„Jeden kilometr na sekundę i zasięg 200 kilometrów po 5 minutach ładowania”. 27 lutego na konferencji Huawei China Digital Energy Partner Conference 2024 firma Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (zwana dalej „Huawei Digital Energy”) wypuściła w pełni chłodzoną cieczą stację doładowującą. Plan promocyjny stacji doładowującej ma na celu „uczynienie doświadczenia ładowania z tankowaniem rzeczywistością”. Zgodnie z planem Huawei Digital Energy wybuduje ponad 100 000 w pełni chłodzonych cieczą stacji doładowujących Huawei w ponad 340 miastach i na głównych autostradach w całym kraju w 2024 r., aby stworzyć „jedną sieć dla miast”, „jedną sieć dla dużych prędkości” i „jedną sieć energetyczną”. „Przyjazna” sieć ładowania. W rzeczywistości Huawei wypuścił w pełni chłodzoną cieczą stację doładowującą już w październiku ubiegłego roku i do tej pory ukończył układ wielu stanowisk demonstracyjnych.
Przypadkowo, NIO oficjalnie ogłosiło pod koniec zeszłego roku, że wypuściło nowy, w pełni chłodzony cieczą, ultraszybki stos ładujący o mocy 640 kW. Ultraszybki stos ładujący jest wyposażony w chłodzony cieczą pistolet ładujący, który waży zaledwie 2,4 kilograma i zostanie oficjalnie wprowadzony na rynek już w kwietniu tego roku. Do tej pory wiele osób nazywało rok 2024 rokiem eksplozji w pełni chłodzonych cieczą sprężarek. Jeśli chodzi o tę nowość, myślę, że wszyscy nadal mają wiele pytań: Czym dokładnie jest chłodzone cieczą przeładowywanie? Jakie są jego unikalne zalety? Czy chłodzenie cieczą stanie się głównym kierunkiem rozwoju superładowania w przyszłości?
01
Wydajniejsze i szybsze ładowanie
„Do tej pory nie ma jednolitej standardowej definicji tak zwanej całkowicie chłodzonej cieczą sprężarki doładowującej”. Wei Dong, inżynier z Laboratorium Technologii Mikroelektronicznej Uniwersytetu Technologicznego w Xi'an, powiedział reporterowi z China Automotive News. Mówiąc prościej, całkowicie chłodzona cieczą sprężarka doładowująca Pile Charging to technologia, która wykorzystuje cyrkulację cieczy do szybkiego odprowadzania ciepła wytwarzanego podczas procesu ładowania przez kluczowe komponenty, takie jak moduły ładowania, kable i głowice pistoletów ładujących. Wykorzystuje ona dedykowaną pompę mocy do napędzania przepływu chłodziwa, rozpraszając w ten sposób ciepło i umożliwiając sprzętowi ładującemu utrzymanie wydajnej pracy. Chłodziwo w całkowicie chłodzonych cieczą sprężarkach doładowujących Pile nie jest zwykłą wodą, ale zawiera głównie glikol etylenowy, wodę, dodatki i inne substancje. Jeśli chodzi o proporcje, jest to tajemnica techniczna każdej firmy. Chłodziwo może nie tylko poprawić stabilność i efekt chłodzenia cieczy, ale także zmniejszyć korozję i uszkodzenia sprzętu. Musisz wiedzieć, że metoda rozpraszania ciepła w dużym stopniu wpływa na wydajność sprzętu ładującego. Zgodnie z obliczeniami teoretycznymi, obecna utrata ciepła w przypadku standardowych stosów szybkiego ładowania prądem stałym o dużej mocy wynosi około 5%. Bez dobrego odprowadzania ciepła nie tylko przyspieszy to starzenie się sprzętu, ale także doprowadzi do wysokiej awaryjności sprzętu ładującego.
