Med den hurtige udvikling af markedet for elektriske køretøjer stiller brugerne stadigt højere krav til rækkevidde, opladningshastighed, opladningskomfort og andre aspekter. Der er dog stadig mangler og uoverensstemmelser i ladeinfrastrukturen i ind- og udland, hvilket gør, at brugerne ofte støder på problemer som manglende evne til at finde egnede ladestandere, lange ventetider og dårlig ladeeffekt, når de rejser.
Huawei Digital Energy tweetede: "Huaweis fulde væskekølede supercharger hjælper med at skabe højhøjde og hurtigopladning af høj kvalitet 318 Sichuan-Tibet Supercharge Green Corridor." Artiklen bemærker, at disse fuldt væskekølede genopladningsterminaler har følgende egenskaber:
1. Den maksimale udgangseffekt er 600KW og den maksimale strøm er 600A. Den er kendt som "en kilometer i sekundet" og kan give maksimal ladekraft i store højder.
2. Fuld væskekølingsteknologi sikrer udstyrets høje pålidelighed: På plateauet kan det modstå høje temperaturer, høj luftfugtighed, støv og korrosion og kan tilpasse sig forskellige vanskelige driftsforhold.
3. Velegnet til alle modeller: Opladningsområdet er 200-1000V, og succesraten for opladning kan nå 99%. Den kan matche personbiler som Tesla, Xpeng og Lili, såvel som erhvervskøretøjer som Lalamove, og kan opnå: "Gå hen til bilen, oplad den, oplad den og gå."
Væskekølet overladningsteknologi giver ikke kun tjenester af høj kvalitet og oplevelse til indenlandske brugere af nye energikøretøjer, men vil også hjælpe yderligere med at udvide og fremme markedet for nye energikøretøjer. Denne artikel hjælper dig med at forstå væskekølingsteknologien og analysere dens markedsstatus og fremtidige tendenser.
Hvad er overladning af væskekøling?
Genopladning af væskekøling opnås ved at skabe en speciel væskecirkulationskanal mellem kablet og ladepistolen. Denne kanal er fyldt med kølevæske for at fjerne varme. Kraftpumpen fremmer cirkulationen af flydende kølevæske, som effektivt kan sprede den varme, der genereres under opladningsprocessen. Strømdelen af systemet bruger væskekøling og er fuldstændig isoleret fra det ydre miljø og opfylder derfor IP65 designstandarden. Samtidig bruger systemet også en kraftig blæser til at reducere varmeafledningsstøj og forbedre miljøvenlighed.
Tekniske egenskaber og fordele ved superladet væskekøling.
1. Højere strøm og hurtigere opladningshastighed.
Ladebatteriets strømudgang er begrænset af ladepistolens ledning, som typisk bruger kobberkabler til at føre strømmen. Imidlertid er varmen, der genereres af et kabel, proportional med kvadratet af strømmen, hvilket betyder, at når ladestrømmen stiger, er der større sandsynlighed for, at kablet genererer overskydende varme. For at reducere problemet med kabeloverophedning skal ledningens tværsnitsareal øges, men dette vil også gøre ladepistolen tungere. For eksempel bruger den nuværende nationale standard 250A ladepistol typisk et 80 mm² kabel, hvilket gør ladepistolen generelt tungere og ikke let at bøje.
Hvis du har brug for at opnå en højere ladestrøm, er en dual gun oplader en brugbar løsning, men denne er kun egnet til særlige tilfælde. Den bedste løsning til højstrømsopladning er normalt væskekølet ladepistolteknologi. Denne teknologi afkøler effektivt indersiden af ladepistolen, så den kan håndtere højere strømme uden overophedning.
Den indvendige struktur af den væskekølede ladepistol inkluderer kabler og vandrør. Typisk er tværsnitsarealet af det 500A væskekølede ladepistolkabel kun 35 mm², og den genererede varme spredes effektivt af kølevæskestrømmen i vandrøret. Fordi kablet er tyndere, er en væskekølet ladepistol 30 til 40 % lettere end en konventionel ladepistol.
