QUANT F电动车800km续航的真身

今年日内瓦车展是Nanoflowcell公司的第二次参展，推出了新款QUANTF型概念电动车。下面以QUANTF型电动车数据对电池性能和电池类型进行估算分析，并得出结论。

一、估算依据：

“QUANTF系列车型采用的是一种新型液流电池，同时配备有超级电容器（具体参数没有公开）。汽车底部分别安装了两个250升的容器，为电机提供动力，续航里程达到800km之上。”这是Nanoflowcell公司公开的报道，我们以这两个数据估算电池能量密度和类型。其他数据属于媒体的猜测报道，暂不予采用。

二、估算结论：

（1）如果Nanoflowcell公司上述两个公开数据属实，那么这是一款采用锂液流电池的概念电动车。

（2）经估算，电池系统（请注意，不是电解液，是整个电池系统，包括电解液，容器管路和反应器）的能量密度为112Wh/kg，和目前锂电池系统的能量密度相当，而不是媒体报道的600Wh/kg。

（3）尽管Nanoflowcell公司的有关报道是为了商业宣传，但也说明锂液流电池得到了超前关注。目前锂液流电池的能量密度不高，但预计未来的电池能量密度可以达到200Wh/kg以上。

（4）我们没有检索到任何与Nanoflowcell公司相关的电池专利；在锂液流电池技术方向，世界上主要申请专利的是麻省理工和中科院电工所。世界上第一篇锂液流电池专利由麻省理工在2009年申请，在中国复审时已经被拒两次，2015年2月麻省理工再次申请延期复审，但被授权可能性很小，因为该专利没有把握好锂液流电池的本质技术特征，存在重大缺陷；电工所已申请相关专利20项，目前已获授权发明专利8项，基本覆盖了锂液流电池技术的主要关键点，形成了自主知识产权的技术开发路线。

三、计算过程：

（1）我们知道，电动轿车的百公里能耗一般为14-20度电（KWh），我们以百公里能耗18KWh计算。该车的报道续航里程达到800公里，因此估算该车的满充电能约为8×18=144度电（KWh）。为了满足大功率短时输出，该车还同时配备有超级电容器（具体容量没有给出），因此我们保守估计液流电池电量约为140度电，超级电容约为4度电。

（2）汽车底部分别安装了两个250升的容器（一正一负），为电机提供动力。另外，电池反应器内部也有反应空间容留电极溶液，与容器溶液大致的体积比值一般为1：5，亦即电池系统应该包括300升左右的正极溶液和300升左右的负极溶液。因此，可以计算单电极溶液的体积能量密度为140KWh/300L=467Wh/L（该能量密度值经常被媒体误报道为液流电池系统的能量密度）。因为电池必须正负极溶液匹配工作，因此电极溶液的综合体积能量密度为467/2=233Wh/L(或者为140KWh/600L=233Wh/L)。电极溶液的密度比水大，大致是水的1.4~1.8倍（含能物质越多，密度越大），取中间值1.6倍，估算电极溶液的综合质量能量密度为：233/1.6=146Wh/kg。对于液流电池来说，这个值很重要，因为它是对应电极溶液的液流电池系统的极限能量密度值。上述计算过程并没有包括系统容器、驱动泵和反应器的质量（称之为管路质量）。如果按照管路质量：溶液质量=1：4的质量比计算，则该电池系统的实际能量密度可能为：146/1.25=112Wh/kg。这个值和目前的锂电池系统能量密度值大致相当。

（3）目前，除了锂液流电池有可能达到上述能量密度值，其他任何液流电池的能量密度还是远低于该估算值（全钒液流电池约为20~40Wh/kg），因此我们认为，如果Nanoflowcell公司上述两个公开数据属实（各有250升容器，续航里程800公里），那么这是一款采用锂液流电池的概念电动车，电池系统能量密度约为112Wh/kg。

