Test drive QUANT 48VOLT : révolution dans l'industrie automobile ou ...

760 chevaux et l'accélération en 2,4 secondes démontre les capacités de l'accumulateur

Il est perdu dans l'ombre d'Elon Musk et de sa Tesla, mais la technologie de Nuncio La Vecchio et de son équipe, utilisée par la société de recherche nanoFlowcell, pourrait vraiment révolutionner l'industrie automobile. La dernière création de la société suisse est le studio QUANT 48VOLT, qui succède au plus petit QUANTINO 48VOLT et à plusieurs modèles conceptuels précédents tels que le QUANT F qui n'utilisaient pas encore la technologie 48 volts.

Restant au crépuscule de la tourmente de l'industrie automobile ces dernières années, NanoFlowcell décide de réorienter son potentiel de développement et de développer la technologie des batteries dites instantanées, qui dans leur travail n'ont rien à voir avec le nickel-métal hydrure et le lithium-ion. Cependant, un examen plus approfondi du studio QUANT 48VOLT révélera des solutions technologiques uniques - non seulement en termes de la manière susmentionnée de générer de l'électricité, mais aussi du circuit 48V global avec des moteurs électriques multiphasés avec des bobines en aluminium intégrées dans les roues, et un puissance totale de 760 chevaux. Bien sûr, de nombreuses questions se posent.

Batteries Flow - qu'est-ce que c'est?

Un certain nombre de sociétés de recherche et d'instituts tels que Fraunhofer en Allemagne développent des batteries pour courant électrique depuis plus de dix ans.

Ce sont des batteries, ou plutôt des éléments similaires au carburant, qui sont remplis de liquide, comme du carburant est versé dans une voiture avec un moteur à essence ou diesel. En fait, l'idée d'une batterie redox à écoulement continu ou dite à écoulement continu n'est pas difficile, et le premier brevet dans ce domaine remonte à 1949. Chacun des deux espaces de cellules, séparés par une membrane (similaire aux piles à combustible), est relié à un réservoir contenant un électrolyte spécifique. En raison de la tendance des substances à réagir chimiquement entre elles, les protons se déplacent d'un électrolyte à un autre à travers la membrane et les électrons sont dirigés à travers un consommateur de courant connecté aux deux parties, à la suite de quoi un courant électrique circule. Après un certain temps, deux réservoirs sont vidangés et remplis d'électrolyte frais, et celui utilisé est «recyclé» dans les stations de charge. Le système est actionné par des pompes.

Bien que tout cela soit beau, il existe malheureusement encore de nombreux obstacles à l'utilisation pratique de ce type de batterie dans les voitures. La densité d'énergie d'une batterie redox avec électrolyte au vanadium est de l'ordre de 30 à 50 Wh par litre, ce qui correspond à peu près à celle d'une batterie au plomb-acide. Dans ce cas, afin de stocker la même quantité d'énergie que dans une batterie lithium-ion moderne d'une capacité de 20 kWh, au même niveau technologique d'une batterie redox, 500 litres d'électrolyte seront nécessaires. Dans des conditions de laboratoire, les batteries dites polysulfure de bromure de vanadium atteignent une densité d'énergie de 90 Wh par litre.

Les matériaux exotiques ne sont pas nécessaires pour la production de batteries redox à flux continu. Aucun catalyseur coûteux tel que le platine utilisé dans les piles à combustible ou des polymères tels que les batteries lithium-ion n'est nécessaire. Le coût élevé des systèmes de laboratoire est uniquement dû au fait qu'ils sont uniques et fabriqués à la main. En ce qui concerne la sécurité, il n'y a pas de danger. Lorsque deux électrolytes sont mélangés, un "court-circuit" chimique se produit, dans lequel la chaleur est libérée et la température augmente, mais reste à des valeurs sûres, et rien d'autre ne se produit. Bien sûr, les liquides seuls ne sont pas sûrs, mais l'essence et le diesel ne le sont pas non plus.