Derudover skal en væskekølet ladepistol også bruges sammen med en køleenhed, som omfatter vandtanke, vandpumper, radiatorer, ventilatorer og andre komponenter. Vandpumpen er ansvarlig for at cirkulere kølevæsken inde i dyseledningen, overføre varmen til radiatoren og derefter blæse den ud med blæseren, hvilket giver en større strømbærende kapacitet end konventionelle naturligt afkølede dyser.
2. Pistolledningen er lettere, og ladeudstyret er lettere.
3. Mindre varme, hurtig varmeafledning og høj sikkerhed.
Konventionelle ladekedler og semi-væskekølede ladekedler anvender typisk luftkølede varmeafvisningssystemer, hvor luft kommer ind i kedelkroppen fra den ene side, fjerner den varme, der genereres af de elektriske komponenter og ensrettermoduler og derefter forlader kedelkroppen. fold kroppen til den anden side. Denne metode til varmefjernelse har dog nogle problemer, fordi luften, der kommer ind i bunken, kan indeholde støv, saltspray og vanddamp, og disse stoffer kan klæbe til overfladen af de indre komponenter, hvilket resulterer i reduceret isoleringsevne af bunken. systemer og reduceret varmeafledningseffektivitet, hvilket reducerer opladningseffektiviteten og forkorter udstyrets levetid.
For konventionelle ladekedler og semi-væskekølede ladekedler er varmefjernelse og beskyttelse to modstridende begreber. Hvis den beskyttende ydeevne er vigtig, kan den termiske ydeevne være begrænset og omvendt. Dette komplicerer udformningen af sådanne pæle og kræver fuld overvejelse af varmeafledning, samtidig med at udstyret beskyttes.
Den helt væskekølede støvleblok bruger et væskekølet bootmodul. Dette modul har ingen luftkanaler foran eller bagpå. Modulet bruger kølevæske, der cirkulerer gennem den interne væskekøleplade til at udveksle varme med det ydre miljø, hvilket gør det muligt for bagagerumsenhedens strømsektion at opnå et fuldstændigt lukket design. Radiatoren placeres på ydersiden af bunken, og kølevæsken indeni overfører varme til radiatoren, hvorefter udeluften transporterer varmen fra radiatorens overflade.
I dette design er det væskekølede lademodul og det elektriske tilbehør inde i ladeblokken fuldstændig isoleret fra det ydre miljø, hvilket opnår et IP65-beskyttelsesniveau og øger systemets pålidelighed.
4. Lav opladningsstøj og højere beskyttelse.
Både traditionelle og væskekølede ladesystemer har indbyggede luftkølede lademoduler. Modulet er udstyret med flere højhastigheds små blæsere, der typisk producerer støjniveauer over 65 decibel under drift. Derudover er selve ladebunken udstyret med en køleventilator. I øjeblikket overstiger luftkølede opladere ofte 70 decibel, når de kører på fuld effekt. Dette er måske ikke mærkbart i løbet af dagen, men om natten kan det forårsage endnu mere forstyrrelse af miljøet.
Derfor er øget støj fra ladestandere den mest almindelige klage fra operatører. For at løse dette problem skal operatørerne træffe korrigerende foranstaltninger, men disse er ofte dyre og har begrænset effektivitet. I sidste ende kan strømbegrænset drift være den eneste måde at reducere støjinterferens på.
Den helt væskekølede støvleblok har en varmeafledningsstruktur med dobbelt cirkulation. Det interne væskekølingsmodul cirkulerer kølevæske gennem vandpumpen for at aflede varme og overføre den varme, der genereres inde i modulet, til kølepladen med ribber. En stor ventilator eller klimaanlæg med lav hastighed, men høj luftmængde bruges uden for radiatoren for effektivt at sprede varme. Denne type lavhastighedsvolumenblæser har et relativt lavt støjniveau og er mindre skadelig end støjen fra en højhastighedsblæser.
