나노플로우셀

나노플로우셀(Nanoflowcell)

나노플로우셀(Nanoflowcell)

나노플로우셀(NanoFlowcell)은 2013년에 설립한 스위스와 리히텐슈타인에 있는 전기자동차 제조회사이다. 일반적인 전기자동차와는 다르게 배터리를 '충전' 대신 '주입'하는 전기차로, 나노플로우셀은 양전하와 음전하를 띠는 두 개의 전해질 용액을 주입해 탱크에서 두 용액을 반응시켜서 에너지를 얻는 방식이다.

[타고] 1개월 단위로 전기차가 필요할 때! 타고 월렌트 서비스

개요

나노플로우셀은 기존 충전식으로 주행하는 전기자동차와는 달리 양성 음성 용액을 차량의 탱크에 주입해서 전해질 용액을 이용해 전기를 생산해 자동차의 전기 모터를 작동하는 방식으로 적용된 전기자동차 제조회사이다. 기존 전기차에 적용되는 배터리는 대용량 축전지로 충전을 해야 하고, 완전 충전하기까지는 시간이 오래 걸리고, 1회 충전 시 주행할 수 있는 거리도 현재까지는 휘발유로 주행하는 자동차보다 효율성이 만족스럽지 못한 문제점을 보인다. 하지만 나노플로우셀은 주유소에서 기름을 넣는 것처럼 양이온 용액과 음이온 용액을 자동차 탱크에 주입하는 방식이다. 이러한 방법이 배터리 충전 시간보다 훨씬 빠른 데다가 폭발의 위험성도 없으며, 환경에 해를 끼치는 일도 없다고 한다. bi-ION은 나노플로우셀이 자체 개발한 전해질 액체 브랜드 이름이다. 그것은 소금, 물 및 에너지 운반물질로 구성되었다. 나노플로우셀에서 bi-ION에 결합한 화학 에너지는 전기 에너지로 변환된다. 전해액은 현대의 리튬이온 배터리에 필적하는 전력 밀도를 갖지만 에너지 밀도는 5배 더 높다. bi-ION은 환경친화적이고, ℓ당 약 100원 정도로 판매되고 있어서 휘발유로 주행하는 자동차보다 연료 가성비가 더 좋다.

작동 원리

나노플로우셀은 1976년에 미 항공우주국(NASA)이 특허를 취득한 레독스(redox), 즉 산화 환원 기술을 기반으로 하고 있다. 나노플로우셀이 제시한 액체 배터리에는 바나듐 레독스 플로우 배터리(VRFB, Vanadium Redox Flow Battery) 기술이 적용됐다. 이는 전기를 만드는 원리는 산화 환원 상태가 서로 다른 바나듐 이온 전해질 용액을 이용하는 것이다. 전지의 충전 시에 스택 내부의 양극에서는 바나듐 4가 이온이 5가 이온으로 산화되고, 스택 내부의 음극에서는 바나듐 3가 이온이 2가 이온으로 환원되며 방전 시에는 이와 반대로 양극에서는 환원 반응, 음극에서는 산화 반응이 일어난다. VRFB는 크게 스택과 전해질, 그리고 전해질을 순환시키기 위한 펌프로 구성된다. 스택은 전기 화학적 반응이 일어나는 곳으로 전체 시스템의 출력은 스택의 크기와 개수에 의해 결정된다. 에너지는 양극과 음극의 전해질에 저장되므로 전지의 에너지 용량은 전해질 탱크에 담긴 전해질의 양에 의해 결정된다. 이 말은 전해질 탱크의 용량을 늘리면 쉽게 배터리의 용량을 늘릴 수 있다는 의미다. 또한 배터리를 충전할 필요 없이 그냥 전해질만 보충해 줘도 다시 사용이 가능하다는 의미이기도 하다. 그동안 VRFB의 낮은 에너지 밀도 때문에 차량용 배터리로는 개발되기가 어려웠었다. 그런데 독일의 프라운호퍼(Fraunhofer) 화학기술 연구소의 연구진들이 VRFB의 효율을 극대화해, 리튬 이온 배터리의 4~5배에 달하는 에너지 밀도에 도달하는 연구에 성공했다. 이후 나노플로우셀은 프라운호퍼 기술을 기반으로 하여 새로운 VRFB를 개발했고, 이를 이용하여 전기 자동차를 만들었다. 나노플로우셀이 자체 개발한 bi-ION 전해물 용액은 소금물 및 친환경 에너지 물질로 구성되어있으며, ℓ당 약 100원에 판매되고 있어서 저렴하게 주유할 수 있다. VRFB의 충·방전 과정은 다음과 같다.

