Τεχνολογία

11 Oct, 2018 Ώρα 23:13

Η Ford χρησιμοποιεί για πρώτη φορά το «θαυματουργό» υλικό γραφένιο

Thumbnail

Το γραφένιο το συναντούμε σε κινητά τηλέφωνα και ορισμένα σπορ προϊόντα, ενώ σύντομα - για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο - θα το δούμε κάτω από το καπό των οχημάτων Ford. Η αμερικανική μάρκα ανακοίνωσε τη χρήση γραφενίου – ενός διδιάστατου νανοϋλικού - σε εξαρτήματα αυτοκινήτων στο πλαίσιο της εθνικής ημέρας νανοτεχνολογίας. Το γραφένιο, πρόσφατα προσέλκυσε το ενδιαφέρον της αυτοκινητοβιομηχανίας για εφαρμογές όπως βαφές, πολυμερή και μπαταρίες οχημάτων.

Close

Το ‘θαυματουργό’ υλικό, όπως το αποκαλούν πολλοί μηχανικοί, είναι 200 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και ένα από τα πιο επαγωγικά υλικά στον κόσμο. Είναι εξαιρετικά ηχομονωτικό, πολύ λεπτό και εύκαμπτο. Το γραφένιο δεν είναι οικονομικά βιώσιμο για όλες τις εφαρμογές, αλλά  η Ford σε συνεργασία με τις Eagle Industries και XG Sciences, βρήκε ένα τρόπο να χρησιμοποιεί μικρές ποσότητες στα καλύμματα της μπεκιέρας, των αντλιών και στα εμπρός καλύμματα του κινητήρα για μέγιστη αξιοποίηση των πλεονεκτημάτων του.

Το γραφένιο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 2004, αλλά οι καινοτόμες εφαρμογές του είναι σχετικά νέες. Το πρώτο πείραμα για την απομόνωση του γραφενίου έγινε με μύτη μολυβιού που περιέχει γραφίτη, και ένα κομμάτι ταινίας. Η ταινία χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση στρωμάτων γραφίτη και τη δημιουργία ενός υλικού μονοστρωματικού πάχους, του γραφενίου. Αυτό το πείραμα απέσπασε το Βραβείο Νόμπελ 2010.

Close

Το 2014, η Ford άρχισε να συνεργάζεται με προμηθευτές πάνω στη μελέτη του υλικού και στον τρόπο χρήσης του, δοκιμάζοντάς το συνεχώς σε εξαρτήματα αυτοκινήτου, όπως καλύμματα μπεκιέρας, αντλιών και κινητήρα. Γενικά, η εφαρμογή μέτρων μείωσης θορύβου μέσα στην καμπίνα σημαίνει προσθήκη υλικού και βάρους, αλλά με το γραφένιο συμβαίνει το αντίθετο.

Close

Το γραφένιο αναμιγνύεται με αφρώδη συστατικά, και δοκιμές από την Ford και τους προμηθευτές έχουν δείξει περίπου 17% μείωση θορύβων, 20% βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων και 30% βελτίωση της θερμικής αντοχής συγκριτικά με τη χρήση αφρού χωρίς γραφένιο.

Το γραφένιο αναμένεται να μπει στην παραγωγή μέχρι το τέλος της χρονιάς, για να χρησιμοποιηθεί σε εξαρτήματα των Ford F-150 και Mustang και αργότερα σε άλλα μοντέλα της μάρκας.  

 

 

06 Feb, 2020 Ώρα 22:39

Νέα εποχή για το VW Group και τις… μπαταρίες των ηλεκτρικών μοντέλων

Thumbnail

Το ολοκαίνουργιο, πρωτοποριακό, πλήρως ηλεκτρικό ID.3 της Volkswagen έχει εντυπωσιακά δυναμικά χαρακτηριστικά και μεγάλη αυτονομία. Είναι το πρώτο μιας σειράς μοντέλων που θα βασίζονται στην πλατφόρμα ΜΕΒ του Group, ειδικά εξελιγμένη για την ηλεκτροκίνηση. Η ικανότητα της γρήγορης φόρτισης επιτρέπει την επαναφόρτιση του ID.3 με ενέργεια 100 kW μέσα σε μόλις 30 λεπτά της ώρας, εξασφαλίζοντας δυνατότητα κίνησης για περίπου 290 χιλιόμετρα (κατά WLTP).

Close

_

 

Close

Παραγωγή 500.000 μονάδων το χρόνο

Το ID.3 είναι εφοδιασμένο με σύστημα μπαταρίας υψηλής τάσης το οποίο μοιάζει με μια μπάρα σοκολάτας. Μέχρι και δώδεκα συστοιχίες (modules) μπαταριών μπορούν να τοποθετηθούν και να είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους σε ένα ενιαίο σύστημα.

Close

Το εργοστάσιο του Volkswagen Group Components στο Brunswick είναι σε θέση να κατασκευάζει στο άμεσο μέλλον μέχρι και 500.000 από αυτές τις μονάδες αποθήκευσης ενέργειας ετησίως. Πώς όμως λειτουργεί ένα τέτοιο σύστημα μπαταρίας;

_

 

Η δομή μιας μπαταρίας: στοιχείο - συστοιχία - σύστημα

Το σύστημα μπαταριών υψηλής τάσης χρησιμοποιεί στοιχεία ιόντων λιθίου, τα οποία χρησιμοποιούνται επίσης σε κινητά τηλέφωνα και φορητούς υπολογιστές. Ένα στοιχείο (cell) είναι η μικρότερη μονάδα στο σύστημα μπαταριών και έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύσει ενέργεια και να την αποδώσει, ενώ ενώνοντας 24 στοιχεία δημιουργείται μια συστοιχία (module). Ο αριθμός των συστοιχιών που ενώνονται για να δημιουργηθεί ένα σύστημα μπαταρίας είναι μεταβλητός.

Αυτή η μεταβλητή δομή εξασφαλίζει και τη μέγιστη δυνατή ευελιξία: εάν ο πελάτης ζητήσει μεγαλύτερη αυτονομία τότε θα χρησιμοποιηθούν περισσότερες συστοιχίες. Η βασική δομή πάντως παραμένει η ίδια. Στο ID.3, μέχρι και δώδεκα συστοιχίες συνδέονται μεταξύ τους προκειμένου να δημιουργήσουν ένα σύστημα μπαταρίας. Έτσι στο σύστημα προκύπτει μια τάση μέχρι και 408 Volt, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή μιας οικιακής πρίζας, η οποία παρέχει μόνο 230 Volt.

_

Από συνεχές σε εναλασσσόμενο ρεύμα

Τα ηλεκτρονικά ισχύος ελέγχουν τη ροή ενέργειας υψηλής τάσης μεταξύ της μπαταρίας και του ηλεκτροκινητήρα, μετατρέποντας το συνεχές ρεύμα (DC) που είναι αποθηκευμένο στη μπαταρία σε εναλλασσόμενο (AC) για τον κινητήρα.

Ταυτόχρονα, εξυπηρετείται και το ηλεκτρικό κύκλωμα συνεχούς ρεύματος των 12 Volt, τροφοδοτούμενο με χαμηλή τάση με τη χρήση ενός μετατροπέα DC/DC. Σε ένα συνηθισμένο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος το ID.3 φορτίζεται με ισχύ φόρτισης 11 kW ενώ σε συνεχές ρεύμα η ισχύς φόρτισης φτάνει μέχρι και τα 125 kW.