Test sürüşü QUANT 48VOLT: otomotiv endüstrisinde bir devrim veya...

760 hp ve 2,4 saniyelik hızlanma, hidrolik akümülatörün yeteneklerini gösterir

Elon Musk ve Tesla'sının gölgesinde kayboldu, ancak Nuncio La Vecchio ve ekibinin araştırma şirketi nanoFlowcell tarafından kullanılan teknolojisi, otomotiv endüstrisinde gerçek anlamda devrim yaratabilir. İsviçreli şirketin en son ürünü, daha küçük QUANTINO 48VOLT'u ve henüz 48 volt teknolojisini kullanmayan QUANT F gibi önceki birkaç konsept modeli takip eden QUANT 48VOLT stüdyosudur.

Son yıllarda otomotiv endüstrisinde yaşanan felaketlerin alacakaranlığında kalan NanoFlowcell, geliştirme potansiyelini yeniden yönlendirmeye ve operasyonlarında nikel-metal hidrit ve lityum-iyon ile hiçbir ortak yanı olmayan, anlık piller adı verilen teknolojiyi geliştirmeye karar veriyor. piller. Bununla birlikte, QUANT 48VOLT stüdyosuna daha yakından bakıldığında benzersiz teknolojik çözümler ortaya çıkacaktır - yalnızca yukarıda belirtilen elektrik üretme yöntemi açısından değil, aynı zamanda tekerleklere yerleştirilmiş alüminyum bobinli çok fazlı elektrik motorları ile genel 48V devre açısından da. ve toplam 760 beygir gücü çıkışı. Elbette birçok soru ortaya çıkıyor.

Akış pilleri – nedir bunlar?

Almanya'daki Fraunhofer gibi bir dizi araştırma şirketi ve enstitü, on yılı aşkın bir süredir elektrik akımı için piller geliştiriyor.

Bunlar, tıpkı benzinli veya dizel motorlu bir arabaya yakıtın dökülmesi gibi, sıvıyla dolu piller veya daha doğrusu yakıt benzeri elementlerdir. Aslında akışlı pil veya redoks akışlı pil olarak adlandırılan fikir karmaşık değildir ve bu alandaki ilk patentin tarihi 1949 yılına dayanmaktadır. Hücrenin bir zarla ayrılan (yakıt hücrelerine benzer) iki alanının her biri, belirli bir elektrolit içeren bir rezervuara bağlanır. Maddelerin birbirleriyle kimyasal reaksiyona girme eğiliminden dolayı protonlar membran aracılığıyla bir elektrolitten diğerine aktarılır ve elektronlar iki parçaya bağlı bir akım havuzundan gönderilerek elektrik akımının akışı sağlanır. Belirli bir süre sonra iki tank boşaltılıp taze elektrolitle dolduruluyor ve kullanılmış olan, şarj istasyonlarında “geri dönüştürülüyor”. Sistemin çalışması pompalar ile sağlanmaktadır.

Bunların hepsi kulağa hoş gelse de ne yazık ki bu tip akülerin arabalarda pratik kullanımının önünde hala birçok engel var. Vanadyum elektrolitli bir redoks akünün enerji yoğunluğu litre başına yalnızca 30-50 Wh aralığındadır; bu da yaklaşık olarak kurşun-asit aküyle aynıdır. Bu durumda, benzer redoks pil teknolojisine sahip modern 20 kWh lityum iyon pil ile aynı miktarda enerji depolamak için 500 litre elektrolite ihtiyaç duyulacaktır. Laboratuvar koşullarında vanadyum polisülfit bromür piller olarak adlandırılan piller litre başına 90 Wh enerji yoğunluğuna ulaşıyor.

Redoks akışlı piller üretmek için egzotik malzemelere ihtiyaç yoktur. Yakıt hücrelerinde kullanılan platin gibi pahalı katalizörlere veya lityum iyon piller gibi polimerlere gerek yoktur. Laboratuvar sistemlerinin yüksek maliyeti yalnızca tek olmaları ve elle yapılmış olmaları ile açıklanmaktadır. Güvenlik açısından burada herhangi bir tehlike yoktur. İki elektrolit karıştırıldığında, ısının oluştuğu ve sıcaklığın yükseldiği ancak güvenli bir seviyede kaldığı kimyasal bir "kısa devre" meydana gelir ve başka hiçbir şey olmaz. Elbette bazı sıvılar güvensizdir ancak benzin ve dizel yakıt da güvensizdir.