모델

퀀트 E-스포츠리무진

퀀트 E-스포츠 리무진(Quant e-Sportlimousine)

퀀트 E-스포츠 리무진(Quant e-Sportlimousine)은 2014년 3월 제네바모터쇼에서 공개되었다. 퀀트 E-스포츠리무진은 나노플로우셀 측이 독자 개발한 소형 플로우 전지를 이용한 차량이다. 펌프를 이용해 양성과 음성 전해질 용액 사이를 순환시키는 과정에서 이온 산화 환원 작용을 일으키면서 충방전을 진행한다. 전해질 자체는 막으로 막아 섞이지 않도록 했다. 막에서 이온 교환이 일어나는 것이다. 또 플로우 전지는 전지를 완전 방전시키지 않은 상태에서 충전을 하면 전지 충전 가능 용량이 줄어드는 메모리 효과 없이 1만 회 충전을 반복할 수 있다는 장점도 있다. 제조사 측에 따르면 플로우 전지는 기존 리튬이온 배터리보다 5배에 이르는 높은 성능을 발휘한다. 그 뿐 아니라 전지를 소형화할 수 있는 장점도 있다. 프로토타입 모델은 실제로 600km에 달하는 거리를 한번에 달릴 수 있다. 이 차량은 그 밖에 4인승 모델로 최고 속도는 350km/h, 제로백은 2.8초다. 차체는 길이 5.25m, 폭은 2.2m, 높이는 1.35m이며 람보르기니(Lamborghini)처럼 위쪽으로 문을 여는 윙도어 스타일을 채택했다.

퀀트 F

퀀트 F(Quant F)

퀀트 F(Quant F)는 2015 3월 제네바 모터쇼에서 공식 발표했다. 지난 2014년 퀀트 E-스포츠 리무진을 선보여 획기적인 원리가 적용된 슈퍼카에 주요 외신들의 이목을 집중시킨 바 있다. 공개된 퀀트 F는 전지 효율을 개선해 퀀트 E보다 더 높은 성능과 더 늘어난 주행 거리를 주요 특징으로 잡고 있다. 퀀트 F의 최고 출력은 1,090마력으로 수십억 원의 가장 빠른 슈퍼카로 소문난 코닉세그(Koenigsegg) 원(ONE)의 1,341마력과 부가티(Bugatti) 베이론(Veyron)의 1,200마력과 어깨를 나란히 한다. 퀀트 E-스포츠 리무진(924마력)과 비교하면 대략 170 마력(17.9%)가 향상됐다고 판단할 수 있다. 1,000마력급의 최고 출력을 위해 공급 가능한 최대 전압을 600V에서 735V로, 2,000A의 최대 전류를 순간적으로 끌어낼 수 있도록 기존의 레독스 흐름 전지에 새로운 버퍼 시스템을 추가하는 등 기술 설계를 변경했다. 일반적인 주행 시엔 400V의 전압과 50A의 전류를 공급하는 것으로 이뤄진다. 트랜스미션은 빠른 변속을 위한 듀얼클러치가 아닌, 2단 자동변속기를 사용한다. 차체는 탄소 섬유를 기반한 모노코크 식으로 설계됐다. A필러의 틸트 각을 낮춰 공기 저항을 줄임과 동시에, 퀀트 F만의 미려한 바디라인, 4인승 슈퍼카로서 높은 안전성을 보장할 수 있도록 했다. 전장은 5.25m로 5m 미만의 일반 차들보다 길다. 퀀트 F의 최대 주행 가능 거리는 800km 수준이다. 퀀트 E-스포츠 리무진이 600km 수준이었다는 점을 고려하면 30% 이상 향상됐다고 말할 수 있다. 250ℓ 용적의 저장 탱크를 두 개 설치하는 것으로 이뤄졌다. 각 바퀴마다 전기 모터를 달아 사륜구동을 지원할 수 있도록 했다. 주행 안정성 보장을 위한 2-스테이지 리어 에어로포일도 적용됐다. 80km/h 이상으로 주행 시 리어 스포일러가 자동으로 개폐돼 후륜의 다운포스를 유도한다. 이를 통해 고속 주행에서도 안정적인 스포츠 드라이빙을 할 수 있도록 했다.

