o mașină aparte în lumea tehnologiei electrice

Lucid Air își propune să redefinească abordarea mașinii electrice cu un nivel inegalabil de inginerie. Peter Rawlinson, CEO-ul mărcii, ne duce în inima sedanului electric.

Prezentat la sfârșitul anului 2016, Lucid Air își propune să urce în vârful ierarhiei, fie că este vorba de tehnologie auto sau electrică. In urma companiei Atevia, cunoscuta si expertilor pentru furnizarea de baterii Formula E, Lucid are o expertiza puternica. În spatele proiectului se ascunde Peter Rawlison, un inginer de formare care a lucrat în special la Jaguar și Lotus. Dar, mai presus de toate, el a fost inginerul șef care a dezvoltat un sedan electric, astăzi cunoscut sub numele de Tesla Model S.

Acum, Lucid Air este o realitate și vine pe drumurile americane. Oportunitatea sedanului de a face primele dovezi concrete, dar și de a dezvălui majoritatea misterelor sale. Este destul de dificil să găsești de unde să începi în ceea ce privește Lucid, deoarece penajul și ramajul sunt una și atâtea inovații sunt. Dar cine spune mașină electrică, spune mai ales baterie de tracțiune. Și ca să vorbim despre asta, nimic mai bun decât o prezentare a lui Peter Rawlinson însuși, care te va face să regreti că nu l-ai avut ca profesor de fizică-chimie, într-o perioadă în care nu aveai nimic mai bun de făcut. ce să desenezi mașini pe caiete.

Baterie: I².R

Aceasta este una dintre cele mai importante părți ale Aerului Lucid și nu în ultimul rând. Unitatea electrică a fost dezvoltată complet intern de la zero. Autonomia din centrul specificațiilor este cea care a determinat toată ingineria din jurul acestei baterii, compusă exclusiv din celule cilindrice. Ceea ce arată așadar ca o baterie vulgară de mașină radiocontrolată este, după cercetări ample, punctul de plecare care permite, printre altele, lui Lucid Air să urce în vârful coșului din punct de vedere al autonomiei.

La fel ca Tesla sau Rivian, Lucid alege așadar celule în formă de cilindru, din motive tehnice, dar și termice. Mai accesibile și deja integrate într-o carcasă curată, au o rezistență mecanică inerentă, mai ales în caz de evadare termică. Lucid Motors folosește 21-700 (sau 2170) celule în pachetele sale de la Samsung SDI pentru Dream Edition și de la LG Chem pentru celelalte modele din gamă. Marca indică faptul că chimia este diferită, fără a intra în detalii. În ambele cazuri, însă, există 6.600 dintre aceste celule, împărțite în 22 de module a câte 300 de baterii fiecare.

Motivul acestui tipar: legea lui Ohm. O regulă electrică de bază de altfel, dar care impune o provocare pentru producător. Pentru că acum, puterea este produsul dintre rezistență (exprimată în Ohmi) și intensitatea pătrat. Sau P=I²xR. Și cu cât intensitatea crește, cu atât căldura crește, aducând cu ea pierderi fizice. Prin urmare, pentru a reduce intensitatea, este necesară creșterea tensiunii, exprimată în volți, ținând cont de cerințele de putere.

Echipele Lucid au ales așadar să combine cele două tipuri de asamblare cu, pe modul, 10 grupuri de serie de 30 de celule montate în paralel. Prin urmare, se obțin 220 de celule conectate în serie și 30 de grupuri în paralel, pentru o tensiune maximă de 924 V, sau 800 V în funcție de valoarea nominală, după cum aflăm dintr-unul dintre rapoartele EPA. Acest lucru face, de asemenea, posibilă înțelegerea capacității ceva mai mici a celulelor de la bordul Lucid Air Grand Touring, care afișează o capacitate utilă totală de 112 kWh, față de 118 kWh în Dream Edition.

Fiecare modul are o placă de răcire plasată pe spatele celulelor, în care se injectează glicolul. Peter Rawlinson explică astfel că dacă căldura se disipă în mai multe direcții, este mai importantă axial decât radial. De asemenea, racirea laterala, desi poate fi eficienta, impune instalarea de canale intre celule, largind pachetul in acelasi timp fiind mai complex de industrializat. Așa au decis inginerii să folosească arhitectura bateriilor de curse Atevia prin atașarea plăcilor de răcire pe spatele celulelor, unde contactul este cel mai important.

