鉅大LARGE | 點擊量:1281次 | 2022年04月02日
難道又是黑科技?液流電池技術深度解析
1、液流電池解析
最近,來自列支敦士登電動汽車品牌nanoFLOWCELL公布了全新QUANT48Volt概念跑車,采用最新低電壓液流電池技術,最大功率將達到762馬力,最高時速300km/h,0-100km/h加速2.4s,最大續(xù)航里程或超1000km。
相信大家關于這類新聞早已司空見慣,但其實關于我們普通消費者而言,這種擁有著“超現(xiàn)實概念車”離我們還很遠,最重要的是價格......據(jù)消息稱,這款車未來價格高達RMB1000萬左右。不過,之所以提及這則新聞,是因為此款概念車采用了不常見的“液流電池”。
電動汽車的電池種類,我們最常見的就是鋰離子電池、鎳氫電池等等(當然這其中還有很多小分類,就不一一提及),而關于液流電池,最早該品牌在2014年期間就推出了概念產(chǎn)品,而此次在三月開幕的日內(nèi)瓦車展將帶來實車的展示,下面筆者給大家介紹介紹什么是液流電池......以及液流電池未來到底能否成為電動汽車的主流驅(qū)動方式。
液流電池
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不嚴謹?shù)恼f,液流電池屬于“液態(tài)”電池,它并不屬于固態(tài)電池種類,這也是光從名字就可以了解到的。那液流電池究竟是什么?
其實液流電池最早并不是用于電動汽車上作為電池系統(tǒng),日本將液流電池用于電站調(diào)峰和風力儲能等設施,這足以證明液流電池的儲量的強大所在。
當然了假如說液流電池的儲量大算是優(yōu)點的話,但用于純電動汽車上可謂是既歡喜、又惆帳。儲量大,那自然體積就大,而關于一輛汽車而言,大體積電池并不適合裝載汽車上,這就是矛盾點所在。(但據(jù)消息稱,之前提到的nanoFLOWCELL品牌的概念車以研發(fā)出高密集液流電池,詳細將在下文為大家介紹)
2、液流電池的優(yōu)勢
下面兩張圖可以清晰的看出液流電池的工作原理:
其實液流電池與普通鋰離子電池純電動汽車最大的不同在于,液流電池在汽車整體構造中扮演的是“發(fā)動機”,而并不是我們常見的儲能機構。正負兩個電解液箱體不斷向液流電池供應燃料,在薄膜發(fā)生氧化還原反應,從而出現(xiàn)電流。
說了這么多,大家肯定最關心是它的優(yōu)勢在哪,也就是所謂與鋰離子電池相比,液流電池的優(yōu)點:
●額定功率和額定能量是獨立的,功率大小取決于電池堆,能量的大小取決于電解液。可隨意新增電解液的量,達到新增電池容量的目的。
●電池的保存期無限,儲存壽命長。電解液是循環(huán)使用,不存在變質(zhì)問題,只是長期使用后,電池隔膜電阻有所增大。
●可通過更換電解液,實現(xiàn)瞬間再次充電。
......
其實關于液流電池的優(yōu)點還有很多,既然有這么多優(yōu)點,為何不普及?最重要的原因也就是技術不成熟再加上成本十分的昂貴,導致無法普及。
nanoFLOWCELL品牌推出的液流電池概念早在2014年就已向世界表明,而經(jīng)過了三年的技術開發(fā)以及沉淀,終于將在即將開幕的日內(nèi)瓦車展迎來概念車的真面目。
nanoFLOWCELL品牌QUANT48Volt概念車到底有何“神奇之處”,難道真的解決了液流電池技術難點?
