Reynsluakstur QUANT 48VOLT: bylting í bílaiðnaðinum eða ...

760 klst. og hröðun á 2,4 sekúndum sýnir getu rafgeymisins

Hann er týndur í skugga Elon Musk og Tesla hans, en tækni Nuncio La Vecchio og liðs hans, sem rannsóknarfyrirtækið nanoFlowcell notar, gæti gjörbylt bílaiðnaðinum. Nýjasta sköpunarverkið frá svissneska fyrirtækinu er stúdíóið QUANT 48VOLT, sem fylgir minni QUANTINO 48VOLT og nokkrum fyrri hugmyndagerðum eins og QUANT F sem enn notuðu ekki 48 volta tækni.

NanoFlowcell er enn í rökkrinu umróts bílaiðnaðarins undanfarin ár og ákveður að beina þróunarmöguleikum sínum á nýjan leik og þróa tækni svokallaðra augnabliksrafgeyma, sem í starfi sínu hafa ekkert með nikkel-málmhýdríð og litíumjón að gera. Hins vegar mun nánari athugun á QUANT 48VOLT vinnustofunni leiða í ljós einstaka tæknilausnir - ekki aðeins hvað varðar fyrrnefnda leið til raforkuframleiðslu, heldur einnig heildar 48V hringrásina með fjölfasa rafmótorum með álspólum innbyggðum í hjólin, og a. heildarafköst 760 hestöfl. Auðvitað vakna margar spurningar.

Flæði rafhlöður - hvað eru þær?

Fjöldi rannsóknarfyrirtækja og stofnana eins og Fraunhofer í Þýskalandi hafa þróað rafhlöður fyrir rafstraum í yfir tíu ár.

Þetta eru rafhlöður, eða réttara sagt, líkir þættir og eldsneyti, sem eru fylltir með vökva, eins og eldsneyti er hellt í bíl með bensíni eða dísilvél. Reyndar er hugmyndin um gegnumstreymis eða svokallað flæði í gegnum redox rafhlöðu ekki erfið og fyrsta einkaleyfið á þessu sviði er frá árinu 1949. Hvert tveggja frumurýma, aðskilið með himnu (svipað og eldsneytisfrumur), er tengt við lón sem inniheldur tiltekna raflausn. Vegna tilhneigingar efna til að bregðast efnafræðilega við hvert annað, fara róteindir frá einni raflausn til annarrar í gegnum himnuna og rafeindirnar beinast um straum neytanda sem er tengdur við tvo hlutana og af þeim sökum flæðir rafstraumur. Eftir ákveðinn tíma eru tveir tankar tæmdir og fylltir með ferskum raflausn og sá notaði er „endurunninn“ á hleðslustöðvum. Kerfið er stjórnað af dælum.

Þó að þetta lítur allt vel út, eru því miður ennþá margar hindranir fyrir hagnýtri notkun rafhlöðu af þessu tagi í bílum. Orkuþéttleiki redox rafhlöðu með vanadíum raflausn er aðeins á bilinu 30-50 Wh á lítra, sem samsvarar nokkurn veginn við blýsýru rafhlöðu. Í þessu tilviki, til þess að geyma sama magn af orku og í nútíma litíumjónarafhlöðu með 20 kWh afkastagetu, á sama tæknistigi redox rafhlöðu, þarf 500 lítra af raflausn. Við rannsóknarstofuaðstæður ná svokölluð vanadíumbrómíð pólýsúlfíð rafhlöður orkuþéttleika 90 Wh á lítra.

Framandi efni er ekki krafist til framleiðslu á gegnumstreymis redox rafhlöðum. Ekki er þörf á dýrum hvötum eins og platínu sem notuð eru í eldsneytisfrumur eða fjölliður eins og litíumjónarafhlöður. Hinn mikli kostnaður við rannsóknarstofukerfi stafar aðeins af því að þau eru einstök og gerð með höndunum. Hvað varðar öryggi er engin hætta fyrir hendi. Þegar tveimur raflausnum er blandað saman kemur fram „skammhlaup“ efna þar sem hiti losnar og hitastigið hækkar en helst við öruggt gildi og ekkert annað gerist. Auðvitað eru sumir vökvar ekki öruggir en bensín og dísel líka.