Derudover kan en fuldt væskekølet supercharger også have et opdelt varmeafledningsdesign, svarende til princippet om split klimaanlæg. Dette design beskytter køleenheden mod mennesker og kan endda udveksle varme med pools, springvand osv. for bedre køling og reduceret støjniveau.
5. Lave samlede ejeromkostninger.
Når man overvejer omkostningerne til opladningsudstyr på ladestationer, skal den samlede livscyklusomkostning (TCO) for opladeren tages i betragtning. Traditionelle ladesystemer, der anvender luftkølede lademoduler, har typisk en levetid på under 5 år, mens nuværende ladestations operationelle lejevilkår typisk er 8-10 år. Det betyder, at ladeudstyret skal udskiftes mindst én gang i løbet af anlæggets levetid. Derimod kan en fuldt væskekølet ladekedel have en levetid på mindst 10 år, der dækker hele kraftværkets livscyklus. Derudover, i modsætning til et luftkølet moduls bagagerumsblok, som kræver hyppig åbning af kabinettet for støvfjernelse og vedligeholdelse, skal en fuldvæskekølet bagagerumsblok kun skylles, efter at støvet har samlet sig på den eksterne køleplade, hvilket gør vedligeholdelsen vanskelig. . komfortabel.
Derfor er de samlede omkostninger ved ejerskab af et fuldt væskekølet ladesystem lavere end for et traditionelt ladesystem, der anvender luftkølede lademoduler, og med den udbredte anvendelse af fuldt væskekølede systemer vil dets omkostningseffektivitetsfordele blive mere tydeligt mere indlysende.
Fejl i væskekøling overladningsteknologi.
1. Dårlig termisk balance
Væskekøling er stadig baseret på princippet om varmeveksling på grund af temperaturforskelle. Derfor kan problemet med temperaturforskel inde i batterimodulet ikke undgås. Temperaturforskelle kan resultere i overopladning, overopladning eller underopladning. Afladning af individuelle modulkomponenter under op- og afladning. Overopladning og overafladning af batterier kan forårsage batterisikkerhedsproblemer og forkorte batteriets levetid. Under- og afladning reducerer batteriets energitæthed og forkorter dets driftsområde.
2. Varmeoverførselseffekten er begrænset.
Batteriets opladningshastighed er begrænset af varmeafledningshastigheden, ellers er der risiko for overophedning. Varmeoverførselseffekten af kold pladevæskekøling er begrænset af temperaturforskel og strømningshastighed, og den kontrollerede temperaturforskel er tæt forbundet med den omgivende temperatur.
3. Der er stor risiko for temperaturløb.
Batteriets termiske runaway opstår, når batteriet genererer en stor mængde varme på kort tid. På grund af den begrænsede hastighed af fornuftig varmeafledning på grund af temperaturforskelle, resulterer stor varmeakkumulering i pludselig vækst. temperatur, hvilket resulterer i en positiv cyklus mellem batteriet opvarmes og temperaturen stiger, hvilket forårsager eksplosioner og brande, samt fører til termisk løbsk i naboceller.
4. Stort parasitisk strømforbrug.
Modstanden i væskekølecyklussen er høj, især i betragtning af begrænsningerne af batterimodulets volumen. Den kolde pladestrømningskanal er normalt lille. Når varmeoverførslen er stor, vil strømningshastigheden være stor, og tryktabet i cyklussen vil være stort. , og strømforbruget vil være stort, hvilket vil reducere batteriets ydeevne ved overopladning.
Markedsstatus og udviklingstendenser for væskekølerefill.
Markedsstatus
Ifølge de seneste data fra China Charging Alliance var der 31.000 flere offentlige ladestandere i februar 2023 end i januar 2023, en stigning på 54,1 % fra februar. Fra februar 2023 rapporterede alliancens medlemsenheder i alt 1.869 millioner offentlige ladestationer, herunder 796.000 DC-ladestationer og 1.072 millioner AC-ladestationer.