퀀티노(Quantino)

퀀트 48V(Quant 48V)

퀀티노

퀀티노(Quantino)는 소형 스포츠쿠페인 형태를 지니고 있으며 정격전압 48V의 저전압 시스템으로 개발돼, 한번 충전하면 1,000km 거리를 주행할 수 있다. 그럼에도 최고출력 136마력, 최고속도 시속 200km 등의 힘을 낸다. 전장이 3,910mm밖에 안되는 소형 차량이지만, 휠베이스가 3,198mm에 달해 중형차 이상의 실내공간이 마련됐다. 좌석도 4인승 형태로 구성돼 실용성을 높였다. 나노플로우셀은 전기차 퀀티노가 자체 내구성 검증을 통과했다고 밝혔다. 나노플로우셀에 따르면 퀀티노는 스위스 취리히에서 진행된 74㎞/h를 내는 도심 주행모드로 시험주행에서 14시간을 연속으로 달렸다고 전했다. 퀀티노는 48V의 저전압 동력계를 탑재했다. 최고출력 107마력을 내며 사륜구동이다. 제로백은 5초가 걸리지 않는다. 최고속도는 200㎞/h다.

퀀트 48V

퀀트 48V(Quant 48V)는 2017년 나노플로우셀이 제네바 모터쇼에서 공개한 모델이다. 퀀트 48V의 드라이브 트레인은 4개의 전기모터가 4개의 바퀴를 각각 구동하는 방식이다. 보통의 전기 차는 플러그를 사용해 직접 전기를 충전하거나 내연기관을 활용해 전기를 생산해 동력원을 공급받는 반면 퀀트 48V는 별도의 탱크에 저장한 두 종류의 이온화 된 유체(양이온와 음이온)를 이용해 전기를 만든다. 생성된 전기는 직렬로 배치된 6개의 배터리셀에 저장되며, 전해질로 소개된 bi-ION은 독성과 인화성이 없는 친환경 소재다. 퀀트 48V는 네 바퀴에 동력을 전달해 최고 760마력 상당의 성능을 발휘한다. 정지상태에서 시속 100km/h까지 도달하는데 걸리는 시간은 2.4초면 충분하며, 최고속도는 300km/h에서 제한한다. 전해질을 한 번 충전하면 최대 1,000km을 충전할 수 있는 것도 큰 장점이다. 하지만 나노플로우셀은 지난 2015년 1,000마력이 넘는 퀀트 F를 발표했지만 아직까지 양산화되고 있지 않아 퀀트 48V 역시 양산까지는 불투명한 상태이다.