Citeste si
Lucid Air va ajunge în Europa în 2022

Pentru a profita mai bine de aceasta solutie tehnica, bateriile sunt indreptate in jos (polul pozitiv spre sol), astfel incat placile si lichidul calofer sa formeze un firewall suplimentar pentru a asigura protectia pasagerilor in cazul unei probleme. . Sub module este un spațiu mic cu podeaua carcasei pentru a ventila bateria. Cutia are deschideri laterale pentru a permite gazelor să scape în caz de evadare termică și, odată format, pachetul este o parte integrantă a structurii Lucid Air.

Prin acest aspect, Lucid a trebuit, prin urmare, să găsească o soluție pentru a conecta celulele între ele prin intermediul barei colectoare din aluminiu. Un element care are în sine ar putea face, de asemenea, obiectul unei lungi descrieri. Dar ne vom mulțumi să precizăm că acest proces de fabricare a acestui element este fără precedent, întrucât este modelat direct cu cutia care conține celulele. O soluție unică și patentată pentru optimizarea industrializării. Aici celulele sunt conectate prin două fire tip panglică, fără ca secretele lipirii să fie dezvăluite. Una este mai lată și mai puțin rezistentă pentru a reduce căldura și pierderile. Celălalt, mai subțire și mai rezistent, acționează ca o siguranță în cazul unei probleme. Pentru comparație, Tesla folosește conexiuni cu fire rotunde, care au dezavantajele naturale de a crește căldura și rezistența. Lucid indică faptul că aerul ar pierde 100 CP cu această soluție pe fir.

Motor: all inclusive

Cealaltă pricepere a lui Lucid în dezvoltarea componentelor este nimeni alta decât motorul. Brandul și-a imaginat astfel una dintre cele mai mici mașini electrice din lume, care are și avantajul de a include transmisia și invertorul într-un singur pachet unic. Cifre secundare, setul cântărește doar 73 kg pentru o putere maximă de 679 CP. Aceasta reprezintă deci o densitate de 9,30 CP/kg. Aceasta este de aproape 3,5 ori mai bună decât unitatea din spate a Porsche Taycan descrisă în acest infografic (celelalte fiind motoarele Tesla Model 3 și Model S fără a fi numite).

Peter Rawlinson este în prezent mai puțin transparent în explicațiile sale din motive evidente ale secretelor industriale. Dar odată cu miniaturizarea elementelor, regândind dispunerea magneților pe rotor, și forma bobinelor din stator, Lucid promite un câmp magnetic mai dens. Un total de 24 de fire de cupru pătrate sunt împletite și presate în stator. Aceste inovații specifice Lucid permit motorului să dezvolte mai mult cuplu de reluctanță pentru aceeași cantitate de magneți. De asemenea, Lucid afirmă că, dacă motorul său folosește techno’ cu magneți permanenți, este posibil să se elibereze și de rezistența sa naturală. S-ar comporta astfel ca un motor cu inducție (sau aproape) la cele mai mari viteze. Mai ales că această mașină poate merge până la 20.000 rpm. Dar încă nu se cunosc detalii despre acest proces.

Rămâne de rezolvat problemele de răcire. Pentru că cu cât un fir se încălzește mai mult, cu atât este mai rezistent. Pentru aceasta, inginerii au spus că au descoperit mai multe zone moarte în înfășurarea statorului. Zone care nu asigura conducerea curentilor electrici si care pot fi folosite pentru racire, cat mai aproape de firele care degaja fizic caldura. Răcirea este asigurată în mod logic de ulei. Este injectat direct în bobină prin intermediul colectorului de canal axial. Piesa care face obiectul mai multor brevete, atat pentru forma si functionare, cat si pentru integrarea sa in centrul statorului.

