QUANT : batterie à flux et supercondensateurs dans une sportive électrique

quant e sportlimousine

QUANT e-Sportlimousine de NanoFlowCell

La société NanoFlowCell a présenté la QUANT e-Sportlimousine au salon de Genève 2014. Cette belle sportive électrique est dotée d'une batterie très particulière qui lui permettrait d'afficher une autonomie exceptionnelle de 400 à 600 km : une batterie à flux redox.

Le principe de la batterie à flux n'est pas nouveau, mais des avancées récentes auraient permis de multiplier la densité d'énergie de ces batteries par cinq. Pour optimiser les performances et pour afficher une bonne capacité d'accélération, le prototype est en plus équipé de deux banques de supercondensateurs.

Cette sportive 4 places est propulsée à l'aide de 4 moteurs électriques (120 kW en continu et 170 kW crête par unité) disposés dans chaque roue. Le tout affiche une puissance cumulée pouvant atteindre 680 kW, soit 925 chevaux !

Les supercondensateurs fournissent la puissance crête aux 4 moteurs électriques et servent aussi de tampon général d'énergie pour le système électrique et pour le stockage de l'énergie récupérée lors du freinage.

Grâce à ce dispositif, le couple maximal par roue atteint 2900 Nm, et le véhicule offre une vitesse de pointe de 380 km/h et une accélération de 0 à 100 km/h en seulement 2,8 secondes.

QUANT NANOFLOWCELL

La batterie à flux redox

La batterie à flux de la QUANT stocke et génère de l'électricité par une réaction d'oxydoréduction. Deux électrolytes liquides contenant des ions métalliques dissous traversent un feutre de graphite poreux où sont insérées les électrodes. Ce qui génère un courant électrique.

La QUANT e-Sportlimousine possède ainsi deux réservoirs de 200 litres pour stocker les électrolytes liquides. Une fois que l'électrolyte est déchargé, celui-ci est simplement pompé hors du réservoir et remplacé par un liquide chargé. Nul besoin de recharger directement la batterie de la voiture, l'électrolyte déchargé est rechargé hors de la voiture, à la "station de recharge", pendant que la voiture reprend sa route...

batterie flux supercondensateur

La société NanoFlowCell prévoit de produire 4 prototypes fonctionnels en 2014 pour une homologation prévue en 2015.

NanoFlowCell croit beaucoup au développement de sa technologie en automobile. En tout cas, cette technologie et la belle carrosserie de la QUANT e-Sportlimousine nous font déjà rêver. Et la société sait donner envie avec des teasers impressionnants :

Avant que les supercondensateurs ne remplacent définitivement les batteries, ceux-ci servent déjà et serviront de plus en plus à compléter et à améliorer le rendement des batteries. Nous l'avons déjà vu avec le développement des supercondensateurs hybrides et avec les piles à combustible. La NanoFlowCell QUANT en est une nouvelle illustration avec sa batterie à flux redox...

Sources : newenergyandfuel.com, fr.cars.yahoo.com

Plus d'infos sur la Quant NanoFlowCell ici :
Salon Auto de Genève : Quant NanoFlowCell, la voiture électrique qui carbure à l'électrolyte !

Mise à jour du 24/07/2014 :
La Quant e-Sportlimousine vient d'être homologuée et autorisée à circuler sur les routes.

8 commentaires

laurent 17 mars 2014 à 18:29

Pourriez vous citer vos sources au lieu d'affirmations comme:
des avancées récentes ont permis de multiplier la densité d'énergie de ces batteries par cinq

Je serais très content de lire l'article et la densité de puissance obtenue!

Il y en a d'autre sur votre site comme:
(6 mai 2013 : des chercheurs ont présentés leur
supercondensateur à 391,7 Wh/kg)
Ben voyons ça: quel article prétendrait faire un super condensateur de cette densité, même en omettant les électrodes, le récipient, ... Il est plausible que vous n'avez pris que la masse du carbone.

supercondensateur.com 17 mars 2014 à 19:29

@laurent :

Bonjour Laurent,

Les sources sont citées. Il vous suffit de chercher "Sources :" en bas de l'article.

Concernant le supercondensateur à 391,7 Wh/kg, les sources sont citées également.
Voir ici :
http://www.supercondensateur.com/recherches-supercondensateur-avancent-tres-vite#MousseHybride392WHKG
Et là :
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201300326/abstract

Nous rappelons aussi que les hautes performances parfois atteintes par des chercheurs sont des résultats en condition de laboratoire, pas forcément reproductibles à une échelle industrielle...

beruberu 18 mars 2014 à 11:56

Je suis assez sceptique concernant ce genre d'annonce.