（4）既然是概念电动车，而不是商业电动车（特斯拉是商业车），因此必然还存在一些技术经济性问题没有解决，需要继续改进。我们也需要抓紧开展相关研发工作。

QUANT系列车型采用的是一种新型液态电解质电池，这种电池采用盐水作为存储能量的介质。盐水会通过两个水箱之间的隔膜形成电荷，电力被储存和分配给超级电容器。它的能量密度比锂电池大5倍。

列支敦士登公司nanoFlowcell于2014年的日内瓦车展推出了QUANTe-Sportlimousine车型，而在2015年的日内瓦车展上，其将推出该车的升级版本QUANTF。新车采用了碳纤维单体壳式车身，其全新的大灯技术QUANTeYES能够在80km/h时自动开启（QUANTF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，QUANTF的前灯看起来就像是有瞳孔的眼睛，“QUANT的眼睛”--这样就有了QUANTeYES这个名字）

1、QUANTe-Sportslimousine

科技日报2014年3月17日报道，来自欧洲列支敦斯登的nanoFLOWCELL公司在本届日内瓦车展上发布了QUANTe-Sportslimousine原型车，它是一款采用液流电池技术的电动汽车。据悉，液流电池动力系统能够支持该车行驶400-600公里。

该车电池系统额定电压600V，额定电流50A，输出功率30kW，能量密度为600Wh/kg。nanoFLOWCELL公司还表示该电池能够经受1万次充放电循环后不产生明显的记忆效应。

QUANTe-Sportslimousine原型车上搭载了体积为200L的电解液槽，储能容量120kWh（储能密度600Wh/L），该车在低负载条件下，百公里能耗为20kWh。公司表示，今后有望将电解槽的体积宽展到800L。

动力方面。QUANTe-Sportslimousine原型车内配置了4台持续功率为120kW（综合功率480kW，转换成马力是653马力）、峰值功率为170kW的电机，可通过扭矩分配实现四驱驾驶，也能作为车内两个超级电容器的备用能量储蓄装置。每个车轮单独峰值扭矩可达2900N？m，百公里加速时仅需2.8s。

关于QUANTe-Sportlimousine的动力系统很难解释清楚，不过公司透露，流动池将电气化学蓄电池和普通的燃料电池进行了整合，流动的电解液在两个电箱中循环。

2、QUANTF车型

2015年3月3日，在的日内瓦车展上列支敦士登公司nanoFlowcell旗下的QUANTF车型亮相。QUANTF是一款采用液流电池技术的电动汽车。动力方面，QUANTF系列车型采用的是一种新型液态电解质电池。汽车底部分别安装了两个250升的容器，总容量达到500升，为电机提供动力。新QUANTe-Sportlimousine通过四个电动机实现四轮驱动，其最大功率1090马力(801.69kW)，最高额定电压达到735V，极速达到300km/h之上，续航里程达到800km之上，传动系统配备2挡自动变速箱。此前QUANTe-Sportlimousine的缓冲系统能够持续提供50安培的电流，而在QUANTF上，这种缓冲系统在必要时能短时供应2000安培以上的电流。

该液流电池系统的优势之一在于其采用体积较大的电池仓，也就意味着有着更高的能量密度。600V额定电压和50A额定电流下，该系统能不断输出30千瓦的最大功率。液流电池将电化学蓄电池以及燃料电池的各个方面相结合，相比为当今电动汽车提供动力的锂离子电池技术而言，其性能高出4倍。希望量产版本早日与我们见面。

3、QUANTiNO车型

2015年日内瓦国际车展上，来自列支敦士登的nanoFlowcell公司向大家展示他们的全新概念车型：QUANTiNO。QUANTiNO是一款利用液流电池技术开发的电动跑车，最高时速可达200公里/小时，续航里程约为1000公里。它的额定电压为48V，可输出最大输出功率105kW。（这个车型和上边车型电池系统串并联方式可能有变，这个车的额定电压只有48V，上边两个车型均为600V）