Efterhånden som indtrængningshastigheden for nye energikøretøjer fortsætter med at stige, og støttefaciliteter såsom læssebunker udvikler sig hurtigt, er ny væskekølet overladningsteknologi blevet genstand for konkurrence i branchen. Mange nye energikøretøjsvirksomheder og pælevirksomheder er også begyndt at udføre teknologisk forskning og udvikling og planlægger at skrue op for priserne.
Tesla er det første bilfirma i branchen, der begynder masseudbredelsen af superladede væskekølede enheder. Det har i øjeblikket installeret mere end 1.500 supercharge-stationer i Kina, med i alt 10.000 supercharge-enheder. Tesla V3-superladeren har et helt væskekølet design, et væskekølet lademodul og en væskekølet ladepistol. En pistol kan lade op til 250 kW/600 A, hvilket øger rækkevidden med 250 kilometer på 15 minutter. V4-modellen vil blive produceret i partier. Ladeinstallationen øger også ladeeffekten til 350 kW pr. pistol.
Efterfølgende introducerede Porsche Taycan verdens første 800 V højspændings elektriske arkitektur og understøtter kraftig 350 kW hurtigopladning; Den globale limited edition Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 har en strømstyrke på op til 600 A, en spænding på op til 800 V og en maksimal ladeeffekt på 480 kW; spidsspænding op til 1000 V, strøm op til 600 A og maksimal ladeeffekt 480 kW; Xiaopeng G9 er en produktionsbil med et 800V siliciumbatteri; hårdmetal spændingsplatform og er velegnet til 480 kW ultrahurtig opladning.
På nuværende tidspunkt omfatter de største opladerfremstillingsvirksomheder, der kommer ind på det indenlandske væskekølede superchargermarked, hovedsageligt Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian osv.
Den fremtidige trend for genopladning af væskekøling
Området med supercharged væskekøling er i sin vorden og har et stort potentiale og brede udviklingsmuligheder. Væskekøling er en fantastisk løsning til højeffektopladning. Der er ingen tekniske problemer i design og produktion af høj-effekt ladebatteri strømforsyninger i ind- og udland. Det er nødvendigt at løse problemet med kabelforbindelse fra strømforsyningen til højeffektladebatteriet til ladepistolen.
Imidlertid er adoptionshastigheden af højeffekt væskekølede superladede bunker i mit land stadig lav. Dette skyldes, at væskekølede ladepistoler har en relativt høj pris, og hurtigladesystemer vil åbne et marked for hundreder af milliarder af dollars i 2025. Ifølge offentligt tilgængelige oplysninger er gennemsnitsprisen på ladeenheder omkring 0,4 RMB/ W.
Prisen på 240kW hurtigopladningsenheder anslås at være omkring 96.000 yuan ifølge priserne på væskekølende ladekabler hos Rifeng Co., Ltd. På pressekonferencen, som koster 20.000 yuan pr. sæt, antages det, at opladeren er væskekølet. Prisen på pistolen er cirka 21 % af prisen på ladebunken, hvilket gør den til den dyreste komponent efter lademodulet. Efterhånden som antallet af nye hurtigenergiopladningsmodeller stiger, forventes markedsområdet for højeffekts hurtigopladningsbatterier i mit land at være cirka 133,4 milliarder yuan i 2025.
I fremtiden vil væskekølende genopladningsteknologi yderligere fremskynde penetrationen. Udviklingen og implementeringen af kraftfuld væskekølet overladningsteknologi har stadig lang vej at gå. Dette kræver samarbejde mellem bilfirmaer, batterifirmaer, pælefirmaer og andre parter.
Kun på denne måde kan vi bedre støtte udviklingen af Kinas elektriske køretøjsindustri, yderligere fremme strømlinet opladning og V2G og fremme energibesparelser og emissionsreduktion i en kulstoffattig tilgang. og grøn udvikling, og fremskynde implementeringen af det strategiske mål med "dobbelt kulstof".
Indlægstid: maj-06-2024