NanoFlowCell slibuje průlomové průtokové baterie pro elektromobily s dojezdem 1000 km

Společnost NanoFlowCell prohlašuje, že vyřešila nedostatky elektromobility zcela novým typem průtokové baterie.

Náš nedávný příspěvek se týkal průtokových článků vhodných k pohonu elektrovozů. Pro zorientování, jak daleko postoupil výzkum, jsme referovali o současném špičkovém výsledku publikovaném v odborné literatuře.

Nicméně pravé nebroušené diamanty se budou spíše vyskytovat v utajované práci soukromých subjektů s čistým obchodním zájmem. Společnost NanoFlowCell v podstatě prohlašuje, že nalezla ideální zdroj energie do elektromobilů.

Svoboda volby

Průtokový článek napájející elektromobil podtrhuje výhody a rozpouští zápory elektrifikace. Byť zapálení příznivci čisté dopravy jsou spokojeni už se současným stavem, snad i oni ocení, že průtokový článek by mohl nadcházející přechod učinit stravitelnější pro ty, kdo se těžkopádně odpoutávají od končící uhlovodíkové epochy.

V čem přesně by mohl pomoci? Mezi klasickým a průtokovým bateriovým článkem je podstatný rozdíl. První zdroj uchovává energii v pevné hmotě elektrod a druhý v kapalném elektrolytu uloženým mimo vlastní článek. Oba druhy lze dobíjet připojením k nabíječce. Ovšem jen ten průtokový rychlou výměnou elektrolytu. To zajišťuje větší volnost v praktickém nasazení.

Přímo se nabízí využívat obě metody, přesto se klidně může stát, že se vozy s podporou výměny elektrolytu a čerpací stanice na elektrolyt neuchytí. Pak by uživatelsky nebyl žádný rozdíl mezi akumulátorem a průtokovým článkem. Podstatné je, že by to nebyla vina technologie, ale nedostatku poptávky.

Vědomí existence možnosti volby nabít nebo vyměnit by tedy mohlo přispět k lepšímu přijetí průtokového článku a sjednotit nepřátelské tábory členěné na přívržence akumulátorů, vodíku a fosilních paliv pod jednu vlajku, kterou budou uznávat a považovat za dobrý kompromis všechny znesvářené strany.

Aby nastala doba míru bez hádek, musí být splněna podmínka dostupnosti vyzrálého průtokového systému prostého vad. K tomuto datu dva subjekty IF-battery a NanoFlowCell říkají, máme takový systém a připravujeme se na komerční ofenzívu.

Obezřetnost na místě

Bylo by nádherné, pokud by to byla pravda. Hlavní problém aktérů však spočívá v tom, že nenechávají nahlédnout pod pokličku. Z reportu, který třeba vytvářejí vědci v odborné literatuře, by šla poznat reálnost deklarací. Tu nic podobného k dispozici není.

Dá se to pochopit. Společnosti sponzorované ze soukromých fondů se bojí prozrazení know-how. Zároveň však platí, že nikdo nemůže vyčítat přihlížejícímu publiku malověrnost k tomu, co si přejí příslušné subjekty, aby si obecenstvo myslelo obzvláště, pokud jsou oficiálně vydané zprávy mimořádně příznivé.

Polotekutý elektrolyt

Jestliže mají průtokové baterie srovnat krok s široce dostupnými lithiovými akumulátory, musí v zásobnících o stejném objemu uschovat desetkrát větší množství energie než doteď. Minule se čtenář seznámil s klastrovým elektrolytem, který to zařídil a dnes bude vybaven teoretickým základem ještě jedné metody, jež umí taktéž pořádně zvednout kapacitu, ačkoli to u průtokového uspořádání není snadné.

Proč? Běžný akumulátor ukrývá energii v hmotě elektrod s vysokým obsahem aktivní látky. U průtokového článku je aktivní látka rozpuštěná v elektrolytu, a proto nemalou část z celkové hmotnosti tvoří rozpouštědlo, které se vzniku elektrického proudu neúčastní.

Některé sloučeniny jsou rozpustné více, pak je výsledná energetická hustota vyšší a některé méně, pak je v elektrolytu přítomno více neužitečného rozpouštědla.

Některé aktivní komponenty s jinak obstojnými vlastnostmi nejsou rozpustné vůbec. Ovšem zákony, nevyjímaje ty přírodní, tu jsou jen pro ty, kteří je neumí oklamat.

