Test drive QUANT 48VOLT: revolução na indústria automotiva ou ...

760 h.p. e a aceleração em 2,4 segundos demonstra as capacidades do acumulador

Ele está perdido nas sombras de Elon Musk e seu Tesla, mas Nuncio La Vecchio e a tecnologia de sua equipe, usada pela empresa de pesquisa nanoFlowcell, podem realmente revolucionar a indústria automotiva. A mais recente criação da empresa suíça é o estúdio QUANT 48VOLT, que segue o menor QUANTINO 48VOLT e vários modelos conceituais anteriores, como o QUANT F, que ainda não usava a tecnologia de 48 volts.

Permanecendo no crepúsculo da turbulência da indústria automotiva nos últimos anos, a NanoFlowcell decide redirecionar seu potencial de desenvolvimento e desenvolver a tecnologia das chamadas baterias instantâneas, que em seu trabalho nada têm a ver com níquel-hidreto metálico e íons de lítio. No entanto, um exame mais atento do estúdio QUANT 48VOLT revelará soluções tecnológicas únicas - não apenas em termos da forma mencionada de geração de eletricidade, mas também do circuito geral de 48V com motores elétricos multifásicos com bobinas de alumínio embutidas nas rodas e um produção total de 760 cavalos de potência. Claro, muitas perguntas surgem.

Baterias de fluxo - o que são?

Várias empresas e institutos de pesquisa, como a Fraunhofer na Alemanha, vêm desenvolvendo baterias para corrente elétrica há mais de dez anos.

São baterias, ou melhor, elementos semelhantes ao combustível, que são preenchidos com líquido, como o combustível é despejado em um carro com motor a gasolina ou diesel. Na verdade, a ideia de uma bateria redox flow-through ou a chamada flow-through redox não é difícil, e a primeira patente nesta área data de 1949. Cada um dos dois espaços celulares, separados por uma membrana (semelhante às células a combustível), é conectado a um reservatório contendo um eletrólito específico. Devido à tendência das substâncias de reagir quimicamente entre si, os prótons se movem de um eletrólito para outro através da membrana, e os elétrons são direcionados por um consumidor de corrente conectado às duas partes, como resultado do qual uma corrente elétrica flui. Depois de um certo tempo, dois tanques são drenados e preenchidos com eletrólito novo, e o usado é "reciclado" nas estações de carga. O sistema é operado por bombas.

Embora tudo pareça ótimo, infelizmente ainda existem muitos obstáculos para o uso prático desse tipo de bateria em carros. A densidade de energia de uma bateria redox com eletrólito de vanádio está na faixa de apenas 30-50 Wh por litro, o que corresponde aproximadamente à de uma bateria de chumbo-ácido. Nesse caso, para armazenar a mesma quantidade de energia de uma bateria de íon-lítio moderna com capacidade de 20 kWh, no mesmo nível tecnológico de uma bateria redox, serão necessários 500 litros de eletrólito. Em condições de laboratório, as chamadas baterias de polissulfeto de brometo de vanádio atingem uma densidade de energia de 90 Wh por litro.

Materiais exóticos não são necessários para a produção de baterias redox de fluxo contínuo. Não são necessários catalisadores caros, como a platina, usados ​​em células de combustível, ou polímeros, como as baterias de íon de lítio. O alto custo dos sistemas de laboratório se deve apenas ao fato de serem únicos e feitos à mão. No que diz respeito à segurança, não há perigo. Quando dois eletrólitos são misturados, ocorre um "curto-circuito" químico, no qual o calor é liberado e a temperatura sobe, mas permanece em valores seguros e nada mais acontece. Claro, os líquidos por si só não são seguros, mas nem a gasolina e o diesel.