To właśnie dzięki wsparciu technologii odprowadzania ciepła z pełnym chłodzeniem cieczą moc ładowarek supercharger z pełnym chłodzeniem cieczą jest znacznie wyższa niż moc ładowarek supercharger z konwencjonalnymi szybkimi ładowaniami. Na przykład ładowarka supercharger Huawei z chłodzeniem cieczą ma maksymalną moc 600 kW, co pozwala użytkownikom cieszyć się niezwykle szybkim ładowaniem „filiżanki kawy i pełnego naładowania”. „Chociaż prąd i moc ładowarek supercharger z pełnym chłodzeniem cieczą są obecnie różne, wszystkie są mocniejsze niż konwencjonalne szybkie ładowarki i ładowarki supercharger”. Zeng Xin, profesor na Uniwersytecie Nauki i Technologii w Pekinie, powiedział reporterowi z China Automotive News: Obecnie moc zwykłych ładowarek supercharger z chłodzeniem cieczą wynosi zwykle około 120 kW, a konwencjonalnych ładowarek supercharger około 300 kW. Moc ładowarek supercharger z pełnym chłodzeniem cieczą od Huawei i NIO może osiągnąć do 600 kW. Ponadto ładowarka supercharger z pełnym chłodzeniem cieczą od Huawei ma również funkcje inteligentnej identyfikacji i adaptacyjnej regulacji. Urządzenie może automatycznie regulować moc wyjściową i natężenie prądu zgodnie z wymaganiami dotyczącymi pojemności akumulatorów różnych modeli, osiągając skuteczność pojedynczego ładowania na poziomie 99%.
„Rozgrzewanie się w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów z doładowaniem napędzało również rozwój całego łańcucha przemysłowego”. Według Hu Fenglina, badacza z Centrum Innowacji Technologicznych Nowej Energii Instytutu Zaawansowanych Technologii w Shenzhen, komponenty wymagane do w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów z doładowaniem można z grubsza podzielić na komponenty sprzętu do przeładowywania, ogólne komponenty konstrukcyjne, materiały do szybkiego ładowania wysokonapięciowego i inne komponenty, w tym inteligentne komponenty czujnikowe, chipy z węglika krzemu, pompy mocy, chłodziwa, a także w pełni chłodzone cieczą moduły, w pełni chłodzone cieczą pistolety ładujące i ładowanie Większość z nich ma bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące wydajności i wyższe koszty niż komponenty stosowane w konwencjonalnych akumulatorach ładujących.
02
Przyjazny w użyciu, dłuższy cykl życia
W porównaniu ze zwykłymi ładowarkami i konwencjonalnymi szybkimi/superładowarkami, w pełni chłodzone cieczą ładowarki superładowarki nie tylko ładują szybciej, ale także mają wiele zalet. „Ładowarka w pełni chłodzonej cieczą ładowarki superładowarki Huawei jest bardzo lekka, a nawet właścicielki samochodów o niewielkiej sile mogą z niej łatwo korzystać, w przeciwieństwie do poprzednich ładowarek, które były nieporęczne”. Zhou Xiang, właścicielka samochodu elektrycznego w Chongqing, powiedział.
„Zastosowanie szeregu nowych technologii, nowych materiałów i nowych koncepcji daje całkowicie chłodzonym cieczą akumulatorom doładowującym zalety, których konwencjonalne akumulatory doładowujące nie mogły dorównać w przeszłości”. Hu Fenglin powiedział, że w przypadku całkowicie chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących prąd i moc są większe, co oznacza szybsze ładowanie. Zwykle nagrzewanie się kabla ładującego jest proporcjonalne do kwadratu prądu. Im większy prąd ładowania, tym większe nagrzewanie się kabla. Aby zmniejszyć ilość ciepła wytwarzanego przez kabel i uniknąć przegrzania, należy zwiększyć przekrój poprzeczny przewodu, co oznacza, że pistolet ładujący i kabel ładujący są cięższe. Całkowicie chłodzona cieczą sprężarka rozwiązuje problem rozpraszania ciepła i wykorzystuje kable o mniejszych przekrojach poprzecznych, aby zapewnić przesyłanie większych prądów. Dlatego kable całkowicie chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących są cieńsze i lżejsze niż kable konwencjonalnych akumulatorów doładowujących, a pistolety ładujące są również lżejsze. Na przykład pistolet ładujący w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących NIO waży zaledwie 2,4 kilograma, co jest znacznie lżejsze od konwencjonalnych akumulatorów doładowujących. Akumulator jest znacznie lżejszy i zapewnia lepsze wrażenia użytkownika, zwłaszcza dla kobiet, które posiadają samochody, co jest wygodniejsze w użyciu.