Byltingarkennd nanoFlowcell tækni

Eftir margra ára rannsóknir hefur nanoFlowcell þróað tækni sem endurnýtir ekki raflausn. Fyrirtækið gefur ekki upplýsingar um efnaferlana, en staðreyndin er sú að sértæk orka tvíjónakerfis þeirra nær ótrúlegum 600 W/l og gerir því mögulegt að veita rafmótorum svo gífurlegt afl. Til að gera þetta eru sex frumur með 48 volta spennu tengdar samhliða, sem geta veitt rafmagni til kerfis með 760 hö afkastagetu. Þessi tækni notar himna sem byggir á nanótækni sem þróuð er af nanoFlowcell til að veita stórt snertiflötur og gera kleift að skipta um mikið magn af raflausn á stuttum tíma. Í framtíðinni mun þetta einnig leyfa vinnslu raflausna með hærri orkustyrk. Þar sem kerfið notar ekki háspennu eins og áður, eru biðþéttar útrýmt - nýju þættirnir fæða rafmótora beint og hafa mikið úttak. QUANT er einnig með skilvirka stillingu þar sem slökkt er á sumum frumunum og afl minnkað í nafni skilvirkni. Hins vegar, þegar afl er þörf, er það tiltækt - vegna mikils togs upp á 2000 Nm á hjól (aðeins 8000 Nm samkvæmt fyrirtækinu) tekur hröðun í 100 km / klst 2,4 sekúndur og hámarkshraðinn er rafrænt takmarkaður við 300 km. / h Fyrir slíkar breytur er alveg eðlilegt að nota ekki gírskiptingu - fjórir 140 kW rafmótorar eru samþættir beint í hjólnafana.

Byltingarkenndir rafmótorar í náttúrunni

Lítið kraftaverk tækninnar eru rafmótorarnir sjálfir. Vegna þess að þeir starfa á mjög lágri spennu, 48 volt, eru þeir ekki 3-fasa, heldur 45-fasa! Í stað koparspóla nota þeir grindarbyggingu úr áli til að draga úr rúmmáli - sem er sérstaklega mikilvægt miðað við mikla strauma. Samkvæmt einfaldri eðlisfræði, með 140 kW afl á rafmótor og 48 volta spennu, ætti straumurinn sem flæðir í gegnum hann að vera 2900 amper. Það er engin tilviljun að nanoFlowcell tilkynnir XNUMXA gildi fyrir allt kerfið. Í þessu sambandi virka hér í raun lögmál stórra talna. Fyrirtækið gefur ekki upp hvaða kerfi eru notuð til að senda slíka strauma. Hins vegar er kosturinn við lágspennu að háspennuvarnarkerfi eru ekki nauðsynleg, sem dregur úr kostnaði við vöruna. Það gerir einnig kleift að nota ódýrari MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) í stað dýrari HV IGBT (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistors).

Hvorki rafmótorarnir né kerfið ættu að hreyfa sig hægt eftir nokkrar kvikar hröðun í kælingu.

Stórir geymar hafa 2 x 250 lítra rúmmál og samkvæmt nanoFlowcell eru frumur með um 96 gráðu vinnsluhita 90 prósent skilvirkar. Þau eru innbyggð í göngin í gólfbyggingunni og stuðla að lágum þyngdarpunkti ökutækisins. Meðan á notkun stendur skilar ökutækið skvettum af vatni og söltum frá raflausninni sem er eytt er safnað í sérstaka síu og aðskilin á 10 km fresti. Ekki er þó ljóst af opinberri fréttatilkynningu á 000 blaðsíðum hve mikið bíllinn eyðir á 40 km og augljóslega liggja fyrir óljósar upplýsingar. Fyrirtækið heldur því fram að einn líter af bi-ION kosti 100 evrur. Fyrir tanka sem eru 0,10 x 2 lítrar að rúmmáli og áætlaður kílómetrafjöldi 250 km þýðir þetta 1000 lítra á hverja 50 km, sem er aftur hagstætt miðað við eldsneytisverð (sérstakt þyngdarmál). Yfirlýst kerfisgeta 100 kWst, sem samsvarar 300 kWh / l, þýðir hins vegar 600 kWst eyðslu á 30 km, sem er mikið. Minni Quantino er til dæmis með 100 x 2 lítra skriðdreka sem skila (að sögn) aðeins 95 kWst (líklega 15?), Og gerir tilkall til 115 km akstursfjarlægðar á 1000 kWst á 14 km. Þetta er augljóst ósamræmi ...

Allt þetta til hliðar, bæði driftækni og hönnun bílsins eru töfrandi, sem í sjálfu sér er einstakt fyrir sprotafyrirtæki. Rýmisramminn og efnin sem líkaminn er úr eru einnig hátækni. En þetta virðist nú þegar vera skilyrt gegn bakgrunni slíks drifs. Jafn mikilvægt, ökutækið er TUV vottað til aksturs á þýska vegakerfinu og tilbúið til framleiðslu í röð. Hvað ætti að byrja í Sviss á næsta ári.

Texti: Georgy Kolev

Heim " Greinar " Autt » MIKIÐ 48VOLT: bylting í bílaiðnaðinum eða ...