Co rápido desenvolvemento do mercado de vehículos eléctricos, os usuarios demandan cada vez máis a autonomía, a velocidade de carga, a comodidade de carga e outros aspectos. Non obstante, aínda existen deficiencias e problemas de incoherencia na infraestrutura de carga no país e no estranxeiro, o que fai que os usuarios adoitan atoparse con problemas como a imposibilidade de atopar estacións de carga adecuadas, tempos de espera longos e un efecto de carga deficiente cando viaxan.
Huawei Digital Energy tuiteou: "O supercargador refrixerado por líquido de Huawei axuda a crear un corredor verde de supercarga 318 Sichuan-Tibet de alta calidade a gran altitude e carga rápida". O artigo sinala que estes terminais de recarga totalmente refrixerados por líquido teñen as seguintes características:
1. A potencia máxima de saída é de 600KW e a corrente máxima é de 600A. Coñécese como "un quilómetro por segundo" e pode proporcionar a máxima potencia de carga a grandes altitudes.
2. A tecnoloxía de refrixeración líquida completa garante a alta fiabilidade do equipo: na meseta, pode soportar altas temperaturas, alta humidade, po e corrosión, e pode adaptarse a varias condicións de operación difíciles.
3. Adecuado para todos os modelos: o rango de carga é de 200-1000V e a taxa de éxito da carga pode alcanzar o 99%. Pode coincidir con coches de pasaxeiros como Tesla, Xpeng e Lili, así como con vehículos comerciais como Lalamove, e pode conseguir: "Achega ao coche, cárgueo, cárgueo e vaia".
A tecnoloxía de sobrealimentación con refrixeración líquida non só ofrece servizos e experiencia de alta calidade aos usuarios domésticos de vehículos de nova enerxía, senón que tamén axudará a ampliar e promover o mercado de vehículos de nova enerxía. Este artigo axudarache a comprender a tecnoloxía de recarga de refrixeración líquida e a analizar o seu estado de mercado e as tendencias futuras.
Que é a sobrecarga de refrixeración líquida?
A recarga de refrixeración líquida conséguese creando unha canle especial de circulación de líquido entre o cable e a pistola de carga. Esta canle énchese de líquido de refrixeración para eliminar a calor. A bomba de enerxía promove a circulación de refrixerante líquido, que pode disipar eficazmente a calor xerada durante o proceso de carga. A parte de alimentación do sistema usa refrixeración líquida e está completamente illada do ambiente externo, polo que cumpre o estándar de deseño IP65. Ao mesmo tempo, o sistema tamén usa un potente ventilador para reducir o ruído de disipación de calor e mellorar o ambiente.
Características técnicas e vantaxes da refrixeración líquida sobrealimentada.
1. Maior corrente e velocidade de carga máis rápida.
A saída de corrente da batería de carga está limitada polo cable da pistola de carga, que normalmente usa cables de cobre para transportar a corrente. Non obstante, a calor xerada por un cable é proporcional ao cadrado da corrente, o que significa que a medida que aumenta a corrente de carga, é máis probable que o cable xere exceso de calor. Para reducir o problema do sobrequecemento do cable, a área de sección transversal do cable debe aumentarse, pero isto tamén fará que a pistola de carga sexa máis pesada. Por exemplo, a actual pistola de carga estándar nacional de 250 A normalmente usa un cable de 80 mm², o que fai que a pistola de carga sexa máis pesada e non sexa fácil de dobrar.
Se precisas conseguir unha corrente de carga máis alta, un cargador de arma dual é unha solución viable, pero só é axeitado para casos especiais. A mellor solución para a carga de alta corrente adoita ser a tecnoloxía de armas de carga refrixeradas por líquido. Esta tecnoloxía arrefría eficazmente o interior da pistola de carga, o que lle permite manexar correntes máis altas sen sobrequecer.
A estrutura interna da pistola de carga refrixerada por líquido inclúe cables e tubos de auga. Normalmente, a área de sección transversal do cable da pistola de carga de 500 A con refrixeración líquida é de só 35 mm² e a calor xerada é efectivamente disipada polo fluxo de refrixerante no tubo de auga. Debido a que o cable é máis fino, unha pistola de carga refrixerada por líquido é un 30 a 40 % máis lixeira que unha pistola de carga convencional.