Technologie nanoFlowcell révolutionnaire

Après des années de recherche, nanoFlowcell a développé une technologie qui ne réutilise pas les électrolytes. L'entreprise ne donne pas de détails sur les processus chimiques, mais le fait est que l'énergie spécifique de leur système bi-ion atteint un incroyable 600 W / l et permet ainsi de fournir une puissance aussi énorme aux moteurs électriques. Pour ce faire, six cellules d'une tension de 48 volts sont connectées en parallèle, capables de fournir de l'électricité à un système d'une capacité de 760 ch. Cette technologie utilise une membrane basée sur la nanotechnologie développée par nanoFlowcell pour fournir une grande surface de contact et permettre de remplacer de grandes quantités d'électrolyte en peu de temps. À l'avenir, cela permettra également le traitement de solutions d'électrolytes avec une concentration d'énergie plus élevée. Étant donné que le système n'utilise pas de haute tension comme auparavant, les condensateurs tampons sont éliminés - les nouveaux éléments alimentent directement les moteurs électriques et ont une grande puissance de sortie. QUANT dispose également d'un mode efficace dans lequel certaines cellules sont éteintes et la puissance est réduite au nom de l'efficacité. Cependant, lorsque la puissance est nécessaire, elle est disponible - en raison de l'énorme couple de 2000 Nm par roue (seulement 8000 Nm selon l'entreprise), l'accélération à 100 km / h prend 2,4 secondes et la vitesse de pointe est limitée électroniquement à 300 km. / h Pour de tels paramètres, il est tout à fait naturel de ne pas utiliser de transmission - quatre moteurs électriques de 140 kW sont intégrés directement dans les moyeux de roue.

Moteurs électriques révolutionnaires dans la nature

Un petit miracle de la technologie, ce sont les moteurs électriques eux-mêmes. Parce qu'ils fonctionnent à une tension extrêmement basse de 48 volts, ils ne sont pas triphasés, mais triphasés ! Au lieu de bobines de cuivre, ils utilisent une structure en treillis d'aluminium pour réduire le volume - ce qui est particulièrement important compte tenu des courants énormes. Selon une physique simple, avec une puissance de 3 kW par moteur électrique et une tension de 45 volts, le courant qui le traverse devrait être de 140 ampères. Ce n'est pas un hasard si nanoFlowcell annonce des valeurs de 48A pour l'ensemble du système. À cet égard, les lois des grands nombres fonctionnent vraiment ici. La société ne divulgue pas les systèmes utilisés pour transmettre ces courants. Cependant, l'avantage de la basse tension est que les systèmes de protection haute tension ne sont pas nécessaires, ce qui réduit le coût du produit. Il permet également l'utilisation de MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) moins chers au lieu des HV IGBT (High Voltage Insulated Gate Bipolar Transistors) plus chers.

Ni les moteurs électriques ni le système ne doivent se déplacer lentement après plusieurs accélérations de refroidissement dynamique.

Les grands réservoirs ont un volume de 2 x 250 litres et, selon nanoFlowcell, les cellules avec une température de fonctionnement d'environ 96 degrés sont efficaces à 90%. Ils sont intégrés dans le tunnel de la structure du plancher et contribuent au centre de gravité bas du véhicule. Pendant le fonctionnement, la voiture émet des éclaboussures d'eau et les sels de l'électrolyte usé sont collectés dans un filtre spécial et séparés tous les 10 000 km. Cependant, le communiqué de presse officiel de 40 pages n'indique pas clairement combien la voiture consomme aux 100 km, et il y a évidemment des informations vagues. L'entreprise affirme qu'un litre de bi-ION coûte 0,10 euro. Pour les réservoirs d'un volume de 2 x 250 litres et d'un kilométrage estimé à 1000 km, cela signifie 50 litres aux 100 km, ce qui est encore une fois avantageux dans le contexte des prix du carburant (une question de poids distincte). Cependant, la capacité déclarée du système de 300 kWh, ce qui correspond à 600 kWh / l, signifie une consommation de 30 kWh aux 100 km, ce qui est beaucoup. Le Quantino plus petit, par exemple, dispose de 2 réservoirs de 95 litres qui ne fournissent (apparemment) que 15 kWh (probablement 115?), Tandis que le kilométrage déclaré est de 1000 km tout en consommant 14 kWh aux 100 km. Ce sont des incohérences évidentes ...

Tout cela mis à part, la technologie d'entraînement et le design de la voiture sont époustouflants, ce qui est en soi unique à une start-up. Le cadre de l'espace et les matériaux à partir desquels le corps est fabriqué sont également de haute technologie. Mais cela semble déjà conditionnel dans le contexte d'une telle pulsion. Tout aussi important, le véhicule est certifié TUV pour circuler sur le réseau routier allemand et prêt pour la production en série. Ce qui devrait commencer en Suisse l'année prochaine.

Texte: Georgy Kolev

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