欢迎访问锂电网(li-b.cn),锂电产业链服务全平台!
2025年09月22日   星期一    |  广告单价 |  锂电资讯
首页 > 资讯 > 新闻 > 液流电池在汽车上应用的前景如何?

液流电池在汽车上应用的前景如何?

来源: | 作者:admin | 分类:新闻 | 时间:2016-09-24 | 浏览:4997
文章顶部
摘要:用在车辆上的动力电源,我依然希望能看到最终大规模商用的燃料电池,或者类似超级电容器这样原理上创新的新型电源的出现。

  已经毕业太久了,而且也已经太久没在知乎写长答案了,有错误欢迎指出,请轻拍……

  截取自今天终于写完的写了半个多月的一篇博客,原文在此:【半瓶CommentsNo.0】nanoFLOWCELL 液流电池燃料电池超级电容器和电动车

  先说结论:这是一种改良型的液流电池,它是一种过渡技术,长远来看在新能源汽车方面应用前景受限,但短期内有继续挖掘的价值。

  在电力驱动方面,理想的动力电源应该同时满足“高能量密度”和“高输出功率”两项苛刻要求——高能量密度意味着相同重量的电池可以储存更多电能,或者在储存相同电能的情况下使用更轻的电池组;而高的输出功率意味着车辆的电动机可以工作更搞的功率下,既车辆可以更快。

  在此次的nanoFLOWCELL之前,普遍认为适合做动力电源的主要是燃料电池、超级电容器等技术。燃料电池其实已经完全不是一种“电池”,在使用电能这种“二次能源”,而是一种新的发电技术,开着燃料电池汽车,是需要加油加气加氢或者加别乙醇之类燃料的,而不是需要充电。燃料电池通过直接将化学能转化为电能输出,省却了化学能到热能,到机械能,再到电能的中间环节和损耗,能量效率相当不错。而超级电容器则是直接、纯物理方式储存电能的装置,由于没有化学反应发生,电荷被直接加载到机板上,充电几乎是“秒充”——上海世博会上到站、停车、充电、断电、走人的超级电容器公交车实在是令人印象深刻。

  超级电容器的优势在于充放电迅速,劣势也在于充放电迅速,它的充放电曲线十分陡峭,完全没有化学电池的充放电“平台”,没有电压、电流都相对稳定的这样一个阶段。换句话说,它的放电近似于“失控”,能以多快的速度放走,就会以多快的速度放走,这也成了限制超级电容在很多需要稳定电压的应用领域,比如绝大多数消费电子产品,里使用的瓶颈。

  锂电池,以及所有严格意义上的“电池”,本质上都是将本已经释放出来的一次能源重新储存到电池的电极材料之中的过程,它们因此被称为二次能源。同时也因此失去了一部分能量效率(当然,输电部分的损耗如今越来越小,充电部分损耗也越来越可控,相比于小型内燃机的能量效率,使用电池依然是相对环境友好的),其环保性也因此受到一定质疑——电极材料的生产、储存、使用、报废的过程中,未必全程是环境友好的。

  说nanoFLOWCELL是一种新型电池是对的,但它并不是全新的技术。液流电池已经出现已久,但是隔膜损耗、能量效率不高等问题限制了这种电池的应用。这种电池在结构上与燃料电池非常相像,也并不复杂。如果大家还记得带盐桥的原电池的话,可以想象液流电池就是将盐桥换成了一层薄膜,并将石墨一类惰性电极设置在上面。依然是原来的氧化还原反应,只不过氧化剂与还原剂分别缓缓流过隔膜两侧,就实现了电极反应的不断进行。

  Flow cells are chemical batteries that combine aspects of an electrochemical accumulator cell with those of a fuel cell. Liquid electrolytes circulate through two separate cells in which a “cold burning” takes place, during which oxidation and reduction processes happen in parallel and thereby produce electrical power for the drive train.

  早些时候MIT通过层流技术(两种液体相互接触但不混合,井水不犯河水得相对流动)去掉了液流电池的隔膜,获得了相当不错的实验室效果。但之后其实际应用的相关报道一直没有见到(猜测其原因或许是层流状态的维持需要比较稳定的环境,实际应用中情况复杂,转化成实际产品尚待时日)。

  

  MIT的液流电池结构示意图

分享到:

合作机构: ofweek锂电网 | 电池在线网 | 亚太电池展 | 巨典展览 | 德泰中研 | 振威展览 | 亚化咨询 | 知行锂电 | 高工锂电 | 深圳市电源技术学会

关于我们 | 联系方式 | 免责声明 | 人才招聘

版权所有 copyright © 锂电网(li-b.cn) | 粤ICP备18158530号


扫码关注微信
获取更多商机
×