Ademais, unha pistola de carga refrixerada por líquido tamén debe usarse cunha unidade de refrixeración, que inclúe tanques de auga, bombas de auga, radiadores, ventiladores e outros compoñentes. A bomba de auga é a encargada de facer circular o refrixerante dentro da liña de toberas, transferir a calor ao radiador e, a continuación, soplalo co ventilador, proporcionando así unha maior capacidade de transporte de corrente que as toberas convencionais de refrixeración natural.
2. O cable da arma é máis lixeiro e o equipo de carga é máis lixeiro.
3. Menos calor, rápida disipación de calor e alta seguridade.
As caldeiras de carga convencionais e as caldeiras de carga semi-refrixeradas por fluído adoitan empregar sistemas de rexeitamento de calor arrefriados por aire nos que o aire entra no corpo da caldeira por un lado, elimina a calor xerada polos compoñentes eléctricos e polos módulos rectificadores e despois sae do corpo da caldeira. dobra o corpo cara ao outro lado. Non obstante, este método de eliminación de calor ten algúns problemas porque o aire que entra na pila pode conter po, pulverización de sal e vapor de auga, e estas substancias poden adherirse á superficie dos compoñentes internos, o que reduce o rendemento de illamento da pila. sistemas e redución da eficiencia de disipación de calor, o que reduce a eficiencia de carga e acurta a vida útil dos equipos.
Para as caldeiras de carga convencionais e as caldeiras de carga semi-refrixeradas por fluído, a eliminación de calor e a protección son dous conceptos contraditorios. Se o rendemento de protección é importante, o rendemento térmico pode ser limitado, e viceversa. Isto complica o deseño de tales pilas e require unha consideración total da disipación de calor mentres se protexe o equipo.
O bloque de arranque refrixerado por líquido usa un módulo de arranque refrixerado por líquido. Este módulo non ten condutos de aire na parte dianteira nin traseira. O módulo usa o refrixerante que circula pola placa de refrixeración líquida interna para intercambiar calor co ambiente externo, o que permite que a sección de potencia da unidade de arranque consiga un deseño completamente pechado. O radiador colócase no exterior da pila e o refrixerante interno transfire calor ao radiador e despois o aire exterior leva a calor da superficie do radiador.
Neste deseño, o módulo de carga refrixerado por líquido e os accesorios eléctricos dentro do bloque de carga están completamente illados do ambiente externo, acadando un nivel de protección IP65 e aumentando a fiabilidade do sistema.
4. Baixo ruído de carga e maior protección.
Tanto os sistemas de carga tradicionais como os de refrixeración líquida teñen módulos de carga integrados con refrixeración por aire. O módulo está equipado con varios pequenos ventiladores de alta velocidade que normalmente producen niveis de ruído superiores a 65 decibelios durante o funcionamento. Ademais, a pila de carga en si está equipada cun ventilador de refrixeración. Actualmente, os cargadores arrefriados por aire adoitan superar os 70 decibelios cando funcionan a plena potencia. Isto pode non ser perceptible durante o día, pero pola noite pode causar aínda máis perturbacións no medio ambiente.
Polo tanto, o aumento do ruído das estacións de carga é a queixa máis común dos operadores. Para resolver este problema, os operadores deben tomar medidas correctoras, pero estas moitas veces son custosas e teñen unha eficacia limitada. En definitiva, o funcionamento limitado por potencia pode ser a única forma de reducir a interferencia do ruído.
O bloque de arranque refrixerado por líquido adopta unha estrutura de disipación de calor de dobre circulación. O módulo de refrixeración líquida interna fai circular o refrixerante a través da bomba de auga para disipar a calor e transferir a calor xerada no interior do módulo ao disipador térmico con aletas. Un gran ventilador ou sistema de aire acondicionado con baixa velocidade pero alto volume de aire úsase fóra do radiador para disipar eficazmente a calor. Este tipo de ventilador de volume de baixa velocidade ten un nivel de ruído relativamente baixo e é menos prexudicial que o ruído dun pequeno ventilador de alta velocidade.
