Test drive QUANT 48VOLT: revolución en la industria del automóvil o ...

760 h.p. y la aceleración en 2,4 segundos demuestra las capacidades del acumulador

Está perdido en las sombras de Elon Musk y su Tesla, pero la tecnología de Nuncio La Vecchio y su equipo, utilizada por la firma de investigación nanoFlowcell, realmente podría revolucionar la industria automotriz. La última creación de la empresa suiza es el estudio QUANT 48VOLT, que sigue al QUANTINO 48VOLT más pequeño y a varios modelos conceptuales anteriores, como el QUANT F, que aún no utilizaba la tecnología de 48 voltios.

Permaneciendo en el crepúsculo de la turbulencia de la industria automotriz en los últimos años, NanoFlowcell decide redirigir su potencial de desarrollo y desarrollar la tecnología de las llamadas baterías instantáneas, que en su trabajo no tienen nada que ver con el níquel-hidruro metálico y el ion-litio. Sin embargo, un examen más detallado del estudio QUANT 48VOLT revelará soluciones tecnológicas únicas, no solo en términos de la forma de generar electricidad antes mencionada, sino también del circuito general de 48 V con motores eléctricos multifásicos con bobinas de aluminio integradas en las ruedas, y un potencia total de 760 caballos de fuerza. Por supuesto, surgen muchas preguntas.

Baterías de flujo: ¿qué son?

Varias empresas e institutos de investigación, como Fraunhofer en Alemania, han estado desarrollando baterías para corriente eléctrica durante más de diez años.

Se trata de baterías, o más bien elementos similares al combustible, que se llenan de líquido, como el combustible que se vierte en un automóvil con motor de gasolina o diésel. De hecho, la idea de una batería redox de flujo continuo o llamada de flujo continuo no es difícil, y la primera patente en esta área se remonta a 1949. Cada uno de los dos espacios de celdas, separados por una membrana (similar a las celdas de combustible), está conectado a un depósito que contiene un electrolito específico. Debido a la tendencia de las sustancias a reaccionar químicamente entre sí, los protones se mueven de un electrolito a otro a través de la membrana y los electrones se dirigen a través de un consumidor de corriente conectado a las dos partes, como resultado de lo cual fluye una corriente eléctrica. Después de cierto tiempo, dos tanques se vacían y se llenan con electrolito nuevo, y el usado se "recicla" en las estaciones de carga. El sistema es operado por bombas.

Si bien todo esto se ve muy bien, lamentablemente todavía existen muchos obstáculos para el uso práctico de este tipo de batería en los automóviles. La densidad de energía de una batería redox de electrolito de vanadio está en el rango de solo 30-50 Wh por litro, que es aproximadamente lo mismo que una batería de plomo-ácido. En este caso, para almacenar la misma cantidad de energía que en una batería de iones de litio moderna con una capacidad de 20 kWh, al mismo nivel tecnológico de una batería redox, se requerirán 500 litros de electrolito. En condiciones de laboratorio, las llamadas baterías de polisulfuro de bromuro de vanadio alcanzan una densidad de energía de 90 Wh por litro.

No se requieren materiales exóticos para la producción de baterías redox de flujo continuo. No se requieren catalizadores costosos como el platino utilizado en pilas de combustible o polímeros como las baterías de iones de litio. El alto costo de los sistemas de laboratorio se debe únicamente al hecho de que son únicos y están hechos a mano. En lo que a seguridad se refiere, no hay peligro. Cuando se mezclan dos electrolitos, se produce un "cortocircuito" químico, en el que se libera calor y la temperatura aumenta, pero permanece en valores seguros y no sucede nada más. Por supuesto, los líquidos por sí solos no son seguros, pero tampoco lo son la gasolina y el diesel.

