Sind die Batterien in diesem Hypercar die Zukunft der Elektrofahrzeuge?

Die Technologie in EV-Batterien entwickelt sich schnell. Zunächst einmal betragen die Kosten für die gleiche Kapazität heute etwa 10 % dessen, was sie vor einem Jahrzehnt waren, und sinken weiter. Aber wenn der Preis sinkt und die Chemie angepasst wird, um die Energiedichte und Langlebigkeit zu erhöhen, zeichnen sich auch radikalere Designänderungen ab. Der Besitzer eines kleinen Spezialunternehmens für Hochleistungsautos glaubt, dass seine neueste Entwicklung die Art und Weise, wie Batterien gehandhabt werden, revolutionieren könnte.

Dennis Palatov, die treibende Kraft hinter Palatov Motorsport LLC, baut seit weit über einem Jahrzehnt maßgeschneiderte, auf die Rennstrecke ausgerichtete Hochleistungsautos mit einer Vielzahl von Motortypen. Aber das jüngste herausragende Fahrzeug von Palatov war der D2EV im Jahr 2019, ein Monster-Elektrofahrzeug, das in Zusammenarbeit mit Cascadia Motion entwickelt wurde, um 1,300 PS auf die Räder zu bringen. Dieses Fahrzeug kann in 120 Sekunden 5.2 Meilen pro Stunde erreichen und sollte den Pike's Peak erobern und dann in Bonneville einen Geschwindigkeitsrekord aufstellen.

Seitdem hat Palatov die elektrische Leistung weiterentwickelt, und die neueste Inkarnation ist der bevorstehende D8. Wo der D2EV ein abgespecktes Renn-Special war, wird der D8 eher ein Straßen- und Rennstrecken-Hybrid im Hypercar-Genre sein. Palatov ist in der Lage, das Fahrzeug mit einer Vielzahl von Antriebsstrangoptionen zu liefern, aber die vollelektrische Version wird am interessantesten sein, da sie als Prüfstand für neue Innovationen im Batteriemanagement dienen wird. Es wird auch eine einzigartige Implementierung der NFT-Technologie zeigen, die derzeit in der Kunstgemeinschaft im Trend liegt.

Modulare, serielle Batterien

Während der Entwicklung seiner elektrischen Antriebsstränge hatte Palatov einige neue Ideen für das Design von Batteriepacks und gründete anschließend ein neues Unternehmen namens Modular Battery Technologies Inc, oder kurz Modbatt. Die Grundidee besteht darin, die Zusammensetzung von Zellen und Modulen im Batteriesystem eines Autos neu zu ordnen. Bei aktuellen Designs werden Zellen innerhalb eines Moduls parallel geschaltet und dann eine Reihe dieser Module in Reihe geschaltet, um die erforderliche Spannung für das Gesamtsystem zu erhalten, entweder 400 V oder (in jüngerer Zeit) 800 V. Das Problem bei dieser Methode ist, dass die parallel geschalteten Zellen nur im Mittel überwacht werden können, nicht einzeln. Und wenn einer kurzschließt, liefern alle anderen ihre volle Energie in die fehlerhafte Zelle, ohne dass der Strom kontrolliert werden kann.

Palatovs Idee und Grundlage der Modbatt-Technologie (die gerade patentiert wird) besteht darin, dass die Batterien im Modul in Reihe statt parallel betrieben werden, um die erforderliche Spannung von jedem Modul zu liefern. Jeder hat bereits 800 V und ist über ein Relais mit dem System verbunden, sodass er bei einem Fehler ausgeschaltet und vollständig isoliert werden kann. Um dies zu ermöglichen, verfügt jede einzelne Zelle über eine eigene SmartCell-Überwachung von Temperatur und Spannung, die sie in der Kette nach oben und unten an die Modulsteuerung und dann an das gesamte BMS kommunizieren kann. Dieser Überwachungschip kann für nur 15c zu einer Zelle eines beliebigen Chemietyps hinzugefügt werden.

Da Batteriemanagementsysteme nur über Steuerstrom verfügen, um das gesamte Paket abzuschalten, kann es sein, dass das Fahrzeug nicht mehr betriebsfähig ist, wenn eine Zelle in einem Modul ausfällt. Das System von Modbatt kann ein fehlerhaftes Modul sofort trennen und den Strom zur fehlerhaften Zelle stoppen, während alle anderen Module normal weiterarbeiten. Es ist auch potenziell viel sicherer, da der Zustand einzelner Zellen in der Batterie genauer kontrolliert und überwacht werden kann.