Vědci vymysleli elegantní trik, který nazvali polotekutý elektrolyt. Dovoluje jim převést na kapalinu i zcela nerozpustné sloučeniny rozptýlením jemných částeček pevného skupenství v tekutině.

Protože na rozpustnosti nezáleží, trik poskytne vytouženou velmi koncentrovanou náplň. Heterogenní směs elektrolytu může obsahovat shodné aktivní látky využívané u elektrod akumulátorů. Jinak řečeno polotekutý elektrolyt dovoluje převést například klasický lithiový akumulátor do průtokové podoby.

Vědci již takový článek stvořili. Konkrétně zkapalnili LTO anodu (oxid titaničitý) a katodu fosforečnan-železnato-lithný. Měl slušnou energetickou hustotu s předpokládaným maximem ~500 Wh/l. Bohužel navzdory úžasné kapacitě trpěl nízkým výkonem.

Odstranění překážky v rozvoji velmi slibného lithiového směru vyžaduje přijít s levnou, trvanlivou a dostatečně iontově vodivou membránou rozdělující elektrochemickou celu. Ty současné přenášejí lithium zkrátka příliš pomalu a vysokokapacitní zdroj schopný výkonem napájet tak akorát nástěnné hodiny nedává smysl.

Další tentokrát obecnou nectností heterogenní směsi je ta polotekutost. S viskózní kapalinou připodobnitelnou k medu se bude špatně manipulovat. Vyměnit obsah nádrže zabere příliš mnoho času. Navzdory tomu pokud chce někdo konkurovat lithiovým akumulátorům, měl by na zdokonalení polotekutého elektrolytu a dalších součástí s ním spojených pracovat.

NanoFlowCell

Vznik společností skupiny NanoFlowCell se datuje do roku 2013. Své renomé začaly budovat na objevu energetického nosiče bi-ION, průtokového článku pro tento nosič (NanoFlowCell), výkonové elektroniky k těmto článkům a stavbě prototypů elektromobilů Quant využívajících výše popsané součásti.

Holding nyní sídlící ve Švýcarsku provádí další výzkum, nabízí své proprietární technologie, spolupráci při vývoji produktů a implementaci výrobních procesů. Předmětem prodeje je tedy přenos znalostí upotřebitelných jiným účastníkem.

Elektromobily QUANT

Společnost po vzniku nelenila a představila mezi roky 2014 až 2017 většinou na ženevském autosalonu řadu vlastních prototypů sportovně laděných vozů QUANT zplozených z partnerství NanoFlowCell a Bosch Engineering. Nejprve se jednalo o QUANT E poté o QUANT F, QUANT F Evolution, QUANTiNO a nakonec QUANT 48 VOLT.

Poslední tři typy byly dále vyvíjeny a homologovány k silničnímu provozu v evropských zemích německým Technickým kontrolním sdružením (TÜV). Od roku 2016 probíhalo testování na veřejných silnicích, během něhož model QUANT 48 VOLT ujel celkově 350 000 kilometrů.

Zkoušku dokončil bez závady na napájecím systému. Neprojevila se ani žádná známka opotřebení článku, čerpadel nebo membrány. Není divu garance bezchybné funkce se předpokládá do zdolání 2,25 milionů kilometrů.

Zrovna dlouhověkost u průtokových baterií nepřekvapí. Je to jejich konstantní mrav. U přelomové novinky by neměl překvapit také více než tisícikilometrový dojezd při objemu nádrže 2×250 litrů (300 kWh) a pod tisíc kilometrů při objemu 2×95 litrů (QUANTiNO). Člověka by měl zarazit až údaj o napětí článku. Ten nemá u aplikací v oblasti elektromobility obdoby.

V palubní elektroinstalaci QUANTiNu a QUANTu 48 volt se prohání pouze 48 voltů. Pro toto nízké napětí považované za bezpečné platí mírnější předpisy, což by se mohlo líbit producentům, co chtějí zrychlit schvalovací procesy, zároveň ušetřit na elektronice a nebo pasažérům či záchranářům, kterým by při nehodě či poruše nehrozilo takové riziko úrazu elektrickým proudem.

O poznání méně se to líbí kritikům. Zejména u modelu QUANT 48 VOLTS pochybují o schopnosti kompaktní 48 voltové baterie udělit stroji akceleraci formule 1 (2,4 s z 0-100 km/h). Vždyť na plný plyn by u každého kola živila motor o výkonu 140 kW. Připadá jim to neuvěřitelné.