Tecnología revolucionaria nanoFlowcell

Después de años de investigación, nanoFlowcell ha desarrollado una tecnología que no reutiliza electrolitos. La empresa no da detalles sobre los procesos químicos, pero el hecho es que la energía específica de su sistema bi-ion alcanza unos increíbles 600 W/l y por lo tanto permite proporcionar una potencia tan enorme a los motores eléctricos. Para ello, se conectan en paralelo seis celdas con un voltaje de 48 voltios, capaces de proporcionar electricidad a un sistema con una capacidad de 760 hp. Esta tecnología utiliza una membrana basada en nanotecnología desarrollada por nanoFlowcell para proporcionar una gran superficie de contacto y permitir que se reemplacen grandes cantidades de electrolito en poco tiempo. En el futuro, esto también permitirá el procesamiento de soluciones de electrolitos con una mayor concentración de energía. Dado que el sistema no utiliza alta tensión como antes, se eliminan los condensadores de compensación: los nuevos elementos alimentan directamente los motores eléctricos y tienen una gran potencia de salida. QUANT también tiene un modo eficiente en el que algunas de las celdas se apagan y la energía se reduce en nombre de la eficiencia. Sin embargo, cuando se necesita potencia, está disponible: debido al enorme par de 2000 Nm por rueda (solo 8000 Nm según la compañía), la aceleración a 100 km / h toma 2,4 segundos y la velocidad máxima está limitada electrónicamente a 300 kilómetros / h Para tales parámetros, es bastante natural no usar una transmisión: cuatro motores eléctricos de 140 kW están integrados directamente en los cubos de las ruedas.

Motores eléctricos de naturaleza revolucionaria

Un pequeño milagro de la tecnología son los propios motores eléctricos. Debido a que operan a un voltaje extremadamente bajo de 48 voltios, ¡no son trifásicos, sino trifásicos! En lugar de bobinas de cobre, utilizan una estructura de celosía de aluminio para reducir el volumen, lo que es especialmente importante dadas las enormes corrientes. Según la física simple, con una potencia de 3 kW por motor eléctrico y un voltaje de 45 voltios, la corriente que lo atraviesa debería ser de 140 amperios. No es casualidad que nanoFlowcell anuncie valores 48A para todo el sistema. En este sentido, las leyes de los grandes números realmente funcionan aquí. La empresa no revela qué sistemas se utilizan para transmitir tales corrientes. Sin embargo, la ventaja del bajo voltaje es que no se requieren sistemas de protección de alto voltaje, lo que reduce el costo del producto. También permite el uso de MOSFET (transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal) más económicos en lugar de los IGBT HV (transistores bipolares de puerta aislada de alto voltaje) más costosos.

Ni los motores eléctricos ni el sistema deben moverse lentamente después de varias aceleraciones dinámicas de enfriamiento.

Los tanques grandes tienen un volumen de 2 x 250 litros y, según nanoFlowcell, las celdas con una temperatura de funcionamiento de alrededor de 96 grados tienen un 90 por ciento de eficiencia. Están integrados en el túnel en la estructura del piso y contribuyen al bajo centro de gravedad del vehículo. Durante el funcionamiento, el vehículo emite salpicaduras de agua y las sales del electrolito gastado se recogen en un filtro especial y se separan cada 10 km. Sin embargo, en el comunicado de prensa oficial de 000 páginas no queda claro cuánto consume el automóvil por cada 40 km, y obviamente hay información vaga. La empresa afirma que un litro de bi-ION cuesta 100 euros. Para tanques con un volumen de 0,10 x 2 litros y un kilometraje estimado de 250 km, esto significa 1000 litros por 50 km, lo que nuevamente es ventajoso en el contexto de los precios del combustible (una cuestión separada del peso). Sin embargo, la capacidad declarada del sistema de 100 kWh, que corresponde a 300 kWh / l, significa un consumo de 600 kWh cada 30 km, que es mucho. El Quantino más pequeño, por ejemplo, tiene 100 tanques de 2 litros que entregan (según se informa) solo 95 kWh (probablemente 15?), Mientras que el kilometraje declarado es de 115 km y consume 1000 kWh por cada 14 km. Estas son inconsistencias obvias ...

Aparte de todo eso, tanto la tecnología de propulsión como el diseño del automóvil son impresionantes, lo que en sí mismo es exclusivo de una empresa de nueva creación. El marco espacial y los materiales con los que está hecho el cuerpo también son de alta tecnología. Pero esto ya parece condicional en el contexto de tal impulso. Igualmente importante, el vehículo tiene la certificación TUV para conducir en la red de carreteras alemana y está listo para la producción en serie. Lo que debería comenzar en Suiza el próximo año.

Texto: Georgy Kolev

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