Ademais, un sobrecargador totalmente refrixerado por líquido tamén pode ter un deseño de disipación de calor dividida, similar ao principio dos acondicionadores de aire divididos. Este deseño protexe a unidade de refrixeración das persoas e mesmo pode intercambiar calor con piscinas, fontes, etc. para un mellor arrefriamento e uns niveis de ruído reducidos.
5. Baixo custo total de propiedade.
Ao considerar o custo dos equipos de carga nas estacións de carga, débese considerar o custo total do ciclo de vida (TCO) do cargador. Os sistemas de carga tradicionais que utilizan módulos de carga refrixerados por aire adoitan ter unha vida útil inferior a 5 anos, mentres que os prazos actuais do arrendamento operativo da estación de carga adoitan ser de 8 a 10 anos. Isto significa que o equipo de carga debe ser substituído polo menos unha vez durante a vida útil da instalación. Pola contra, unha caldeira de carga totalmente refrixerada por líquido pode ter unha vida útil de polo menos 10 anos, cubrindo todo o ciclo de vida da central eléctrica. Ademais, a diferenza do bloque de arranque dun módulo refrixerado por aire, que require a apertura frecuente do armario para a eliminación do po e o mantemento, un bloque de arranque refrixerado por líquido só debe lavar despois de que o po se acumulou no disipador de calor externo, o que dificulta o mantemento. . cómodo.
Polo tanto, o custo total de propiedade dun sistema de carga refrixerado por líquido completo é menor que o dun sistema de carga tradicional que utiliza módulos de carga refrixerados por aire e, coa adopción xeneralizada de sistemas completos de refrixeración por líquido, as súas vantaxes de rendibilidade converteranse. máis evidente máis evidente.
Defectos na tecnoloxía de sobrecarga de refrixeración líquida.
1. Mal equilibrio térmico
O arrefriamento líquido aínda se basea no principio de intercambio de calor debido ás diferenzas de temperatura. Polo tanto, non se pode evitar o problema da diferenza de temperatura dentro do módulo da batería. As diferenzas de temperatura poden producir sobrecarga, sobrecarga ou subcarga. Descarga de compoñentes individuais do módulo durante a carga e descarga. A sobrecarga e a descarga excesiva das baterías poden causar problemas de seguridade e acurtar a súa vida útil. A subcarga e a descarga reducen a densidade de enerxía da batería e acurtan o seu rango de funcionamento.
2. A potencia de transferencia de calor é limitada.
A taxa de carga da batería está limitada pola taxa de disipación de calor, se non, existe o risco de sobrequecemento. A potencia de transferencia de calor do arrefriamento líquido da placa fría está limitada pola diferenza de temperatura e o caudal, e a diferenza de temperatura controlada está intimamente relacionada coa temperatura ambiente.
3. Hai un alto risco de fuga de temperatura.
A fuga térmica da batería prodúcese cando a batería xera unha gran cantidade de calor nun curto período de tempo. Debido á limitada taxa de disipación de calor sensible debido ás diferenzas de temperatura, a gran acumulación de calor produce un crecemento repentino. temperatura, o que dá lugar a un ciclo positivo entre o quecemento da batería e o aumento da temperatura, provocando explosións e incendios, ademais de provocar fugas térmicas nas células veciñas.
4. Gran consumo de enerxía parasitaria.
A resistencia do ciclo de refrixeración líquida é alta, especialmente tendo en conta as limitacións do volume do módulo da batería. A canle de fluxo da placa fría adoita ser pequena. Cando a transferencia de calor é grande, o caudal será grande e a perda de presión no ciclo será grande. , e o consumo de enerxía será grande, o que reducirá o rendemento da batería cando se sobrecarga.
Estado do mercado e tendencias de desenvolvemento para recargas de refrixeración líquida.
Estado do mercado
Segundo os últimos datos da China Charging Alliance, en febreiro de 2023 había 31.000 estacións de carga públicas máis que en xaneiro de 2023, un 54,1% máis que en febreiro. En febreiro de 2023, as unidades membros da alianza informaron dun total de 1.869 millóns de estacións de carga públicas, incluíndo 796.000 estacións de carga de CC e 1.072 millóns de estacións de carga de CA.
