la tecnologia delle cosiddette batterie istantanee, che nel loro lavoro non hanno nulla a che fare con l'idruro di nichel-metallo e gli ioni di litio. Tuttavia, uno sguardo più da vicino allo studio QUANT 48VOLT rivelerà soluzioni tecnologiche uniche, non solo in termini di metodo di generazione di elettricità sopra menzionato, ma anche un circuito generale a 48 V con motori elettrici polifase con bobine di alluminio incorporate nelle ruote e una potenza totale di 760 cavalli. Naturalmente sorgono molte domande.

Batterie a flusso: cosa sono?

Diverse società di ricerca e istituti come il Fraunhofer in Germania sviluppano batterie per corrente elettrica da oltre dieci anni.

Si tratta di batterie, o meglio, elementi simili al carburante, che sono riempiti di liquido, come il carburante viene versato in un'auto con un motore a benzina o diesel. In effetti, l'idea di una batteria flow-through o cosiddetta flow-through redox non è difficile, e il primo brevetto in questo settore risale al 1949. Ciascuno dei due spazi cellulari, separati da una membrana (simile alle celle a combustibile), è collegato ad un serbatoio contenente uno specifico elettrolita. A causa della tendenza delle sostanze a reagire chimicamente tra loro, i protoni si spostano da un elettrolita all'altro attraverso la membrana e gli elettroni vengono diretti attraverso un consumatore di corrente collegato alle due parti, a seguito del quale scorre una corrente elettrica. Dopo un certo tempo, due serbatoi vengono svuotati e riempiti con elettrolita fresco, e quello usato viene "riciclato" nelle stazioni di ricarica. Il sistema è azionato da pompe.

Anche se tutto questo sembra fantastico, purtroppo ci sono ancora molti ostacoli all'uso pratico di questo tipo di batteria nelle auto. La densità di energia di una batteria redox con elettrolita al vanadio è compresa tra soli 30-50 Wh per litro, che corrisponde all'incirca a quella di una batteria al piombo. In questo caso, per immagazzinare la stessa quantità di energia di una moderna batteria agli ioni di litio con una capacità di 20 kWh, allo stesso livello tecnologico di una batteria redox, saranno necessari 500 litri di elettrolita. In condizioni di laboratorio, le cosiddette batterie polisolfuro di bromuro di vanadio raggiungono una densità di energia di 90 Wh per litro.

Non sono necessari materiali esotici per la produzione di batterie redox a flusso continuo. Non sono necessari catalizzatori costosi come il platino utilizzato nelle celle a combustibile o polimeri come le batterie agli ioni di litio. L'alto costo dei sistemi di laboratorio è dovuto solo al fatto che sono unici e sono realizzati a mano. Per quanto riguarda la sicurezza, non c'è pericolo. Quando due elettroliti vengono miscelati, si verifica un "cortocircuito" chimico, in cui il calore viene rilasciato e la temperatura aumenta, ma rimane a valori sicuri e non accade nient'altro. Naturalmente, i liquidi da soli non sono sicuri, ma nemmeno la benzina e il diesel.

Rivoluzionaria tecnologia nanoFlowcell

Dopo anni di ricerca, nanoFlowcell ha sviluppato una tecnologia che non riutilizza gli elettroliti. L'azienda non fornisce dettagli sui processi chimici, ma sta di fatto che l'energia specifica del loro sistema bi-ionico raggiunge l'incredibile 600 W / L e, quindi, permette di fornire una potenza così enorme ai motori elettrici. Per questo, sei celle con una tensione di 48 volt sono collegate in parallelo, in grado di fornire elettricità a un sistema con una capacità di 760 CV. Questa tecnologia utilizza la membrana nanotecnologica sviluppata da nanoFlowcell per fornire un'ampia superficie di contatto e consentire la sostituzione di grandi quantità di elettrolita in breve tempo. In futuro, ciò consentirà anche il trattamento di soluzioni elettrolitiche con una maggiore concentrazione di energia. Poiché il sistema non utilizza l'alta tensione, come prima, i condensatori tampone vengono eliminati: i nuovi elementi alimentano direttamente i motori elettrici e hanno una maggiore potenza di uscita. QUANT ha anche una modalità efficiente, in cui alcune celle vengono spente e la potenza viene ridotta in nome di una maggiore efficienza. Tuttavia, quando è richiesta la potenza, è disponibile: a causa dell'enorme coppia di 2000 Nm per ruota (solo 8000 Nm secondo l'azienda), l'accelerazione a 100 km / h richiede 2,4 secondi e la velocità massima è limitata elettronicamente a 300 km. / h Per tali parametri è del tutto naturale non utilizzare una trasmissione: quattro motori elettrici da 140 kW sono integrati direttamente nei mozzi delle ruote.

