Proefrit QUANT 48VOLT: revolutie in de auto-industrie of ...

760 pk en versnelling in 2,4 seconden toont de mogelijkheden van de accu aan

Hij is verdwaald in de schaduw van Elon Musk en zijn Tesla, maar nuntius La Vecchio en de technologie van zijn team, gebruikt door onderzoeksbureau nanoFlowcell, zouden de auto-industrie echt kunnen revolutioneren. De nieuwste creatie van het Zwitserse bedrijf is de studio QUANT 48VOLT, die de kleinere QUANTINO 48VOLT volgt en verschillende eerdere conceptmodellen zoals de QUANT F die nog geen 48-volt-technologie gebruikten.

In de nadagen van de onrust in de auto-industrie van de afgelopen jaren, besluit NanoFlowcell zijn ontwikkelingspotentieel om te buigen en de technologie van zogenaamde momentane batterijen te ontwikkelen, die in hun werk niets te maken hebben met nikkel-metaalhydride en lithium-ion. Een nadere bestudering van de QUANT 48VOLT-studio zal echter unieke technologische oplossingen aan het licht brengen - niet alleen wat betreft de bovengenoemde manier van elektriciteitsopwekking, maar ook het totale 48V-circuit met meerfasige elektromotoren met aluminium spoelen ingebouwd in de wielen, en een totaal vermogen van 760 pk. Natuurlijk rijzen er veel vragen.

Stroombatterijen - wat zijn het?

Een aantal onderzoeksbedrijven en instituten, zoals Fraunhofer in Duitsland, ontwikkelen al meer dan tien jaar batterijen voor elektrische stroom.

Dit zijn batterijen, of beter gezegd, op brandstof lijkende elementen die met vloeistof worden gevuld, zoals brandstof in een auto met benzine- of dieselmotor wordt gegoten. In feite is het idee van een doorstroom- of zogenaamde doorstroomredoxbatterij niet moeilijk, en het eerste octrooi op dit gebied dateert uit 1949. Elk van de twee celruimten, gescheiden door een membraan (vergelijkbaar met brandstofcellen), is verbonden met een reservoir met een specifieke elektrolyt. Door de neiging van stoffen om chemisch met elkaar te reageren, verplaatsen protonen zich van de ene elektrolyt naar de andere door het membraan en worden elektronen door een stroomverbruiker geleid die met de twee delen is verbonden, waardoor een elektrische stroom vloeit. Na een bepaalde tijd worden twee tanks geleegd en gevuld met verse elektrolyt, en de gebruikte wordt "gerecycled" bij laadstations. Het systeem wordt bediend door pompen.

Hoewel dit er allemaal geweldig uitziet, zijn er helaas nog veel obstakels voor het praktische gebruik van dit type batterij in auto's. De energiedichtheid van een redox-accu met vanadium-elektrolyt ligt in het bereik van slechts 30-50 Wh per liter, wat ongeveer overeenkomt met die van een loodzuuraccu. In dit geval is, om dezelfde hoeveelheid energie op te slaan als in een moderne lithium-ionbatterij met een capaciteit van 20 kWh, op hetzelfde technologische niveau van een redox-batterij, 500 liter elektrolyt nodig. De zogenaamde vanadiumbromide-polysulfidebatterijen halen onder laboratoriumomstandigheden een energiedichtheid van 90 Wh per liter.

Exotische materialen zijn niet nodig voor de productie van doorstroomredoxbatterijen. Er zijn geen dure katalysatoren zoals platina voor brandstofcellen of polymeren zoals lithium-ionbatterijen nodig. De hoge kosten van laboratoriumsystemen zijn alleen te wijten aan het feit dat ze uniek zijn en met de hand worden gemaakt. Wat betreft veiligheid is er geen gevaar. Wanneer twee elektrolyten worden gemengd, treedt er een chemische "kortsluiting" op, waarbij warmte vrijkomt en de temperatuur stijgt, maar op veilige waarden blijft en verder niets. Vloeistoffen alleen zijn natuurlijk niet veilig, maar benzine en diesel ook niet.

