Главная 16 Авто 16 NanoFlowcell: автомобиль, который — убьет — нефть, Журнал Популярная Механика

NanoFlowcell: автомобиль, который — убьет — нефть, Журнал Популярная Механика

nanoFlowcell: автомобиль, который «убьет» нефть

NanoFlowcell: автомобиль, который - убьет - нефть, Журнал Популярная Механика

NanoFlowcell: автомобиль, который - убьет - нефть, Журнал Популярная Механика

Нунцио ла Веккия, технический директор и визионер лихтенштейнской компании nanoFlowcell, — мастер делать столь громкие заявления, что от них волосы на голове становятся дыбом. Оцените мощь посыла: «Наша методика целенаправленных исследований позволила нам прорваться сквозь барьеры, установленные квантовой химией». Или чуть точнее: «Физические и химические границы, установленные уравнением Нернста (лауреат Нобелевской премии по химии, связавший термодинамику с электрохимией. — Прим. ред.), были отодвинуты нами настолько далеко, что мы не могли поверить глазам».

Однако не спешите снисходительно улыбаться. Сначала оцените характеристики первого концептуального автомобиля Веккии, nanoFlowcell Quant e-Sportlimousine. Четыре электродвигателя выдают 925 л.с. пиковой мощности и развивают чудовищный крутящий момент 2900 Н•м — это тяга, которую невозможно реализовать даже теоретически, поэтому электронике приходится непрерывно умерять бешеный пыл моторов. Четырехместный спорткар длиной 5257 мм выстреливает до сотни за 2,8 с и разгоняется до 380 км/ч. И этот монстр уже получил от властей разрешение беспрепятственно колесить по дорогам Европы. И главное: пробег Quant e на одной зарядке (или заправке!) достигает 600 км, а чуть более близкий к жизни и к серии компактный спорткар nanoFlowcell Quantino, согласно обещаниям, будет проезжать до 1000 км без кормежки.



На самом деле автомобили, каких свет еще не видывал, — вовсе не главное детище фирмы. Они служат лишь первыми демонстраторами технологии потоковых батарей nanoFlowcell, с помощью которых компания обещает перевернуть представления об энергетике в исторических масштабах.

Потоковые батареи можно как перезаряжать, так и мгновенно заправлять новым электролитом, словно бензином. Они не имеют эффекта памяти и не уменьшают емкости с годами. В теории у них нет технологического предела по емкости (зависит от объема «топливных» баков) и мощности (зависит от размеров реактора). Проблема лишь в том, что до недавнего времени они были крайне неэффективны с точки зрения сочетания всех этих параметров, то есть давали небольшое напряжение и мощность при слишком больших размерах. Специалисты nanoFlowcell утверждают, что им удалось упаковать в литр электроактивной жидкости небывалое количество энергии с помощью нанотехнологий. Состав «топлива», технология его производства и конструкция энергетической ячейки, разумеется, держатся в строжайшем секрете.

Чтобы разобраться, как работают современные потоковые батареи, стоит освежить в памяти принцип действия более простых источников энергии. Напомним, что в самом простом гальваническом элементе, например пальчиковой батарейке, анод (отрицательный электрод) и катод (положительный электрод) разделены электролитом — раствором, проводящим электрический ток за счет подвижности содержащихся в нем ионов. На поверхности анода протекает реакция окисления, в ходе которой высвобождаются положительные ионы и свободные электроны. На поверхности катода идет реакция восстановления, протекающая с поглощением свободных электронов и положительных ионов. При этом положительные ионы движутся от анода к катоду через электролит, а отрицательные — через нагрузку: электромотор, лампу или иную электрическую схему.