참고자료

• 나노플로우셀 공식 홈페이지 - https://nanoflowcell.com/en/
• 글로벌오토뉴스, 〈충전 대신 주유하는 전기차, 나노플로우셀〉, 《네이버 포스트》, 2016-08-05
• 김준래 기자, 〈소금물로 달리는 전기 스포츠카 탄생?〉, 《사이언스타임즈》, 2014-08-08
• 이석원 기자, 〈5배 오래 가는 전기자동차 나왔다〉, 《전자신문》, 2014-07-29
• 곽준혁 기자, 〈레독스 흐름 전지를 이용한 슈퍼카 '퀀트 F' 공개, 페라리만큼 빨라〉, 《보드나라》, 2015-02-11
• 류종은 기자, 〈소금물로 달리는 자동차 등장…최고출력 1090마력〉, 《뉴스1코리아》, 2015-10-28
• 구기성 기자, 〈나노플로우셀, 전기차 '콴티노' 14시간 동안 달려〉, 《(주)네바퀴의 꿈》, 2016-02-25
• 고석연 기자, 〈배터리 대신 전해질 넣어 움직이는 '콴트 48V' 컨셉트카〉, 《엔카닷컴(주)》, 2017-02-06

같이 보기

• 전기자동차
• 리히텐슈타인
• 스위스

이 나노플로우셀 문서는 자동차 회사에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사 □■⊕, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 한국 자동차 회사 경인모터스㈜ • ㈜광주글로벌모터스 • 기아㈜ • 나노스㈜ • ㈜대동 • 대림오토바이㈜ • 대림자동차 • ㈜대양기술 • 대우자동차㈜ • ㈜대창모터스 • ㈜대풍이브이자동차 • ㈜동양모터스 • 동희오토㈜ • ㈜디피코 • 르노코리아㈜ • ㈜마름디자인 • 마스타자동차관리㈜ • 마스타전기차㈜ • ㈜마이브 • ㈜매그넘코리아 • ㈜명신 • 범한자동차㈜(구 ㈜썸글로벌) • 비바모빌리티㈜(구 제이제이모터스㈜) • ㈜비엠모터스 • ㈜성지기업 • 스마트 EV • ㈜스마트솔루션즈(㈜에디슨이브이) • ㈜시엔케이 • ㈜쎄보모빌리티 • ㈜씨엠파트너 • 어울림모터스㈜ • 에디슨모터스㈜ • ㈜에스에스라이트 • 에스에이피㈜ • ㈜에코카 • ㈜엠피에스코리아 • ㈜오텍 • ㈜우진산전 • ㈜이브이케이엠씨 • ㈜이비온 • ㈜이엔플러스 • ㈜일진정공 • 자일대우버스㈜ • 제이스모빌리티㈜ • ㈜제인모터스 • 조이롱코리아 • 지에스모터스㈜ • 지엠대우 • ㈜진우에스엠씨 • ㈜캠시스 • 케이알모터스㈜ • 케이에스티일렉트로닉스㈜ • ㈜케이에스티일렉트릭 • 케이지모빌리티㈜(구 쌍용자동차㈜) • 케이팝모터스㈜ • 타타대우상용차㈜ • ㈜테라모터스 • ㈜티에스에코에너지 • ㈜티티엔지 • ㈜파워프라자 • ㈜평안모터스 • 포티투닷㈜ • ㈜피라인 • 한국닛산㈜ • 한국지엠㈜ • ㈜한신자동차 • 한차㈜ • 한화시스템㈜ • 현대자동차㈜ • 현대자동차그룹 • ㈜형제파트너 • ㈜호룡 중국 자동차 회사 광저우이스즈버스 • 광저우자동차 • 광치미쓰비시 • 광치버스 • 광치비야디 • 광치승용차 • 광치아이안 • 광치아큐라 • 광치창펑 • 광치촨치 • 광치토요타 • 광치피아트 • 광치혼다 • 광치히노 • 난징이베코 • 난징자동차 • 난징진롱버스 • 난징피아트 • 니오자동차 • 니우트론 • 다디자동차 • 다한자동차그룹 • 동난자동차 • 동팡신위앤 • 동펑나미 • 동펑닛산 • 