Revolutionaire nanoFlowcell-technologie

Na jaren van onderzoek heeft nanoFlowcell een technologie ontwikkeld die geen elektrolyten hergebruikt. Details over de chemische processen geeft het bedrijf niet, maar feit is dat de specifieke energie van hun bi-ion systeem een ​​ongelooflijke 600 W/l bereikt en het dus mogelijk maakt om zo'n enorm vermogen aan elektromotoren te leveren. Hiervoor worden zes cellen met een spanning van 48 volt parallel geschakeld, die een systeem met een vermogen van 760 pk van stroom kunnen voorzien. Deze technologie maakt gebruik van een op nanotechnologie gebaseerd membraan ontwikkeld door nanoFlowcell om een ​​groot contactoppervlak te bieden en het mogelijk te maken grote hoeveelheden elektrolyt in korte tijd te vervangen. Hiermee kunnen in de toekomst ook elektrolytoplossingen met een hogere energieconcentratie worden verwerkt. Omdat het systeem geen hoogspanning gebruikt zoals voorheen, zijn buffercondensatoren geëlimineerd - de nieuwe elementen voeden rechtstreeks de elektromotoren en hebben een groot uitgangsvermogen. QUANT heeft ook een efficiënte modus waarbij sommige cellen worden uitgeschakeld en het vermogen wordt verminderd in naam van de efficiëntie. Wanneer er echter vermogen nodig is, is het beschikbaar - dankzij het enorme koppel van 2000 Nm per wiel (slechts 8000 Nm volgens het bedrijf) duurt de acceleratie tot 100 km / u 2,4 seconden en is de topsnelheid elektronisch begrensd op 300 km. / h Voor dergelijke parameters is het heel normaal om geen transmissie te gebruiken - vier elektromotoren van 140 kW zijn direct in de wielnaven geïntegreerd.

Revolutionaire elektromotoren in de natuur

Een klein technisch wonder zijn de elektromotoren zelf. Doordat ze werken op een extreem lage spanning van 48 volt zijn ze geen 3-fase, maar 45-fase! In plaats van koperen spoelen gebruiken ze een aluminium roosterstructuur om het volume te verminderen - wat vooral belangrijk is gezien de enorme stromingen. Volgens eenvoudige fysica, met een vermogen van 140 kW per elektromotor en een spanning van 48 volt, zou de stroom die er doorheen vloeit 2900 ampère moeten zijn. Niet voor niets kondigt nanoFlowcell XNUMXA-waarden aan voor het hele systeem. In dit opzicht werken de wetten van grote aantallen hier echt. Het bedrijf maakt niet bekend welke systemen worden gebruikt om dergelijke stromen over te dragen. Het voordeel van laagspanning is echter dat er geen hoogspanningsbeveiligingssystemen nodig zijn, waardoor de kosten van het product dalen. Het maakt ook het gebruik van goedkopere MOSFET's (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) mogelijk in plaats van de duurdere HV IGBT's (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistors).

Noch de elektromotoren, noch het systeem mogen langzaam bewegen na verschillende dynamische koelversnellingen.

Grote tanks hebben een inhoud van 2 x 250 liter en volgens nanoFlowcell zijn cellen met een bedrijfstemperatuur van ongeveer 96 graden 90 procent efficiënt. Ze zijn in de tunnel in de vloerconstructie ingebouwd en dragen bij aan het lage zwaartepunt van het voertuig. Tijdens het rijden geeft de auto waterspatten af, en zouten van de gebruikte elektrolyt worden opgevangen in een speciaal filter en elke 10 km gescheiden. Uit het officiële persbericht op 000 pagina's wordt echter niet duidelijk hoeveel de auto verbruikt per 40 km, en er is duidelijk vage informatie. Het bedrijf stelt dat een liter bi-ION 100 euro kost. Voor tanks met een inhoud van 0,10 x 2 liter en een geschatte kilometerstand van 250 km betekent dit 1000 liter per 50 km, wat wederom voordelig is tegen de achtergrond van brandstofprijzen (een aparte kwestie van gewicht). De opgegeven systeemcapaciteit van 100 kWh, wat overeenkomt met 300 kWh / l, betekent echter een verbruik van 600 kWh per 30 km, wat veel is. De kleinere Quantino heeft bijvoorbeeld 100 x 2 liter tanks die (naar verluidt) slechts 95 kWh (waarschijnlijk 15?) Leveren, en claimt 115 km kilometers tegen 1000 kWh per 14 km. Dit zijn duidelijke inconsistenties ...

Dit alles terzijde, zowel de aandrijftechnologie als het design van de auto zijn verbluffend, wat op zich uniek is voor een startende onderneming. Ook het spaceframe en de materialen waaruit de body is gemaakt zijn hightech. Maar tegen de achtergrond van zo'n drive lijkt dit al voorwaardelijk. Even belangrijk is dat het voertuig TUV-gecertificeerd is voor rijden op het Duitse wegennet en klaar is voor serieproductie. Wat zou volgend jaar in Zwitserland moeten beginnen.

Tekst: Georgy Kolev

Thuis " Lidwoord " Spaties » QUANT 48VOLT: revolutie in de auto-industrie of ...