K technickým zajímavostem patří, že díky nespecifikovanému driveru není nezbytné zvyšovat průměr přívodních vodičů, což by bylo při tak vysokém proudovém zatížení zákonité.

Elektrolyt bi-ION

Úplně tím nejdůležitějším kolem čeho se technologie NanoFlowCell točí je záporný a kladný elektrolyt označovaný souhrnně bi-ION. Složení elektrolytu zahaluje tajemství, ale z informací na webu holdingu se dá ledacos zajímavého dovědět.

Základní látkou je voda, ve které jsou rozpuštěny organické a anorganické látky. Ty zajišťují vodivost tekutiny. Úkol tvořit elektřinu při spárování v baterii spočívá na ramenou nanočástic suspendovaných v roztoku.

Stěžejní surovinou v polotekutém elektrolytu je zřejmě nějáky levný a nekonfliktní kovový prvek těžitelný na mnoha místech planety. Hotová kapalina je netoxická pro životní prostředí a náklady velkovýroby od výchozích surovin by měly být ve výši 0,1 euro za litr.

Přesnou chemickou povahu nanočástic web nechává nezodpovězenou. Na místo toho sděluje závažnou skutečnost, přes kterou se budou velmi těžce přenášet někteří lidé. Reakce nanočástic v baterii není vratná.

Regenerace elektrolytu bude možná jedině centralizovaným způsobem v chemické fabrice patřící nejspíš někomu s monopolním postavením. Tohle slibovanou revoluci ohrožuje na samém počátku v momentě prvních klíčových rozhodnutí.

Automobilový průmysl bude váhat zapojit baterii NanoFlowCell, když nebude připravena výrobní a distribuční síť elektrolytu a spotřebitel elektromobil nenabije doma, natož kdekoliv jinde.

Na druhou stranu bez odběratelů elektrolytu nevznikne dostatečný počet čerpacích stanic. Připomíná to starověké dohady filozofů na téma. Byla dřív slepice nebo vejce?

Úplně stejné potíže sužují vodíkovou dopravu. Ona se alespoň pyšní výhody větší otevřenosti. Šťastný konec by to snad mohlo mít, pokud by všichni táhli za jeden provaz. A to se neděje. Již dnes se síly a investice tříští na vícero alternativních pohonů.

Spiknutí

Generální ředitel La Vecchiia se nachází na nelehké cestě. Čeká ho spousta práce přesvědčit o životaschopnosti v kompaktnosti a energetické hustotě pokrokové a v nevratnosti reakce zpátečnické technologie. Nadto vydává mnoho potu na obhajobu před skeptiky, kteří pochybují o reálnosti konceptu.

Do určité míry si za to může sám. Diagnóza rýpalů pochází z absence jakékoli snahy o podání patentu. Šéf holdingu to naopak vydává za geniální strategii zabraňující předčasnému prozrazení cenných poznatků. Patent samozřejmě chce podat ve vhodnou chvíli. Za ni považuje okamžik uvedení vynálezu na komerční scénu.

Dále se hodně přetřásá již zmíněný důvěrou otřásající 48 voltový článek zásobující elektromotory o souhrnném výkonu 560 kW. Na jednoznačném závěru o teoreticky možných proudových limitech se neshodnou ani odborníci mezi sebou.

Bylo by vhodné k potvrzení faktů, kdyby se v NanoCellFlow rozhodli pozvat nezávislého a důvěryhodného svědka s měřícími přístroji, zajistili mu podmínky pro validní pozorování vylučující podvod a také ho při tom hlídali, aby v nestřežené chvilce nenabral do kapsy elektrolyt či jinak nezískal citlivé informace. K baterii ale nikdo cizí nesmí. Hlídají ji lépe než třináctou komnatu.

Dle slov ředitele situace s pomluvami došla tak daleko, že se musel ve Švýcarsku bránit právními kroky, které vyústily v dohodu. La Vechiia pokládá systematickou diskreditaci za spiknutí s účelem levně koupit jejich technologii. Řešil dokonce pokus o průmyslovou špionáž.

Každopádně obavy z podvodu rozptýlí, kritiky umlčí a definitivní rozřešení přinese až uvolnění skutečných produktů na trh. Nicméně zatím žádné datum, kdy objev opustí pomyslné laboratorní stěny stanoveno nebylo. Údajně protože přechod na velké měřítko není ještě dostatečně vypilovaný.