동펑류조우 • 동펑르노 • 동펑상용차 • 동펑샤오캉 • 동펑션롱 • 동펑시트로엥 • 동펑위에다기아 • 동펑윈난 • 동펑자동차 • 동펑펑션 • 동펑푸조 • 동펑혼다 • 동펑화션 • 레브데오 • 롱웨이 • 뤄커자동차 • 리오토 • 리판자동차 • 립모터 • 링크앤코 • 맥서스(상치다통) • 바오롱자동차 • 바이톤 • 베이징벤츠 • 베이징자동차 • 베이징자동차그룹(BAIC) • 베이징지프 • 베이징현대 • 베이치세노바 • 베이치인샹 • 보야 • 비야디(BYD) • 비엘케이 • 상치밍줴 • 상치통용 • 상치통용우링 • 상치폭스바겐 • 상치홍얜 • 상하이자동차 • 상하이완상자동차 • 샤먼진롱버스 • 샤오펑모터스 • 션롱버스 • 션워버스 • 수광자동차그룹 • 스카이워스 오토 • 스카이웰 • 스포트라이트 오토모티브 • 시노트럭 • 아이웨이즈 • 야싱버스 • 에베루스 • 오토엑스 • 요고모 • 우링자동차 • 우양혼다 • 우한버스 • 워롱콩타이 • 웨이마자동차 • 웨이샤오리 • 위안청자동차 • 위에다그룹 • 위통버스 • 윈두 • 이노베이트 • 이브이하우스 • 이치마쓰다 • 이치번텅 • 이치샤리 • 이치승용차 • 이치신터 • 이치아우디 • 이치자동차(디이자동차) • 이치제팡 • 이치지엠 • 이치토요타 • 이치폭스바겐 • 이치홍치 • 이치홍타 • 장링자동차 • 장성자동차 • 장시이스즈 • 장화이자동차(JAC) • 정저우닛산 • 조이롱자동차 • 중싱자동차 • 중오우자동차 • 중타이자동차 • 중통버스 • 즈더우 • 즈지자동차 • 지노로 • 지두자동차 • 지리상용차 • 지리자동차 • 지리자동차그룹 • 지커 • 창롱버스 • 창안PSA • 창안마쓰다 • 창안볼보 • 창안스즈키 • 창안자동차 • 창안포드 • 창허자동차 • 챈투 • 체리뉴에너지 • 체리상용차 • 체리완다버스 • 체리자동차 • 체리재규어랜드로버 • 충칭샤오캉 • 칭링자동차 • 칭청스다이 • 캉디 • 쿠오로스 • 티앤탄하이차오 • 포톤 • 푸젠벤츠 • 하이거 • 하이마자동차 • 하이칸(광치니오) • 하페이자동차 • 한마테크놀로지 • 한텅자동차 • 헝다자동차 • 현대상용차 • 호존 • 화런윈퉁 • 화천르노진베이 • 화천비엠더블유 • 화천신위앤(신위안) • 화천자동차 • 화천중화 • 화천화숭 • 화치 • 화타이자동차 • 화푸자동차 • 황하이자동차 일본 자동차 회사 GLM • 가와사키 • 닛산 • 다이하츠 • 마쓰다 • 미쓰비시자동차 • 미쓰비시후소 • 미쯔오카 • 사이언 • 소니혼다모빌리티 • 스바루 • 스즈키 • 야마하모터 • 유디트럭 • 이스즈 • 토요타 • 파나소닉 • 혼다 • 히노자동차 미국 자동차 회사 GMC • HTT • SRT • TAV • 나비스타 • 누토노미 • 니콜라 • 다임러 트럭 북아메리카 • 닷지 • 데이막 • 드라코 • 들로리안 • 라이온일렉트릭 • 램 • 로즈타운모터스 • 로컬모터스 • 루시드 • 리비안 • 링컨 • 머큐리 • 모셔널 • 뷰익 • 살린 • 셸비 • 쉐보레 • 슈퍼널 • 아르고 AI • 알파모터 • 오버에어 • 올즈모빌 • 웨스턴스타 • 웨이모 • 제너럴모터스(GM) • 조비에비에이션 • 지프 • 카르마 • 캐딜락 • 캘러웨이 • 켄워스 • 콘퀘스트 • 크라이슬러 • 크루즈 • 테라푸지아 • 