„Zaletą w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących jest to, że są bezpieczniejsze”. Wei Dong powiedział, że w przeszłości większość akumulatorów doładowujących stosowała chłodzenie naturalne, chłodzenie powietrzem i inne metody, które wymagały otworów wentylacyjnych w odpowiednich częściach akumulatora, co nieuchronnie skutkowało Powietrze zmieszane z pyłem, nawet drobnymi cząsteczkami metalu, mgiełką solną i parą wodną dostaje się do wnętrza akumulatora doładowującego i jest adsorbowane na powierzchni podzespołów elektrycznych, co prowadzi do problemów, takich jak zmniejszona wydajność izolacji systemu, słabe odprowadzanie ciepła, zmniejszona wydajność ładowania i skrócona żywotność sprzętu. Natomiast metoda pełnego chłodzenia cieczą może zapewnić pełne pokrycie, poprawić izolację i bezpieczeństwo oraz umożliwić akumulatorowi doładowującemu osiągnięcie wyższego poziomu pyłoszczelności i wodoodporności w zakresie międzynarodowego standardu elektrycznego IP65, przy wyższej niezawodności. Co więcej, po porzuceniu chłodzonej powietrzem konstrukcji z wieloma wentylatorami, hałas roboczy całkowicie chłodzonego cieczą stosu doładowującego został znacznie zmniejszony, z 70 decybeli przy chłodzonym powietrzem stosie doładowującym do około 30 decybeli, co jest bliskie szeptowi, co w przeszłości pozwoliło uniknąć konieczności szybkiego ładowania w obszarach mieszkalnych. W przeszłości zdarzały się krępujące sytuacje skarg z powodu głośnego hałasu w nocy.
Niższe koszty operacyjne i krótsze cykle kosztów odzyskiwania to również jedna z zalet w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów z doładowaniem. Zeng Xin powiedział, że tradycyjne akumulatory z doładowaniem powietrznym mają zazwyczaj żywotność nie dłuższą niż 5 lat, ale obecne okresy dzierżawy dla stacji ładowania wynoszą przeważnie od 8 do 10 lat, co oznacza, że co najmniej reinwestycja jest wymagana w trakcie cyklu eksploatacji stacji. Wymień główne urządzenie ładujące. Żywotność akumulatorów z doładowaniem chłodzonych cieczą wynosi zazwyczaj ponad 10 lat. Na przykład projektowana żywotność akumulatorów z doładowaniem chłodzonych cieczą firmy Huawei wynosi ponad 15 lat, co może obejmować cały cykl życia stacji. Ponadto, w porównaniu z akumulatorami wykorzystującymi moduły chłodzone powietrzem, które wymagają częstego otwierania szaf w celu usunięcia kurzu i konserwacji, akumulatory z doładowaniem chłodzonym cieczą wymagają płukania tylko po nagromadzeniu się kurzu w zewnętrznym grzejniku, co upraszcza konserwację.
Łącznie, całkowity koszt cyklu życia w pełni chłodzonej cieczą sprężarki jest niższy niż w przypadku tradycyjnego sprzętu do ładowania chłodzonego powietrzem. Wraz z zastosowaniem i promocją w pełni chłodzonych cieczą stosów doładowania, ich kompleksowe, opłacalne zalety staną się coraz bardziej oczywiste.
03
Rynek ma dobre perspektywy, a konkurencja się zaostrza
W rzeczywistości, wraz z ciągłym wzrostem wskaźnika penetracji nowych pojazdów energetycznych i szybkim rozwojem infrastruktury pomocniczej, takiej jak pale ładujące, pale doładowujące w pełni chłodzone cieczą stały się przedmiotem konkurencji w branży. Wiele firm produkujących nowe pojazdy energetyczne, firmy produkujące pale ładujące, firmy technologiczne itp. rozpoczęło badania technologiczne i rozwój oraz układ pale doładowujące w pełni chłodzone cieczą.
