Quant e Sportlimousine 的鹽水(Salt Water)流體電池是什麼成分?

搜了許久也沒找到他家的具體成分,求教高人。


2015-09-26

其實,Quant 的這個技術,說白了和特斯拉家的一樣,都是電動汽車,只是,特斯拉家的需要你連上電網充電,而 Quant 是用燃料電池來獲得電力,不需要充電——而這燃料電池,電解質是鹽水。據說,包括通用電氣(GE)在內,很多公司都曾研發過類似的技術,早在 2013 年就曾發布過加一次「燃料」能跑 240 英里的燃料電池電動汽車,確實是超高效率,和鋰離子電動汽車相比,其續航能力高 3 倍,而成本只有 1╱4。

NanoFlowcell 公司研發的 QUANT e-Sportlimousine,車前有 2 個各 200 公升鹽水缸,啟動後,鹽水透過兩水缸中間薄膜交互流動,產生的電力透過液流電池儲存在超級電容器。水缸加滿水,一次可跑 400 至 600 公里。該公司宣稱,可儲存的電力,是同重量鋰電池5倍。NanoFlowcell AG 的電池系統有一個示意圖和複雜的描述。看起來很高大上。其實這個東西遠不是什麼新東西,我們來看一個類似的圖。這兩個圖是不是很像?沒錯,NanoFlowcell
AG 這個高大上的電池系統原理上和業界用了很多年的釩電池完全相同。

但是這種電池對活性物質的利用率很低,能夠產生電能的物質被包裹在必須的非活性物質之中。這些非活性物質往往價格不菲,而且降低了活性物質的利用率。現在的電池中,50% 的活性物質能被利用,效率就算不低了。這讓今天的電池容量無法繼續做大,人們這些年來努力探索正極和負極的材料。而新出現的高能材料至少一半的能量被浪費掉了。另外,傳統電池單體是無法做很大的,而把電池單體連起來做成系統,還要浪費一大部分能量,這讓本來就不高的效率雪上加霜。因為傳統電池的這些弱點,人們發明了液流電池,從圖中可以看出,液流電池可以視為一個獨立的大電池,正負極電解液分別存放,集中反應產生電能。這樣無需昂貴的附加材料,不用多個電池組成系統,可以大大提升效率。這就是 NanoFlowcell
AG 用複雜文字所描述的電池系統。

既然這個系統這麼好,效率這麼高,為什麼大家在汽車上還用鋰電池呢?而釩電池只是在一些儲能系統中被採用呢?因為液流電池不僅僅有優點,它的缺點也很多。目前液流電池還是釩電池為主。液流電池因為用電解液,濃度有限制,雖然理論上效率比傳統電池要高,但是電解液濃度低、能量密度和功率密度相對於鋰電池並沒有優勢,價格也不算便宜。電解液本身能量密度就低,再加上罐子、泵等附加裝置,液流電池整個系統綜合算下來效能就更差。

因為效率差,要做大容量,液流電池的重量,體積就很大。用在儲能電站沒有問題,用在汽車上功率也好,能量也好,遠遠不如鋰電池。而且釩電池對溫度還有要求,不能過熱,中間所產生的代謝物有劇毒,一旦泄露後果嚴重。長期使用的話,維護也比較麻煩。因為這些問題,目前釩電池主要被用在儲能電站、風力發電附屬裝置這類地方,汽車領域少見。所以液流電池聽上去很美,但是目前真能用領域並不太多。

從NanoFlowcell
AG 公司對超級跑車 Quant
e-Sportlimousine 的描述看,兩個 200 升的水箱,儲滿鹽水之後可維持 600 公里的續航。而液流電池一般的能量密度是 40 WH/L,400 升只能產生 16 度電,不用說 600 公里續航,100 公里能跑下來都不容易。(高速電動車 100 公里綜合路況大約在 20 度左右) 所以,如果 NanoFlowcell
AG 不是大忽悠的話,就是它發明了一種儲存密度超高的液流電池,能量密度超過目前主流液流電池幾倍。而且他還把這個發明實用化了,能夠做到汽車上面。

但問題是,液流電池目前最前沿的技術是麻省理工的華裔台灣科學家蔣業明 (也是著名的 A123 磷酸鐵鋰電池公司的創始人之一),去年剛研製出來的半固態鋰液流電池,理論能量可以達到 300-500 WH╱L,但是這個電池還在研製中,可以商用的成品還沒做出來,更不用說大規模應用了、甚至裝到汽車裡面。而 NanoFlowcell
AG 公司聲明的這個東西,把能量體積密度直接做到了 300
WH╱L (估計數值),不僅僅是研發出來了,還能做成產品,甚至能裝在概念車裡面在路上跑。

對此,只有兩種可能性,或者 NanoFlowcell
AG 公司公布的數據不真實,是在吹牛忽悠。又或者NanoFlowcell
AG 公司對液流電池的研發進度超過了麻省理工的蔣業明,不但做出來了業界頂尖的液流電池,還做到了實用化,並且能裝車。但至少可以確認的是這則新聞發布已經超過一年,目前還沒有量產的跡象。


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