Der andere Vorteil dieses Systems besteht darin, dass, da jedes Modul bereits auf der Gesamtsystemspannung liegt, Module nach Bedarf parallel hinzugefügt werden können, um die erforderliche Gesamtkapazität in kWh zu erreichen. Es ist sogar möglich, Module mit unterschiedlicher Chemie in jeder Packung zu mischen, mit vielleicht einigen, die eine bessere Lade-Entlade-Ausdauer für den täglichen Gebrauch haben, neben Modulen mit höherer Dichte für längere Fahrten. Oder es könnte auch ein modularerer Batteriewechsel möglich sein, anstatt ein ganzes Paket austauschen zu müssen.

Betreten Sie den D8 – Elektrisches Rennauto oder NFT-Kunstwerk?

Das bringt uns zurück zum D8 und wie Palatov beabsichtigt, das Modbatt-Batteriesystem mit NFTs zu vernetzen. Das erste, was zu erwähnen ist, ist, dass dieses Auto wirklich schnell sein wird. Die allradgetriebenen Elektromotoren werden 900 PS leisten, was nicht ganz so viel ist wie die über 1,000 PS des Tesla Model S Plaid. Aber der D8 wird nur 2,300 lbs (etwas mehr als 1,000 kg) wiegen, weniger als die Hälfte eines Tesla Model S. Palatov erwartet also einen Sprint von 60 Meilen pro Stunde in weniger als 2 Sekunden und wird das Auto auf eine Höchstgeschwindigkeit von etwa 200 Meilen pro Stunde einstellen.

Das modulare System von Modbatt bedeutet, dass Batterien schnell für Kapazitäten von 30 kWh bis 60 kWh konfiguriert werden können, obwohl der Einbau von zu wenig Batterien nicht die volle Motorleistung liefert, so dass 40 kWh das empfohlene Minimum sind. Die Reichweite wird dank des geringen Gewichts des Autos bis zu 300 Meilen betragen. Der D8 kann je nach Verfahren im jeweiligen Land oder US-Bundesstaat für den Straßenverkehr zugelassen sein, richtet sich jedoch in erster Linie an Trackdays, an denen seine volle Leistung sicher ausgelotet werden kann. Es ist in der Lage, die Hälfte des Abtriebs eines Formel-1-Rennwagens bei 100 Meilen pro Stunde zu erreichen, und wird nicht einmal über Hilfsmittel wie Traktionskontrolle oder Servolenkung verfügen. Es ist also wahrscheinlich ein rohes, aber aufregendes Fahrerlebnis, das am besten für diejenigen geeignet ist, die wirklich wissen, wie man mit einem Hochleistungsfahrzeug umgeht.

Die Technologie von Modbatt ermöglicht auch die Fernsteuerung und -authentifizierung von Batterien, die Blockchain-Technologie verwenden und hier kommt der NFT-Aspekt des D8 ins Spiel. Batterien können einzeln aus der Ferne aktiviert oder deaktiviert werden, und ihre Blockchain-ID ermöglicht die Verfolgung ihres gesamten Zelllebenszyklus von der Herstellung bis zu Recycling. Für den D8 macht sich Palatov Motosport LLC diesen Aspekt zunutze, um die limitierte Auflage von acht Autos über Auktionen als „Mixed-Reality“-Kunstwerke mit jeweils einer einzigartigen NFT-Kennung zu verkaufen. Der virtuelle Teil davon wird ein gerenderter 3D-Videoclip des Autos sein. Das Auto selbst ist ein physischer Ausdruck des NFT, mit einer passenden Seriennummer. Der Besitzer erhält außerdem bis zu acht private Streckentage pro Jahr im Oregon Raceway Park, wo die wahren Fähigkeiten des D8 erkundet werden können. Jedes Auto soll rund eine Million Dollar kosten.

Der D8 ist offensichtlich ein Halo-Auto für einige sehr ausgewählte Käufer, aber er zeigt, wie die Technologie von Modbatt nützliche Funktionen zu EV-Batterien hinzufügen könnte. Die Möglichkeit, Packs modularer zu gestalten und die Überwachung des Managementsystems granularer und detaillierter zu gestalten, ermöglicht eine viel genauere Zustandsbewertung und Wartung. Die Blockchain-Fähigkeiten werden es ermöglichen, die Batterie eines Autos aus der Ferne zu deaktivieren, wenn sie gestohlen wird, oder Fehler in der Batterie genau zu lokalisieren. In jedem Fall zeigt es, wie schnell sich die Batterietechnologie entwickelt, während Elektrofahrzeuge den Automarkt im Sturm erobern.