테슬라 • 토마스빌트버스 • 파카그룹 • 패러데이퓨처 • 펠리노 • 포드 • 폰티악 • 프레보스트 • 프레이트라이너 • 프로테라 • 피스커 • 피터빌트 • 할리데이비슨 • 허머 • 헤네시 퍼포먼스 엔지니어링 유럽 자동차 회사 BMW(비엠더블유) • BMW M(비엠더블유 엠) • DAF • KTM • LEVC(런던 EV 컴퍼니) • LTI(엘티아이) • MAZ • NEVS • PSA그룹 • SIN자동차 • XEV • 가즈 • 그레이프 • 나노플로우셀 • 네오플란 • 노블오토모티브 • 다임러 • 다임러트럭 • 다치아 • 다프 • 데우스 • 돈커부트 • 두카티 • 드토마소 • 디에스오토모빌 • 라다 • 란치아 • 람보르기니 • 래디컬 • 랜드로버 • 로젠바우어 • 로터스자동차 • 롤스로이스 • 루프오토모빌(RUF) • 르노 • 르노-닛산-미쓰비시 얼라이언스 • 리막 • 립헬 • 마세라티 • 마잔티 • 만 • 만트럭버스 • 맥라렌 • 메르세데스-AMG • 메르세데스-마이바흐 • 메르세데스-벤츠 • 모건 • 모리스가라지(MG) • 모빌라이즈 • 벤추리 • 벤틀리 • 보르그바르트 • 복스홀 • 볼로콥터 • 볼보 • 볼보트럭 • 부가티 • 브라밤 • 사브 • 세아트 • 세트라 • 솔라리스버스 • 스마트자동차 • 스카니아 • 스카이포트 • 스코다 • 스텔란티스 • 스파니아 • 스파다 • 스파이커 • 시트로엥 • 씨엔에이치인더스트리얼 • 아바스 • 아브토바즈 • 아우디 • 아우디스포트 • 아우루스 • 아인라이드 • 아폴로자동차 • 알파로메오 • 알파인 • 애스턴마틴 • 어라이벌 • 어반에어포트 • 오스틴모터컴퍼니 • 오펠 • 유니티 • 이네오스 오토모티브 • 이리자르 • 이베코 • 이탈디자인 주지아로 • 재규어 • 재규어랜드로버 • 제노스 • 젠보 • 지네타 • 카마즈 • 케이터햄 • 코닉세그 • 쿠프라 • 타트라 • 트라몬타나 • 티브이알(TVR) • 파가니 • 페라리 • 포르쉐 • 폭스바겐 • 폭스바겐그룹 • 폭스바겐상용차 • 폴스타 • 푸조 • 피닌파리나 • 피아트 • 피아트 크라이슬러 • 피아트 프로페셔널 • 피에히 • 히스파노-수이자 인도 자동차 회사 마루티스즈키 • 마힌드라 • 아쇼크레일랜드 • 타타마르코폴로 • 타타자동차 • 프리미어자동차 • 힌두스탄모터스 기타 자동차 회사 VUHL • 더블유모터스 • 마르코폴로 SA • 모비우스자동차 • 빈패스트 • 사이파 • 오토피아 • 이란코드로 • 토그 • 페로두아 • 프로톤자동차 • 홀덴 자동차 협회 • 단체 국제자동차기술자협회(미국자동차공학회, SAE) • 국제자동차연맹 • 대구테크노파크 모바일융합센터 • 대한자동차경주협회 • 미국 도로교통안전국 • 세계자동차공업협회 • 유럽자동차산업협회 • 자동차안전연구원 • 중국 텔레매틱스산업연맹 • 지능형자동차부품진흥원 • 한국ITS학회 • 한국교통연구원 • 한국수입자동차협회 • 한국자동차공학한림원 • 한국자동차공학회(KSAE) • 한국자동차산업협회 • 한국자동차안전학회 • 한국자동차연구원 • 한국자동차협회 • 한국지능시스템학회 • 현대차그룹 글로벌경영연구소(한국자동차산업연구소) • 혼디랩 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반