A medida que a taxa de penetración de vehículos de nova enerxía segue aumentando e as instalacións de apoio como pilas de carga se desenvolven rapidamente, a nova tecnoloxía de sobrealimentación con refrixeración líquida converteuse en obxecto de competencia na industria. Moitas empresas de vehículos de enerxía nova e empresas de pilotes tamén comezaron a realizar investigación e desenvolvemento tecnolóxico e planean inflar os prezos.
Tesla é a primeira empresa de automóbiles da industria en comezar a adopción masiva de unidades sobrealimentadas con refrixeración líquida. Actualmente ten despregadas máis de 1.500 estacións de sobrecarga en China, cun total de 10.000 unidades de sobrecarga. O supercargador Tesla V3 presenta un deseño totalmente refrixerado por líquido, un módulo de carga refrixerado por líquido e unha pistola de carga refrixerada por líquido. Unha pistola pode cargar ata 250 kW/600 A, aumentando o alcance en 250 quilómetros en 15 minutos. O modelo V4 producirase por lotes. A instalación de carga tamén aumenta a potencia de carga a 350 kW por arma.
Posteriormente, o Porsche Taycan presentou a primeira arquitectura eléctrica de alta tensión de 800 V do mundo e admite unha potente carga rápida de 350 kW; A edición limitada mundial Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 ten unha corrente de ata 600 A, unha tensión de ata 800 V e unha potencia de carga máxima de 480 kW; tensión máxima de ata 1000 V, corrente de ata 600 A e potencia de carga máxima de 480 kW; Xiaopeng G9 é un coche de produción cunha batería de silicio de 800 V; plataforma de tensión de carburo e é apta para carga ultrarrápida de 480 kW.
Actualmente, as principais empresas de fabricación de cargadores que entran no mercado doméstico de supercargadores refrixerados por líquido inclúen principalmente Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian, etc.
A tendencia futura de refrixeración líquida de recarga
O campo da refrixeración líquida sobrealimentada está na súa infancia e ten un gran potencial e amplas perspectivas de desenvolvemento. O arrefriamento líquido é unha excelente solución para a carga de alta potencia. Non hai problemas técnicos no deseño e produción de fontes de alimentación de batería de carga de alta potencia na casa e no estranxeiro. É necesario resolver o problema da conexión por cable desde a fonte de alimentación da batería de carga de alta potencia ata a pistola de carga.
Non obstante, a taxa de adopción de pilas sobrealimentadas refrixeradas por líquido de alta potencia no meu país aínda é baixa. Isto débese a que as pistolas de carga con refrixeración líquida teñen un custo relativamente alto e os sistemas de carga rápida abrirán un mercado por valor de centos de millóns de dólares en 2025. Segundo a información dispoñible ao público, o prezo medio das unidades de carga é de aproximadamente 0,4 RMB/ W.
O prezo das unidades de carga rápida de 240 kW estímase nuns 96.000 yuans, segundo os prezos dos cables de carga de refrixeración líquida en Rifeng Co., Ltd. Na rolda de prensa, que custa 20.000 yuan por xogo, suponse que o cargador é arrefriado por líquido. O custo da arma é de aproximadamente o 21% do custo da pila de carga, polo que é o compoñente máis caro despois do módulo de carga. A medida que aumenta o número de novos modelos de carga de enerxía rápida, espérase que a área de mercado de baterías de carga rápida de alta potencia no meu país sexa de aproximadamente 133.400 millóns de yuans para 2025.
No futuro, a tecnoloxía de recarga de refrixeración líquida acelerará aínda máis a penetración. O desenvolvemento e implementación dunha poderosa tecnoloxía de sobrealimentación con refrixeración líquida aínda ten un longo camiño por percorrer. Isto require a colaboración entre empresas de automóbiles, empresas de baterías, empresas de pilotes e outras partes.
Só deste xeito poderemos apoiar mellor o desenvolvemento da industria de vehículos eléctricos de China, promover aínda máis a carga simplificada e V2G e promover o aforro de enerxía e a redución de emisións nun enfoque de baixa emisión de carbono. e desenvolvemento verde, e acelerar a implementación do obxectivo estratéxico do "dobre carbono".
Hora de publicación: maio-06-2024