nanoFlowcell纯电动车 两罐电解液奔千里
万万没想到这个造出疑似山寨科尼塞克跑车的公司居然展示出了震惊业界的液流电池电动车技术。nanoFlowcell AG的液流电池电动车能达到800km甚至1000km的续航里程,真的不是在做梦?与普通锂电池纯电动车不同的是,液流电池这个单元,在汽车结构里扮演的是 "发电机 "的角色,而并非储能装置。
奔千里可不是国际玩笑,准确来说是一千六百里(800km),续航能力暂时只会败给高铁。这个纯电动界里头连“门纲目科属种”都还没来得及定义的全新超跑,装备着直接归入顶级设计行列的外观内饰,还有一套声称能把特斯拉虐成智障儿童专用玩具车的动力系统。而捣弄出这等外星系战车幕后的霸道总裁居然是有着伯爵气质和博士文凭的一名歌手!
● nanoFlowcell这个程咬金从哪儿杀出来的?
nanoFlowcell AG,有多少人听过这家公司?不瞒大家说,编者当初在日内瓦车展看见这个公司的名字时,想当然地就把这公司跟华强北的手机厂联系到一起了。万万没想到这个造出疑似山寨科尼塞克跑车的公司居然展示出了震惊业界的液流电池电动车技术。
● 霸道总裁当过歌星!造车是兴趣?还是全靠演技?
任何公司的发展靠的都是人,那么我们就先来了解一下NanoFlowcell的灵魂人物老板兼技术总监Nunzio La Vecchia。一般来说,一家汽车厂的老板还要兼任技术总监的人,编者能想到的都是发际线后移顶着个肚腩的大叔甚至是老头。然而任谁看见Nunzio La Vecchia都不会觉得他是这种人,他更像是每晚八点档里迷倒万千师奶的霸道总裁。
见识了Nunzio La Vecchia的帅气之后,现在编者告诉大家他在当老板和技术总监之前,早年他还当过歌星,《Emotion》和《Club Soda》这两张专辑就是他的力作,有兴趣的可找来欣赏一下。不差钱的富家子弟爱好总是多姿多彩的。他声称自己从1991年起就开始研究新能源技术;2003年,他又将研究兴趣转向了汽车设计。
如此牛逼哄哄的人物是哪所大学出来的?Nunzio自称拥有博士头衔,编者不才,至今没查到他是哪里毕业的。另外,他还说自己是自学成才,目前已经拥有了60多项专利,涉及范围包括太阳能、等离子能、数码技术以及电子技术等。
Nunzio此人可以说是多金全能男子,堪比国民老公王思聪。问题来了,Nunzio最厉害的技术是造(tree)汽(new)车(bee)吗?
● 与科尼塞克的姻缘
nanoFlowcell AG的第一台车是在2014日内瓦车展首发的QUANT E。编者看到实车时就心存疑惑,为何这个初出茅庐的公司也能制造出拥有如此超凡脱俗外观的跑车?难道国外的汽车设计师真就是随便抓一个都是大湿?