Motori elettrici di natura rivoluzionaria

Un piccolo miracolo della tecnologia: i motori elettrici stessi. Poiché funzionano a una tensione estremamente bassa di 48 volt, non sono trifase, ma trifase! Invece di bobine di rame, usano una struttura a traliccio in alluminio per ridurre il volume - particolarmente importante date le enormi correnti. Secondo la fisica semplice, con una potenza di 3 kW per motore elettrico e una tensione di 45 volt, la corrente che lo attraversa dovrebbe essere di 140 ampere. Non è un caso che nanoFlowcell annunci valori 48 A per l'intero sistema. A questo proposito, le leggi dei grandi numeri funzionano davvero qui. L'azienda non rivela quali sistemi vengono utilizzati per trasmettere queste correnti. Tuttavia, il vantaggio della bassa tensione è che non sono necessari sistemi di protezione ad alta tensione, il che riduce il costo del prodotto. Consente inoltre l'uso di MOSFET (transistor a effetto di campo semiconduttore a ossido di metallo) più economici invece dei più costosi IGBT HV (transistor bipolari a gate isolato ad alta tensione).

Né i motori elettrici né il sistema devono muoversi lentamente dopo diverse accelerazioni dinamiche di raffreddamento.

I serbatoi grandi hanno un volume di 2 x 250 litri e, secondo nanoFlowcell, le celle con una temperatura di esercizio di circa 96 gradi sono efficienti al 90%. Sono integrati nel tunnel nella struttura del pavimento e contribuiscono al basso centro di gravità del veicolo. Durante il funzionamento, l'auto emette spruzzi d'acqua ei sali dell'elettrolita esaurito vengono raccolti in un filtro speciale e separati ogni 10 km. Tuttavia, non è chiaro dal comunicato stampa ufficiale di 000 pagine quanto l'auto consuma ogni 40 km, e c'è ovviamente una vaga informazione. L'azienda sostiene che un litro di bi-ION costa 100 euro. Per i serbatoi con un volume di 0,10 x 2 litri e un chilometraggio stimato di 250 km, ciò significa 1000 litri per 50 km, il che è di nuovo vantaggioso sullo sfondo dei prezzi del carburante (una questione separata di peso). Tuttavia, la capacità dichiarata del sistema di 100 kWh, che corrisponde a 300 kWh / l, significa un consumo di 600 kWh per 30 km, che è molto. Il Quantino più piccolo, ad esempio, ha 100 serbatoi da 2 litri che erogano (secondo quanto riferito) solo 95 kWh (probabilmente 15?), Mentre il chilometraggio dichiarato è di 115 km consumando 1000 kWh per 14 km. Queste sono evidenti incongruenze ...

A parte questo, sia la tecnologia di guida che il design dell'auto sono sbalorditivi, il che di per sé è unico per una start-up. Anche la struttura spaziale e i materiali con cui è realizzata la carrozzeria sono high-tech. Ma questo sembra già condizionato allo sfondo di una tale spinta. Altrettanto importante, il veicolo è certificato TUV per la circolazione sulla rete stradale tedesca e pronto per la produzione in serie. Cosa dovrebbe iniziare in Svizzera il prossimo anno.

Testo: Georgy Kolev

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