Tecnologia revolucionária nanoFlowcell

Após anos de pesquisa, a nanoFlowcell desenvolveu uma tecnologia que não reutiliza eletrólitos. A empresa não dá detalhes sobre os processos químicos, mas o fato é que a energia específica de seu sistema bi-íon chega a incríveis 600 W/l e assim possibilita fornecer tamanha potência aos motores elétricos. Para isso, são conectadas em paralelo seis células com tensão de 48 volts, capazes de fornecer eletricidade a um sistema com capacidade de 760 cv. Essa tecnologia usa uma membrana baseada em nanotecnologia desenvolvida pela nanoFlowcell para fornecer uma grande superfície de contato e permitir que grandes quantidades de eletrólito sejam substituídas em um curto espaço de tempo. No futuro, isso também permitirá o processamento de soluções eletrolíticas com maior concentração de energia. Como o sistema não usa alta tensão como antes, os capacitores de buffer são eliminados - os novos elementos alimentam diretamente os motores elétricos e têm uma grande potência de saída. O QUANT também possui um modo eficiente em que algumas das células são desligadas e a energia é reduzida em nome da eficiência. No entanto, quando a potência é necessária, ela está disponível - devido ao enorme torque de 2000 Nm por roda (apenas 8000 Nm de acordo com a empresa), a aceleração para 100 km / h leva 2,4 segundos e a velocidade máxima é limitada eletronicamente a 300 km. / h Para tais parâmetros, é bastante natural não usar uma transmissão - quatro motores elétricos de 140 kW são integrados diretamente nos cubos das rodas.

Motores elétricos de natureza revolucionária

Um pequeno milagre da tecnologia são os próprios motores elétricos. Como operam com uma voltagem extremamente baixa de 48 volts, eles não são trifásicos, mas sim trifásicos! Em vez de bobinas de cobre, eles usam uma estrutura de treliça de alumínio para reduzir o volume - o que é especialmente importante devido às enormes correntes. De acordo com a física simples, com potência de 3 kW por motor elétrico e tensão de 45 volts, a corrente que passa por ele deve ser de 140 amperes. Não é por acaso que o nanoFlowcell anuncia valores de 48A para todo o sistema. Nesse sentido, as leis dos grandes números realmente funcionam aqui. A empresa não divulga quais sistemas são usados ​​para transmitir essas correntes. No entanto, a vantagem da baixa tensão é que não são necessários sistemas de proteção de alta tensão, reduzindo o custo do produto. Ele também permite o uso de MOSFETs (transistores de efeito de campo semicondutores de óxido metálico) mais baratos em vez dos IGBTs HV (transistores bipolares de porta isolada de alta tensão) mais caros.

Nem os motores elétricos nem o sistema devem se mover lentamente após várias acelerações dinâmicas de resfriamento.

Grandes tanques têm um volume de 2 x 250 litros e, de acordo com a nanoFlowcell, as células com uma temperatura operacional de cerca de 96 graus são 90% eficientes. Eles são integrados ao túnel na estrutura do piso e contribuem para o baixo centro de gravidade do veículo. Durante a operação, o carro emite respingos de água e os sais do eletrólito gasto são coletados em um filtro especial e separados a cada 10 km. No entanto, não é claro no comunicado de imprensa oficial de 000 páginas quanto o carro consome por 40 km e as informações são obviamente vagas. A empresa afirma que um litro de bi-ION custa 100 euros. Para tanques com um volume de 0,10 x 2 litros e uma quilometragem estimada de 250 km, isso significa 1000 litros por 50 km, o que é mais uma vez vantajoso no contexto dos preços dos combustíveis (uma questão separada de peso). Porém, a capacidade declarada do sistema de 100 kWh, que corresponde a 300 kWh / l, significa um consumo de 600 kWh por 30 km, o que é muito. O Quantino menor, por exemplo, tem 100 tanques de 2 litros que fornecem (supostamente) apenas 95 kWh (provavelmente 15?), Enquanto a quilometragem reivindicada é de 115 km enquanto consome 1000 kWh por 14 km. Estas são inconsistências óbvias ...

Tudo isso à parte, tanto a tecnologia de direção quanto o design do carro são impressionantes, o que por si só é exclusivo para uma empresa iniciante. A estrutura espacial e os materiais com os quais o corpo é feito também são de alta tecnologia. Mas isso já parece condicional no contexto de tal impulso. Igualmente importante, o veículo é certificado pela TUV para circular na rede rodoviária alemã e está pronto para a produção em série. O que deve começar na Suíça no próximo ano.

Texto: Georgy Kolev

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