Проточная батарея как альтернатива аккумулятору электромобиля

Скорость зарядки литий-ионных батарей электромобилей остается актуальным вопросом. Проточная батарея демонстрирует совершенно другие результаты.

Проточная батарея является источником питания электромобиля QuanTino
Проточная батарея является источником питания электромобиля QuanTino

Сокращение времени, затрачиваемого на восстановление заряда источника питания, является основной задачей в продвижении электромобилей. При всех достигнутых на сегодня положительных сдвигах, этот параметр пока уступает традиционным машинам. Также актуальным остается вопрос срока службы литий-ионной батареи.

Ведущиеся уже несколько лет разработки источника питания в виде проточной батареи (Flow battery) для автомобиля обнадеживают. Скорость его зарядки сопоставима с временем заправки бензином. Срок службы по сравнению с аналогами, просто огромен.

Проточная батарея и ее использование в электромобилях

Принцип, положенный в основу ее работы, отрабатывается швейцарской фирмой nanoFlowcell на опытных моделях машин. Созданные прототипы наезжают тысячи километров, приближая этот источник питания к возможности практического использования.

Что такое проточная батарея

Эта конструкция использующая принцип получения электрической энергии при взаимодействии двух электролитов. Их контакт происходит через ионную мембрану, а сами жидкости находятся в разных баках. Насос, непрерывно перекачивая их, доставляет в специальную полость, где и размещена мембрана. Постоянный переток жидкостей дал название батарее – «потоковая».

Принцип работы проточной батареи
Принцип работы проточной батареи

В ходе использования оба электролита со временем теряют свои свойства. Заменив их, процесс выработки электрической энергии восстанавливается. Время слива и закачки новых жидкостей не значительно. Оно может конкурировать с временем заправки традиционного автомобиля.

Недостатком такого источника питания на начальной стадии разработки являлась низкая плотность вырабатываемой энергии. Поэтому для нормального практического применения возникала необходимость иметь баки большого размера. Такая ситуация позволяла использовать установку в стационарном варианте.

Проточная батарея для электромобиля QuantF

Огромные баки для электромобилей не приемлемы. Конструкторам из nanoFlowcell все же удалось добиться нужного результата. Две емкости по 250 литров каждая были смонтированы сначала в экспериментальной машине QuantF. Ее вес за счет этого составил 2300 килограммов.

Концепт QuantF
Концепт QuantF

Заявленные тогда силовые возможности удивили всех. Огромная мощность – 1090 лошадиных сил, а дальность хода — не менее 800 километров. Наибольшая скорость составляет 300 километров в час.

Энергию батареи с током 50 А получал блок суперконденсаторов. В кратковременные пиковые моменты эта цифра могла составить 2000 А. Напряжение в системе электромобиля поддерживалось на уровне 400 В (на пике достигало 735 В). Машина начала проходит испытания, и в дальнейшем была построена очередная версия. Ее назвали — QuanTino.

Электрический QuanTino

Автомобиль продемонстрировали на автошоу 2015 года в Женеве. В этой модели проточная батарея обеспечивала напряжение 48 В. Она могла получать заряд двумя способами. Во-первых, от бытовой сети, как и все нынешние электромобили. Во-вторых, и в этом главное его отличие, путем замены электролита в обеих емкостях.

Электрический QuanTino
Электрический QuanTino

Удалив отработанный состав, и наполнив баки новым, можно сразу продолжать движение. Если электролит будут заранее заготавливать на заправочных пунктах, то времени на замену много не потребуется.

Читайте также: Суперкар на водороде от компании Hyundai

Что показывают испытания

Проведенные тесты показали большие способности концепта QuanTino. Оснащенный проточной батареей он проехал около 350 тысяч километров. Из них 150 тысяч в условиях лаборатории, а остальное в реальных дорожных условиях. За этот период все основные элементы конструкции батареи – насос и мембрана, показали себя очень надежно. Поломок или сбоев в их работе не было установлено.

Проточная батарея позволяет электромобилю непрерывно двигаться в течение длительного времени
Проточная батарея позволяет электромобилю непрерывно двигаться в течение длительного времени

Во временном измерении наработка составила 10 тысяч часов. Конструкторы для рыночных моделей заявляют показатель в пять раз больше – 50 тысяч часов. Эта цифра, по их заверениям, будет обозначена в гарантийном обязательстве производителя.

Еще один, практически полученный результат, удивляет. Компания nanoFlowcell зафиксировала длительную непрерывную работу конструкции. Проточная батарея на электромобиле до замены электролита функционировала в течение 14 часов.

Читайте также: Электромобиль на солнечных батареях Violet из Австралии

Дальность пробега и эффективность

В пересчете на пробег, автомобилю удастся преодолеть не менее 1,5 миллиона километров. При этом проблем с источником питания не предполагается. Разработчиками определена его эффективность. Она составила около 95%, что существенно больше любого традиционного мотора.

Перспективы выпуска

О них сегодня ничего не сообщается. Возможно, это связано с тем, что пока еще «не выкатан» полный пробег. Ведь под него производитель намерен давать гарантию. Возможно, есть еще какие-то причины. Есть огромное желание увидеть серийную машину, у которой проточная батарея является основным источником питания.

Как работает проточная батарея

Автор: Сергей Морозов

Внимание! Эта статья защищается законом об авторском праве в цифровую эпоху (DMCA). Запрещается любое копирование без моего разрешения.