Devrim niteliğinde nanoFlowcell teknolojisi

Yıllar süren araştırmaların ardından nanoFlowcell, elektrolitleri geri dönüştürmeyen bir teknoloji geliştirdi. Firma, kimyasal süreçler hakkında detay vermiyor ancak bi-ion sistemlerinin özgül enerjisinin inanılmaz bir şekilde 600 W/L'ye ulaştığı ve bu sayede elektrik motorlarına böylesine muazzam bir güç sağlanmasını mümkün kıldığı bir gerçek. Bunu yapmak için, 48 hp gücündeki bir sisteme elektrik sağlayabilen, 760 volt gerilime sahip altı hücre paralel olarak bağlanır. Bu teknoloji, nanoFlowcell tarafından geliştirilen, geniş bir temas yüzeyi sağlayan ve büyük miktarlarda elektrolitin kısa sürede değiştirilmesine olanak tanıyan nanoteknoloji bazlı bir membran kullanıyor. Gelecekte bu aynı zamanda daha yüksek enerji konsantrasyonlarına sahip elektrolit çözeltilerinin işlenmesine de olanak tanıyacaktır. Sistem daha önce olduğu gibi yüksek voltaj kullanmadığından tampon kapasitörleri ortadan kaldırılmıştır; yeni elemanlar doğrudan elektrik motorlarına güç sağlar ve daha yüksek güç çıkışına sahiptir. QUANT ayrıca verimliliği artırmak adına bazı hücrelerin kapatıldığı ve gücün azaltıldığı bir verimlilik moduna da sahiptir. Bununla birlikte, güce ihtiyaç duyulduğunda, direksiyonda 2000 Nm'lik devasa bir torkla (şirkete göre toplam 8000 Nm) mevcuttur, 100 km/saat hıza hızlanma 2,4 saniye sürer ve azami hız elektronik olarak 300 km. / saat Bu tür parametreler için şanzıman kullanmamak oldukça doğaldır - 140 kW gücünde dört elektrik motoru doğrudan tekerlek göbeklerine entegre edilmiştir.

Doğası gereği devrim niteliğinde elektrik motorları

Teknolojinin küçük bir mucizesi de elektrik motorlarının kendisidir. 48 volt gibi çok düşük bir voltajda çalıştıkları için üç fazlı değil, üç fazlıdırlar! Hacmi azaltmak için bakır bobinler yerine alüminyum kafes yapısı kullanılıyor; bu da büyük akımlar göz önüne alındığında özellikle önemli. Basit fiziğe göre elektrik motoru başına 3 kW güç ve 45 volt gerilim ile içinden geçen akımın 140 amper olması gerekir. nanoFlowcell'in tüm sistem için 48 A değerlerini duyurması tesadüf değildir. Bu bakımdan büyük sayılar yasaları burada gerçekten geçerlidir. Şirket, bu tür akımları iletmek için hangi sistemlerin kullanıldığını açıklamıyor. Ancak alçak gerilimin avantajı, yüksek gerilim koruma sistemlerine ihtiyaç duyulmamasıdır, bu da ürünün maliyetini düşürür. Bu aynı zamanda daha pahalı olan HV IGBT'ler (Yüksek Gerilim Yalıtımlı Geçit Bipolar Transistörler) yerine daha ucuz MOSFET'lerin (Metal Oksit Yarı İletken Alan Etkili Transistörler) kullanılmasına da olanak tanır.

Birkaç dinamik soğutma ivmesinden sonra ne motorlar ne de sistem yavaş hareket etmemelidir.

Daha büyük tanklar 2 x 250 litre hacme sahip ve nanoFlowcell'e göre çalışma sıcaklığı 96 derece civarında olan hücreler yüzde 90 verimliliğe sahip. Zemin yapısında bir tünele entegre edilmişlerdir ve aracın ağırlık merkezinin alçak olmasına katkıda bulunurlar. Çalışma sırasında araç su sıçratıyor ve harcanan elektrolitteki tuzlar özel bir filtrede toplanıp her 10 km'de bir ayrılıyor. Ancak 000 sayfalık resmi basın bilgilerinden aracın 40 km'de ne kadar yakıt tükettiği belli değil ve bariz muğlak bilgiler var. Şirket, bir litre bi-ION'un maliyetinin 100 € olduğunu iddia ediyor. 0,10 x 2 litre hacimli ve tahmini kilometresi 250 km olan tanklar için bu, 1000 km'de 50 litre anlamına gelir; bu da yakıt fiyatlarının arka planına karşı yine avantajlıdır (ayrı bir ağırlık meselesi). Ancak 100 kWh/l'ye karşılık gelen 300 kWh'lik belirtilen sistem kapasitesi, 600 km'de 30 kWh'lik bir tüketim anlamına geliyor ki bu çok yüksek bir rakam. Örneğin daha küçük olan Quantino'nun, yalnızca 100 kWh (muhtemelen 2?) güç sağlayan 95 x 15 litrelik deposu ve 115 km'de 1000 kWh tüketimle 14 km'lik bir menzile sahip olduğu iddia ediliyor. Bunlar bariz tutarsızlıklar...

Tüm bunlar bir yana, otomobilin hem tahrik teknolojisi hem de tasarımı baş döndürücü olarak tanımlanabilir; bu da yeni kurulmuş bir şirket için başlı başına benzersiz bir durumdur. Uzay çerçevesi ve gövdenin yapıldığı malzemeler de yüksek teknolojidir. Ancak bu zaten böyle bir dürtünün arka planında şartlı görünüyor. Aynı derecede önemli olan, otomobilin Alman karayolu ağında sürüş için TUV sertifikasına sahip olması ve seri üretime hazır olmasıdır. Gelecek yıl İsviçre'de başlaması planlanıyor.

Metin: Georgy Kolev

Ev " Nesne " Boşluklar » QUANT 48VOLT: otomotiv endüstrisinde devrim veya...