不知道诸位科尼塞克的车迷是否还记得在2009日内瓦车展上的那台科尼塞克QUANT?当你们回过头来看会发现,既然大家都叫QUANT,那么接下里的剧情用脚趾头都想得出了。
这里还要提一下科尼塞克QUANT。该车为后驱电动跑车,动力来源是一个名为Flow Accumulator Energy Storage的电能储存系统。这车可在20分钟内充满电,续航里程达500km。科尼塞克QUANT搭载一对AC感应电动机,动力总成最大功率为376kW(512PS),峰值扭矩 715Nm,整车重量1800kg,百公里加速5.2s,极速274km/h。
这台车所应用的技术堪称是新能源车发展历程的里程碑,似乎让人们看到了新能源车未来发展的方向。但实际上是,即便是当时世界上最好的太阳能电池,能量转化效率大概只达到42%左右;而Nunzio La Vecchia却宣称QUANT的太阳能薄膜的转化效率已经达到了50%。总算知道科尼塞克跟Nunzio说byebye的原因之一了。科尼塞克完全hold不住Nunzio这位大神。
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● 两罐电解液奔千里不是梦……不是梦……是梦……
1、QUANT E
先来奉上由老板兼技术总监Nunzio La Vecchia亲自挂帅上阵担任男主角的nanoFlowcell QUANT E广告:
有着科尼塞克为QUANT概念车设计的外观造型在前,只要Nunzio没欠设计师的工资,nanoFlowcell QUANT E都很难长得让人倒胃口。另外看得出nanoFlowcell的设计师没有白领人工,活儿还是不错的,外观造型方面比起五年前的科尼塞克QUANT更加科幻。更重要的是,QUANT E使用了nanoFlowcell公司最新研发的液流电池技术,这款车准确来说是一台技术验证车。
QUANT E为四座跑车,采用四轮驱动,搭载四台电机,每个电机驱动一个轮。车里有正负极电解液箱每个容积为200L,QUANT E极速可达380km/h以上,续航里程为400-600km,能耗为20kWh/100km。
2、QUANTiNO
2014年底,nanoFlowcell还发布了一款紧凑级小车QUANTiNO,依旧是4座,只不过规格比QUANT e要小。除了车身更小之外,电解液箱的容量也减少至每个175L,电机虽然还是有4个,但每个电机的最大功率输出降低至25kW,极速200km/h。但即便如此,这款小车的续航里程却是不可思议地达到了1000km。
3、QUANT F
2015年日内瓦车展,nanoFlowcell推出了QUANT E的改款车型QUANT F。新车优化了燃料电池后,续航里程进一步提升至800km。当然,外观和内饰方面也有所改变。
其全新的大灯技术QUANTeYES能够在80km/h时自动开启。QUANT F的大灯是背光的水晶灯,在接通大灯电源时能投射出代表QUANT的‘Q’标识,QUANT F的前灯看起来就像是有瞳孔的眼睛。另外内饰方面也增加了一块1250×160mm的触摸显示屏。
nanoFlowcell AG的液流电池电动车能达到800km甚至1000km的续航里程,真的不是在做梦?
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● 新能源车分类
从上图可见,电驱动汽车其实只有两个子分类:混合动力与纯电动。而纯电动汽车的分类就精彩了,粗浅分一下都有五个,区别在于电能补充/储存的方式不同。
● nanoFlowcell的核心技术——液流电池
Flowcell,全称“电化学液流电池”,一般还称为氧化还原液流电池(flow redox cell或者redox flow cell),是一种可重复充电电池。与普通锂电池纯电动车不同的是,液流电池这个单元,在汽车结构里扮演的是“发电机”的角色,而并非储能装置。
创始人将“Flowcell”放入公司全名之内,必然视其为核心竞争力,即是灵魂所在。虽然nanoFlowcell并未透露任何关于他家液流电池材料构造的信息,但这不妨碍我们对这种储能装置进行浅层次的认知了解。
如今量产的液流电池多用全钒液作为储能介质,正负两个电解液箱体(不同价态)不断向液流电池这台“发电机”提供燃料,在薄膜发生氧化还原反应,电子流动,产生电流:
储能装置在哪呢?使用QUANT E的俯视图可见,正负各200L的电解液缸体分布在车体中后方底盘内,电解液流入燃料电池产生电能,通过超级电容器,最终传送至四轮电机。
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● nanoFlowcell在光鲜背后的玄机
A、毒害性
Nunzio La Vecchia说,nanoFlowcell品牌液流电池车所用的电解液,其实是一种复杂的混合物,其中包含数种金属盐以及其他一些成分,但不存在稀有金属或高价金属材料,没有任何对环境有害的成分。
Nunzio La Vecchia的“澄清”,说明了nanoFlowcell所用的电解液,不会是传统液流电池所用的金属钒(V)。至于是否真的“无公害”,前歌星Nunzio La Vecchia的话不知道大家信几成。
B、能量密度
传统的全钒液流电池,电解液能量密度大概是40Wh/kg。取QUANT F的数据来计算,官方数据耗能20kWh/100km,续航800km,即是在能量转换率为理想的100%时,蓄能160kWh。
QUANT F的电解液箱体为250L×2,那么这款液流电池能量密度达到320Wh/L(能量转换率不为100%时,这个能量密度参考值更大)。虽然nanoFlowcell并未提供电解液的密度,不过对比全钒电解液(40Wh/kg),nanoFlowcell电解液(320Wh/L)优势明显。
C、充能时间
电网充电一直都是新能源车的致命硬伤,充电桩少、充电时间长,被汽柴油车狂虐是必然的。nanoFlowcell液流电池车的储能介质是电解液,使用完之后并不会损失质量,而是回流到原储液箱之中。
QUANT F扛着一共250L×2=500L废液来到电解液补充站,第一件事就是卸下之后要运回工厂回炉重造的废液,第二件事是装载新鲜的电解液。问题就来了,同时工作的双边输液机构,效率有多高呢?