В самых простых угольных батарейках цинковый стакан, который служит анодом, постепенно растворяется, отдавая ионы и электроны. В перезаряжаемых аккумуляторах процессы окисления и восстановления обратимы. К примеру, в литий-ионных элементах положительно заряженные ионы лития переходят от катода к аноду при зарядке и от анода к катоду при разрядке. Независимо от характеристик, большинство привычных нам батареек и аккумуляторов роднит замкнутая конструкция. В их закрытом корпусе содержатся и электроды, и электролит, и запас электроактивных элементов (поставщиков расходных материалов для реакций), в роли которых, как правило, выступают сами электроды. Это значит, что и мощность, и емкость батареи ограничены размерами ее корпуса. Этого недостатка лишены потоковые батареи, в которых электролит содержит растворенные электроактивные вещества, хранится в отдельных баках и прокачивается насосами через топливную ячейку. В классической потоковой батарее redox (сокращение от reduction-oxidation, восстановление-окисление) имеется два бака: в одном хранится жидкость для окислительной реакции, в другом — для восстановительной. Топливная ячейка состоит из двух электродов, разделенных мембраной. Мембрана препятствует смешиванию жидкостей между собой, но не препятствует ионному обмену между электродами. Продукты окислительно-восстановительных реакций удаляются из ячейки вместе с протекающей жидкостью, которая по замкнутому контуру возвращается обратно в бак. Зарядка и разрядка в потоковой батарее происходят так же, как и в любой другой: во время работы концентрация электроактивных веществ в баках падает, а во время зарядки — растет. Емкость потокового аккумулятора зависит от размеров топливных баков, поэтому потенциал данной конструкции трудно переоценить. Мало того, при необходимости быстро пополнить заряд жидкость можно просто заменить. Это так же просто и удобно, как заправить бензиновый автомобиль. Однако мощность потоковой батареи по‑прежнему определяется размерами электродов в топливной ячейке и интенсивностью происходящих на ней реакций. Именно поэтому до недавнего времени перспективы таких источников питания в промышленности, особенно в автомобильной, были не радужными.



При выходном напряжении 600? В и токе в 50? А аккумуляторная установка nanoFlowcell выдает 30? кВт мощности. При сопоставимой массе ее емкость в пять раз превышает емкость литий-ионных батарей. Один литр «ионной жидкости» вмещает 11?400?Вт•ч, что в 400 раз больше, чем в обычном свинцовом автомобильном аккумуляторе. Приятные бонусы — практически полное отсутствие склонности к саморазряду и гарантированный ресурс в 10?000 зарядных циклов.

Однако в обычную машину такую батарею не поставишь. Автомобили Quant E, Quant F и Quantino пришлось проектировать буквально вокруг аккумуляторной установки. Судите сами: объем топливных баков Quant E — 200 л каждый. 400 л ионной жидкости нужно разместить без ущерба для комфорта и управляемости. Потоковая батарея неустанно вырабатывает электроэнергию, которая запасается в емких суперконденсаторах. Эти устройства способны отдавать энергию очень быстро большими порциями, именно они обеспечивают столь внушительную пиковую мощность и динамические характеристики автомобиля. В них же запасается энергия торможения машины.

Когда заряд батареи подходит к концу, владелец авто направляется вовсе не к ближайшей розетке, а на заправку. Компания разработала специальный заправочный терминал высокого давления с двойными шлангами и пистолетами, который позволяет быстро заполнить баки новым комплектом ионных жидкостей.

Центр тяжести

nanoFlowcell Quantino

Для движения автомобиля nanoFlowcell используется энергия химических связей в электроактивных жидкостях двух видов. В топливной ячейке она преобразуется в электрическую энергию, которая накапливается в суперконденсаторах. Конденсаторы могут отдавать большие порции энергии за короткое время, они обеспечивают высокую пиковую мощность силовой установки.



Перепечатка и любое воспроизведение материалов сайта возможны лишь с письменного разрешения

О admin

Оставить комментарий

x

Check Also

Безвоздушный краскопульт высокого давления: инструкция по эксплуатации

Безвоздушный краскопульт высокого давления: инструкция по эксплуатации Аппарат безвоздушного распыления может быть представлен различными видами и моделями, но они основаны на общем принципе работы и отличаются характеристиками.

Когда и какой антифриз лучше заливать: разбираемся в деталях

Антифриз: что это такое и можно ли смешивать разные виды между собой Антифриз можно купить почти в любом магазине. Это вещество очень востребовано владельцами автомобилей.

Выбираем антифриз для своего автомобиля

Zheka147 › Блог › Выбираем антифриз для своего автомобиля Многие автовладельцы к правильному выбору антифриза для автомобиля подходят халатно, а зря, ведь задача каждого автолюбителя, который ценит свое транспортное средство – следить за его техническим состоянием, своевременно менять расходные материалы и делать ремонт.

Рекомендации, какой антифриз выбрать: рейтинг охлаждающих жидкостей

Замена охлаждающей жидкости: какому антифризу отдать предпочтение? Предназначение системы охлаждения двигателя заключается в снижении температуры работы ДВС до оптимального состояния.