Acest ansamblu mecanic, încapsulat în carcasa sa, este intercalat între transmisia cu angrenaje planetare, unde dinții au fost brevetați: conform designerilor, forma lor a fost optimizată pentru a transmite cuplul maxim oferind în același timp o rezistență cât mai mică. Opus este reductorul. Deasupra mașinii electrice este poziționat invertorul. Acest dispozitiv se bazează pe MOSFET-uri (pentru tranzistori cu efect de câmp cu semiconductori din metal) care optimizează eficiența pentru amplificarea și comutarea tensiunilor circuitelor. Sistemul este realizat cu carbură de siliciu (SiC) mai degrabă decât cu siliciu standard, asociat mai regulat cu un sistem IGBT (pentru tranzistoare bipolare cu poartă izolată).

Acest lucru aduce multe avantaje în ceea ce privește răcirea, volumul și rezistența electrică (din nou). Dar, mai presus de toate, capacitatea sa de a gestiona comutarea de înaltă frecvență cu tensiuni înalte a interesat echipele Lucid. Această tehnologie dobândită în Formula E și moștenită de la Atevia face așadar posibilă obținerea și mai multă eficiență în procesul de conversie a curenților în funcție de fazele de accelerare sau decelerare. Dar este mai scump de aplicat.

Încărcător de bord: cutia de vis

Ultima piesă care iese în evidență în cadrul Lucid Air se numește Wunderbox. Instalat în față, folosit și pentru a absorbi deformarea în cazul unui impact, controlează întregul sistem 900+ V al sedanului electric. Prin el trec curenții AC și DC pentru reîncărcarea Lucid Air.

Reîncărcarea pe curent alternativ (priză domestică, terminal public etc.) se face prin portul Tip 2, cu o putere ce poate crește până la 22 kW putere, conform informațiilor comunicate de fișa europeană (19,2 kW în Nivelul 2 în SUA). De asemenea, are o capacitate de încărcare în curent continuu (pe stațiile de încărcare rapidă Modul 4) care poate viza 350 kW de putere maximă. Peter Rawlinson este convins că puterea poate merge mai departe, dar nicio rețea de încărcare nu promite la fel de mult. Nici măcar Electrify America, cu care Lucid a stabilit un parteneriat comercial (sedanele beneficiază de 3 ani de încărcare gratuită) dar și pentru dezvoltarea mașinii.

Peter Rawlinson preferând să calculeze autonomia câștigată prin timpul de reîncărcare, așa își comunică datele Lucid Air. La încărcarea AC, ar fi nevoie de 128 km de autonomie câștigată pe oră. Pe terminalele rapide se puteau recupera 32 km pe minut, sau 482 km în 20 de minute. Aceasta corespunde la aproape 60% baterie, sau echivalentul a 20-80%.

Printre alte caracteristici, Wunderbox poate converti tensiunea stațiilor de încărcare de generație mai veche pentru a se calibra la sistemul de 900 V al mașinii. Ar trebui deci să poată, printr-un efect turbo inexplicabil pentru moment, să rectifice un curent de 400 V și invers. În plus, ea este cea care asigură funcția de încărcare inversă. Acest lucru nu este încă eficient, dar va putea alimenta o casă prin Lucid Connected Home (V2G) sau un alt vehicul electric (V2V).

Un nou reper?

Lucid Air nu este doar o mașină electrică nouă. Nici nu este doar un alt concurent al Tesla Model S, sora sa vitregă spirituală. Este o nouă referință în materie de inginerie, indiferent de aspectele acesteia. Proiectate din interior spre exterior, toate elementele au fost gandite una de alta, pentru a forma un tot armonios, cat mai eficient si eficient. Pe hârtie, promisiunile sunt grozave.

Pentru aceasta, Lucid mizează pe o experiență de peste 10 ani, în special în competiție, și pe câteva milioane de kilometri de teste rutiere. Au trecut șase ani de când a fost introdus Lucid Air. Șase ani în care inginerii au dezvoltat parțial aceste tehnologii pentru a servi eficienței. Pe băncile EPA, gama Lucid Air Dream Edition (pe roți de 19 inchi), vizează o autonomie de 836 km. Versiunea Grand Touring este creditată cu 830 km sau 754 km în funcție de configurația sa.

Trebuie doar să se dovedească pe drumul în mâinile noastre. Rămâi conectat !

Add Comment