En 2009 on a eu droit à la Koenigsegg NLV Quant
(http://www.moteurnature.com/actu/2009/
koenigsegg-nlv-quant-solaire-electrique.php)
équipée de supercondensateurs de 160 Wh/kg ce que l'on ne sait toujours pas faire aujourd'hui (si l'on tient compte du poids de tous les composants et pas uniquement de la matière active).

Aujourd'hui on parle de batterie à flux de 600 Wh/kg alors qu'en réalité on en est plutôt aux alentours de 30 Wh/L (http://large.stanford.edu/courses/2011/ph240/garg1/)

Bref mon impression est que ce genre d'annonce ne sert qu'à lever des fonds.

beruberu 18 mars 2014 à 12:08

@laurent
En effet dans les articles scientifiques jusqu'à très récemment les densités d'énergies étaient données par rapport à la masse de matière active uniquement (ce qui est utile pour pouvoir comparer leur performance intrinsèque)
Si l'on veut comparer à des systèmes commerciaux existants il faut alors tenir compte de tous les composants du système, et à ma connaissance ce que l'on fait de mieux aujourd'hui en laboratoire c'est environ 60 Wh/L (http://www.sciencemag.org/content/341/6145/534.full.html).

supercondensateur.com 18 mars 2014 à 12:30

@beruberu :

Merci pour ces précisions. Il faut en effet faire attention aux arnaques comme avec la fameuse société EEStor dont on attend toujours les supercondensateurs.

Pour la Quant e-Sportlimousine, nous serons vite fixés, car ils prévoient 4 prototypes fonctionnels en 2014.

Aujourd'hui, les meilleurs supercondensateurs commercialisés atteignent les 15 Wh/kg :
Le supercondensateur FastCAP stocke 2 à 3 fois plus d'énergie (15,6 Wh/kg) et résiste à 150°C : 5 records du monde

On est loin des 160 Wh/kg annoncés pour la Koenigsegg...

laurent 18 mars 2014 à 15:09

Je supposerais que l'article parle d'une quantité partielle d'un supercondensateur comme l'énergie d'une électrode. Il faut ensuite diviser par au moins 3.

Ce qui semble repris dans le résumé de Nature :
http://www.nature.com/srep/2014/140116/
srep03712/full/srep03712.html

Qui cite l'article à 391.7 Wh/Kg (citation 53) mais lui attribue une capacité: "extremely high energy density (98 Wh/kg)"
Ce qui est effectivement énorme pour un super condensateur, mais néanmoins significativement différent.

Je pense qu'il faut toujours être vigilent dans nos comparaisons, même si l'unité présentée est la même (Wh/Kg), ce qui est troublant.

Pour la batterie à flux de l'article que nous commentons:
Ici nous discutons d'une consommation -:) à 380Km/h
de 680Kwatt
Donc, si la batterie mentionnée fait 200Kg et qu'elle contient (comme je le suspecte) environ 10Wh/Kg,
cela fait 2000*3600=7200 KWatt*seconde
Donc, la voiture a 10 secondes d'autonomie.

La présentation marketing est très sympa, mais quelle est la capacité de la batterie ?

supercondensateur.com 18 mars 2014 à 15:44

@laurent :

Merci pour ces précisions.

Nous allons modifier l'article pour être plus précis sur la capacité associée à l'ensemble du supercondensateur. Dans le même article, nous avions bien précisé dans le résultat de recherche précédent (électrodes en nanoflocons) qu'il s'agissait d'une demi-cellule, mais nous n'avions pas trouvé cette information pour le supercondensateur à base de mousse hybride de nanotubes de carbone entrelacés avec du dioxyde de manganèse.

La densité d'énergie affichée ne prend pas non plus en compte l'enveloppe du supercondensateur qui serait nécessaire pour une exploitation commerciale. Mais nous parlons là de résultats de laboratoire, ce qui est bien précisé.

beruberu 18 mars 2014 à 17:09

@supercondensateur.com
Merci pour l'article que j'avais loupé.
D'ailleurs j'avais également raté celui qui référait au lien que j'ai donné plus haut en réponse à Laurent (http://www.supercondensateur.com/supercondensateur-graphene-batterie-plomb)

@laurent
Dans la référence 53 de l'article que vous mentionnez, il est bien noté pour le calcul de la densité d'énergie: "m is the mass of the active materials of one electrode" donc il faut bien diviser par un facteur entre 3 et 4 pour avoir la densité d'énergie réelle du système.

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