Систематизация краскопультов

Сообщества › Всё о Краске и Покраске › Блог › Систематизация краскопультов Нашел статью по краскопультам, если у кого-то есть что дополнить-пишите.

Окрасочные пистолеты HVLP и LVLP

Краскопульты низкого (HVLP ) и пониженного (LVLP) давления. Краскопульты низкого (HVLP ) и пониженного (LVLP) давления ( HVLP- High Volume Low Pressure - большой объем низкое давление, LVLP - Low Volume Low Pressure - малый объём низкое давление) могут обеспечивать почти такое же качество лакокрасочного покрытия, как и обычное пневматическое распыление.

Какой краскопульт выбрать: HVLP или LVLP? Как отличить краскопульт HVLP от LVLP? Краскопульты LVLP: отзывы

Какой краскопульт выбрать: HVLP или LVLP? Как отличить краскопульт HVLP от LVLP? Краскопульты LVLP: отзывы Окрасочное оборудование и ручные аппараты для распыления составов обычно выбираются по характеристикам мощности, эргономики и объема резервуара.

Рейтинг — какой аккумулятор лучше для зимы?

Лучшие автомобильные аккумуляторы для зимы Аккумулятор важная и трепетная часть автомобиля. Чаще всего он даёт о себе знать с началом зимы, когда приходиться заводиться в условиях низкой температуры.

Лучшие аккумуляторы для зимы

Лучшие аккумуляторы для зимы Как показала практика, если не производить замену аккумулятора планово, то зачастую это приходится делать в зимний период. Традиционные свинцово-кислотные «банки» с жидким электролитом применяются давно и хорошо изучены.

Какие аккумуляторы лучше покупать для автомобиля на зиму — советы бывалых

Какие аккумуляторы лучше покупать для автомобиля на зиму - советы бывалых. Выбор батареи зависит от суровости зимы в вашем регионе. Если вы живете в столице, где по-настоящему сильных морозов не бывает - аккумулятор "Bosch", причем даже летний вариант (с красной полосой на корпусе) проявит себя достойно.

Какое давление должно быть в шинах, проверка давления в шинах

Блог про Уаз Давление в шинах автомобиля должно быть таким, какое рекомендует производитель автомобиля. Данные с нужными цифрами давления в шинах написаны в руководстве по эксплуатации автомобиля, а на самой машине обычно расположены на средней стойке кузова с водительской стороны или на крышке лючка бензобака с внутренней стороны.

Таблица давления в шинах УАЗ Патриот, Хантер, Буханка

Какое давление должно быть в шинах УАЗ Автомобили марки УАЗ производства Ульяновского автомобильного завода хорошо известны на постсоветском пространстве. Ещё в конце 40-х—начале 50-х годов прошлого века концерн выбрал основным направлением своей деятельности выпуск машин повышенной проходимости или, выражаясь современным языком — внедорожников.

Про давление в шинах и управляемость

УАЗ Patriot последней версии › Бортжурнал › про давление в шинах и управляемость На ТО-0, которое делал в торгмаше на 88 км МКАД сделал и схождение. (Да и вообще я не понял как они отменили ТО-0? С завода стоял масляный фильтр в три пальца высотой.

Таблица давления в шинах автомобиля ВАЗ

Какое давление должно быть в шинах ВАЗ Автомобили ВАЗ могут считаться одной из наиболее известных марок на постсоветском пространстве. Сегодня можно встретить как старые ВАЗ-2106, так и модели 2107.

Правильное давление в шинах — сколько должно быть

Правильное давление в шинах Любой тест Авторевю начинается с манометра и шинного насоса. Ведь мы, как и многие наши читатели, прекрасно знаем, какое влияние на поведение автомобиля оказывает давление в шинах.

Больше — меньше (отклонение давления в шинах) — Колеса и шины Ростокино-Лада

Больше - меньше (отклонение давления в шинах) Наш интерес к давлению в шинах отнюдь не праздный. Его прикладная составляющая – связь с расходом топлива. Теряем ли мы рубли и сколько, отклонившись «вниз» на 0,5 атм от рекомендованного давления, и выигрываем ли, перекачав шину? Каковы последствия контроля давления на глазок? Ведь отклонение в ту или иную сторону на пол-атмосферы визуально обнаружить почти невозможно.