笔者假设单边输液管孔径为5c㎡=0.0005㎡,单边液罐250L=0.25m³,那么一次放液/补液就要输送500m长的电解液。以1m/s的速度估算,放液8.3分钟,补液8.3分钟。尚算理想。
D、电解液运输储备
电解液的能量密度非常有限。一台燃油经济性不错的汽油车加50L就能跑800km,而一台nanoFlowcell液流电池车就要加500L。怎么在车内挖出500L空间来安装储液箱,相信nanoFlowcell已经解决。现在最严重的问题在于,如果大家都用液流电池车,电解液的运输储备将如何解决。
使用内燃机车运输电解液,还没使用新能源就提前污染环境了;使用液流电池车运输电解液,这个估计是最环保、又最愚蠢的恶性循环方法了;难不成用管道运输,那得在城市地底下新挖多少管线啊。
虽然nanoFlowcell表示,电解液储藏时不损失能量,但体积从50L变成500L,电解液补充站的地下罐体要扩容至10倍,这工程想必是不能接受的。而在零售之前,大型仓储设备也是个大难题。
E、成本!
nanoFlowcell公司对电解液的成本一字不提,不用猜都知道是贵到不能接受。其实所有新能源车都要经历这段最痛苦的时期,丰田就很聪明地将Mirai(丰田 FCV)的技术进行全行业共享。其意图并非大方地让所有车企都免费使用丰田氢燃料电池技术,而是没有整个行业一起弄同一个结构的新车,没有完备的能源制备、运输、零售网络,所有努力都是白忙乎。
氢燃料电池的成本也是很贵,但只要丰田这次赌赢了,全行业跟进,生产线就能让成本大幅度降下来。nanoFlowcell公司若想让液流电池车成为消费级产品,把成熟技术和可靠解决方案共享给其它车企,才能找到出路。
更恶心的问题来了:丰田共享了技术,它还是年产量1000万台的丰田;nanoFlowcell公司共享了技术,连生产线都没有的nanoFlowcell公司就要沦为不良资产。
F、前景
nanoFlowcell还有个更长远的设想,就是把液流电池逐步运用到航空航天机载电池、家庭能源、铁路运输、商用车、海事运用等等解决方案之中。
于是乎,每个家庭都会有相应的储液设备,提供家庭日常照明、烹饪、洗衣等等能源需求的同时,还有专门的电解液桩为液流电池车服务。不过这种理想情况只可能在全社会普及电解液管道输送/回收才可能实现。
拍拍脑子一想,输送体积重量那么庞大电解液,又得需要多少能源才能解决,到头来还是通过家里的燃料电池单元转换为电流。那为何不直接跟现在这样电厂发电、电网送电……
● 编辑结语:
四电机综合最大功率 801kW(1090PS),百公里加速2.8秒,极速超过300km/h,这是QUANT F的性能数据。不知道有无轮胎厂的顶级产品能承受单电机峰值扭矩 2900Nm,反正综合上述多项分析,总觉得以业界先知形象屡屡在日内瓦车展上亮相的nanoFlowcell公司,貌似在逗我们开心。(全文完)
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● QUANT E 官图鉴赏
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● QUANTiNO 官图鉴赏
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● QUANT F 官图鉴赏
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