3、QUANT48Volt液流電池概念車優(yōu)勢
QUANT48Volt液流電池概念車
●創(chuàng)新能源
nanoFlowcell?是目前移動和固定應用中最具創(chuàng)新性和最強大的能量存儲系統(tǒng)。與常規(guī)電池相比,nanoFlowcell供應了液體電解質(zhì)(bi-10N)形式的能量,其可以遠離電池本身存儲。如常規(guī)流動池相同,帶正電荷和帶負電荷的電解質(zhì)液體分別存儲在兩個罐中,并且像傳統(tǒng)的流動池或燃料動力電池相同,在單獨的回路中泵送通過轉換器(納米流槽單元系統(tǒng)的實際單元)。兩個電解質(zhì)電路僅由可滲透膜分離。一旦正電解質(zhì)溶液和負電解質(zhì)溶液在轉換器膜的任一側彼此通過,就發(fā)生離子交換。這將bi-ION內(nèi)結合的化學能轉化為電,然后可直接用于電消耗器。
●可擴展能源
使用nanoFlowcell?技術,能量轉換器和能量存儲介質(zhì)的分離意味著存儲的能量不再依賴于單元尺寸。這是液流電池與傳統(tǒng)類型的電池不同的地方。使用nanoFlowcell?,可用的能量取決于電解質(zhì)液體中電解質(zhì)的濃度和電解質(zhì)容器的體積。由于其無限制的可擴展性,nanoFlowcell因此可以適應各種各樣的應用。
●快速充放電
通過更換電解液,實現(xiàn)瞬間再次充電,這也是液流電池的特性。
●創(chuàng)新的電荷載體
這里多說一句:bi-ION是nanoFlowcell?的液體能量載體。電解質(zhì)的功率密度與當今鋰離子電池的功率密度相當,但其能量密度是其5倍。bi-ION是用于環(huán)境兼容和可持續(xù)電驅(qū)動的完美燃料。
bi-ION是對nanoFlowcell?系統(tǒng)的功率特性至關重要。通過多年的研究,該公司開發(fā)特殊的電荷載體,使解液的功率和能量密度明顯高于目前市場上所有的液體電池。
●高能量密度
該公司研發(fā)的電荷載體允許顯著更高的濃度,以前的電解質(zhì)在常規(guī)流動池。與具有數(shù)千升容積的固定設備中的電解質(zhì)罐相比,僅要常規(guī)汽車的罐容積來實現(xiàn)QUANTiNO48VOLT的性能。在目前的發(fā)展狀態(tài)下,使用bi-ION實現(xiàn)了600Wh/l的能量密度。與大多數(shù)電動汽車輛中使用的鋰離子電池相比,在bi-ION上運行的nanoFlowcell?能夠供應足夠的能量,達到常規(guī)電動汽車輛的5倍。
4、到底能否量產(chǎn)以及技術問題
以上這些都只是趨于對動力系統(tǒng)的優(yōu)勢,下面則是根據(jù)概念車本身的優(yōu)勢所在
●輪轂電機技術
QUANT48Volt概念車在四個車輪中都配備了電動機,可以實現(xiàn)四個車輪獨立進行扭矩的輸出。這就相當于不在要差速器進行調(diào)整車輪之間的扭矩。
●長續(xù)航里程
該公司解決了液流電池密度問題,根據(jù)官方給出的續(xù)航里程,新車續(xù)航里程將超過1000km,這也是當今公布的技術水平無法達到的長續(xù)航。
●強大的動力系統(tǒng)
官方數(shù)據(jù),新車最大功率762馬力,最高時速可以高達300km/h,0-100km/h加速時間2.4s。
假如說缺點,筆者認為最大的缺點還是技術問題以及昂貴的價格。
雖然此款概念車的技術多么的超前,但還是做不到量產(chǎn)水平。僅從開發(fā)資金的角度考慮,一輛車之前外媒對價格的判斷不會低于1000萬RMB。
無法達到量產(chǎn)水平,即使擁有多強的技術儲備都將止步于概念。我們作為消費者,不能沉浸于這些公司營造出的美好概念中??v觀如今的電動汽車的技術,想做到如此之高的水平還是要一定的時間。真正把合格的產(chǎn)品推向市場,恐怕還是個未知。
寫在最后
其實并不是吹捧QUANT48Volt概念車的技術多么的超前,當然這些都還只存在于理論值。電動汽車確實是未來汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢,這是不爭的事實。無論政府還是公司的推廣力度有多大,我們消費者只關心產(chǎn)品到底是否方便于日常生活。
買車,到底是為了什么?車的含義無非就是工具、道具、玩具。而市面上絕大多數(shù)電動汽車被含義為工具,然而面對充電樁等一系列的社會問題無法得以緩解,可謂自己花錢找罪受。借用車圈里知名大V的一句話,你是為了充電而吃飯,還是為了吃飯而充電?
總之,電動汽車到底是否環(huán)保,目前還存有一定的疑慮。這些我相信也絕不是大多數(shù)車主真正所關心的,而何時能車底解決充電問題以及穩(wěn)定性問題才是至關重要,否則一切都是“騙錢”。