Tesla jest pierwszą firmą samochodową w branży, która wdrożyła chłodzone cieczą superładowarki partiami. Jej superładowarki V3 wykorzystują całkowicie chłodzoną cieczą konstrukcję, chłodzone cieczą moduły ładowania i chłodzone cieczą pistolety ładujące. Maksymalna moc ładowania pojedynczego pistoletu wynosi 250 kW. Podaje się, że Tesla stopniowo wdraża nowe całkowicie chłodzone cieczą stacje ładowania V4 na całym świecie od zeszłego roku. Pierwsza w Azji stacja ładowania V4 została uruchomiona w Hongkongu w Chinach w październiku ubiegłego roku i wkrótce wejdzie na rynek kontynentalny. Podaje się, że teoretyczna maksymalna moc ładowania tej stacji ładowania wynosi 615 kW, co odpowiada wydajności całkowicie chłodzonych cieczą superładowarek Huawei i NIO. Wygląda na to, że konkurencja rynkowa o całkowicie chłodzone cieczą stacje ładowania zaczęła się po cichu.
„Ogólnie rzecz biorąc, w pełni chłodzone cieczą superładowarki mają możliwości ładowania o dużej mocy, a wydajność ładowania jest znacznie zwiększona, co może skutecznie złagodzić niepokój użytkowników związany z ładowaniem”. W wywiadzie dla reportera z China Automotive News powiedział jednak, że obecnie w pełni chłodzone cieczą superładowarki Nadmierne ładowanie stosów ma ograniczoną skalę zastosowań, co skutkuje wyższymi kosztami. Ponadto, ponieważ ładowanie o dużej mocy wymaga optymalizacji zarządzania bezpieczeństwem akumulatora i zwiększenia platformy napięcia pojazdu, koszt wzrośnie również o 15% do 20%. Ogólnie rzecz biorąc, rozwój technologii ładowania o dużej mocy wymaga kompleksowego rozważenia czynników, takich jak zarządzanie bezpieczeństwem pojazdu, niezależna sterowalność urządzeniami wysokiego napięcia i koszt. Jest to proces krok po kroku.
„Wyższy koszt chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących jest jedną z praktycznych przeszkód utrudniających ich promocję na szeroką skalę”. Hu Fenglin powiedział, że obecny koszt każdego akumulatora doładowującego Huawei wynosi około 600 000 juanów. Na tym etapie małe i średnie przedsiębiorstwa zajmujące się głównie ładowaniem są prawie trudne do konkurowania. Jednak w długoterminowych perspektywach rozwoju, wraz z rozszerzeniem zastosowań i obniżeniem kosztów, liczne zalety w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących będą stopniowo zyskiwać na znaczeniu. Sztywne zapotrzebowanie użytkowników i rynek na bezpieczne, szybkie i szybkie ładowanie stworzą szerszą przestrzeń do rozwoju w pełni chłodzonych cieczą akumulatorów doładowujących.
Niedawny raport badawczy opublikowany przez CICC wskazał, że nadmierne ładowanie układu chłodzenia cieczą napędza modernizację łańcucha przemysłowego, a wielkość rynku krajowego ma osiągnąć prawie 9 miliardów juanów w 2026 roku. Początkowo oczekuje się, że liczba krajowych stacji doładowania z chłodzeniem cieczą osiągnie 45 000 w 2026 roku, napędzana przez firmy samochodowe, energetyczne itp.
Zeng Xin zwrócił również uwagę, że w 2021 r. na rynku krajowym będzie mniej niż 10 modeli obsługujących przeładowywanie; w 2023 r. będzie ponad 140 modeli obsługujących przeładowywanie, a w przyszłości będzie ich więcej. Jest to nie tylko realistyczne odzwierciedlenie przyspieszonego tempa pracy i życia ludzi w zakresie uzupełniania energii dla nowych pojazdów energetycznych, ale także odzwierciedla trend rozwojowy popytu rynkowego. Z tego powodu perspektywy rozwoju w pełni chłodzonych cieczą stosów doładowania są tak obiecujące.
Czas publikacji: 15-03-2024