Folyadékhűtéses feltöltő technológia: Segítse az új energiahordozók piacát

folyadékhűtéses feltöltő-1

Az elektromos járművek piacának rohamos fejlődésével a felhasználók egyre magasabb követelményeket támasztanak a hatótávolsággal, a töltési sebességgel, a töltés kényelmével és egyéb szempontokkal szemben. Mindazonáltal továbbra is vannak hiányosságok és inkonzisztencia-problémák a töltési infrastruktúrában itthon és külföldön, ami miatt a felhasználók gyakran találkoznak olyan problémákkal, mint a megfelelő töltőállomások megtalálásának hiánya, hosszú várakozási idők és rossz töltési hatás utazás közben.

A Huawei Digital Energy Twitter-üzenetében azt írta: „A Huawei teljes folyadékhűtéses kompresszora nagy magasságban és gyorsan tölthető, kiváló minőségű 318 Sichuan-Tibet Supercharging Green Corridor létrehozásában segít.” A cikk megjegyzi, hogy ezek a teljesen folyadékhűtéses töltőterminálok a következő jellemzőkkel rendelkeznek:

1. A maximális kimeneti teljesítmény 600KW, a maximális áramerősség pedig 600A. „Egy kilométer per másodperc” néven ismert, és nagy magasságban maximális töltési teljesítményt nyújt.

2. A teljes folyadékhűtés technológia biztosítja a berendezés nagy megbízhatóságát: a fennsíkon ellenáll a magas hőmérsékletnek, magas páratartalomnak, pornak és korróziónak, és alkalmazkodik a különféle nehéz vonali működési feltételekhez.

3. Minden modellhez alkalmas: A töltési tartomány 200-1000 V, és a töltés sikeressége elérheti a 99%-ot. Megfelel az olyan személygépkocsikhoz, mint a Tesla, Xpeng és Lili, valamint a haszongépjárművekhez, mint például a Lalamove, és a következőket tudja elérni: "Menj fel az autóhoz, töltsd fel, töltsd fel, és indulj."

A folyadékhűtéses feltöltési technológia nemcsak magas színvonalú szolgáltatásokat és tapasztalatokat biztosít a hazai új energetikai járművek felhasználóinak, hanem elősegíti az új energetikai járművek piacának további bővítését és népszerűsítését is. Ez a cikk segít megérteni a folyadékhűtés utántöltési technológiát, valamint elemezni a piaci helyzetét és a jövőbeli trendeket.

 

Mi a folyadékhűtés túltöltése?

A folyadékhűtéses újratöltés úgy érhető el, hogy a kábel és a töltőpisztoly között egy speciális folyadékkeringető csatorna jön létre. Ez a csatorna hűtőfolyadékkal van feltöltve a hő eltávolítása érdekében. A teljesítményszivattyú elősegíti a folyékony hűtőfolyadék keringését, amely hatékonyan képes elvezetni a töltési folyamat során keletkező hőt. A rendszer tápegysége folyadékhűtést használ, és teljesen el van szigetelve a külső környezettől, így megfelel az IP65 tervezési szabványnak. Ugyanakkor a rendszer egy nagy teljesítményű ventilátort is használ a hőelvezetési zaj csökkentésére és a környezetbarátság javítására.

 

A kompresszoros folyadékhűtés műszaki jellemzői és előnyei.

1. Nagyobb áramerősség és gyorsabb töltési sebesség.

A töltőakkumulátor áramkimenetét a töltőpisztoly vezetéke korlátozza, amely általában rézkábeleket használ az áram átvitelére. A kábel által termelt hő azonban arányos az áram négyzetével, ami azt jelenti, hogy a töltőáram növekedésével a kábel nagyobb valószínűséggel termel többlet hőt. A kábel túlmelegedésének csökkentése érdekében növelni kell a vezeték keresztmetszeti területét, de ez a töltőpisztolyt is nehezebbé teszi. Például a jelenlegi nemzeti szabvány 250A-es töltőpisztoly általában 80 mm²-es kábelt használ, ami a töltőpisztolyt összességében nehezebbé teszi, és nem könnyű meghajlítani.

Ha nagyobb töltőáramot kell elérni, akkor a dupla pisztolytöltő egy életképes megoldás, de ez csak speciális esetekben alkalmas. Az erősáramú töltéshez általában a folyadékhűtéses töltőpisztoly technológia a legjobb megoldás. Ez a technológia hatékonyan hűti a töltőpisztoly belsejét, így túlmelegedés nélkül képes kezelni a nagyobb áramokat.

A folyadékhűtéses töltőpisztoly belső szerkezete kábeleket és vízcsöveket tartalmaz. Az 500A-es folyadékhűtéses töltőpisztoly kábelének keresztmetszete jellemzően csak 35 mm², és a keletkező hőt a vízcsőben áramló hűtőfolyadék hatékonyan elvezeti. Mivel a kábel vékonyabb, a folyadékhűtéses töltőpisztoly 30-40%-kal könnyebb, mint egy hagyományos töltőpisztoly.

Ezenkívül folyadékhűtéses töltőpisztolyt is kell használni egy hűtőegységgel, amely víztartályokat, vízszivattyúkat, radiátorokat, ventilátorokat és egyéb alkatrészeket foglal magában. A vízszivattyú feladata a hűtőfolyadék keringtetése a fúvókavezetéken belül, a hő átadása a radiátornak, majd a ventilátorral történő kifújásáért, ezáltal nagyobb áramterhelhetőséget biztosítva, mint a hagyományos természetes hűtésű fúvókáknál.

2. A pisztoly vezetéke könnyebb, a töltőberendezés könnyebb.

3. Kevesebb hő, gyors hőelvezetés és magas biztonság.

A hagyományos töltőkazánok és a félfolyadékhűtéses töltőkazánok jellemzően léghűtéses hőlevezető rendszereket alkalmaznak, amelyekben a levegő az egyik oldalról belép a kazántestbe, az elektromos alkatrészek és az egyenirányító modulok által termelt hőt elvezeti, majd kilép a kazántestből. hajtsa a testet a másik oldalra. Ez a hőelvonási módszer azonban bizonyos problémákkal jár, mert a cölöpbe belépő levegő por, sópermet és vízgőzt tartalmazhat, és ezek az anyagok megtapadhatnak a belső alkatrészek felületén, ami csökkenti a cölöp szigetelési teljesítményét. rendszerek és csökkentett hőelvezetési hatékonyság, ami csökkenti a töltési hatékonyságot és lerövidíti a berendezések élettartamát.

A hagyományos töltőkazánoknál és a félfolyadékhűtéses töltőkazánoknál a hőelvezetés és a védelem két egymásnak ellentmondó fogalom. Ha a védelmi teljesítmény fontos, a hőteljesítmény korlátozott lehet, és fordítva. Ez megnehezíti az ilyen cölöpök tervezését, és megköveteli a hőelvezetés teljes figyelembevételét a berendezés védelme mellett.

A teljesen folyadékhűtéses rendszerindító blokk folyadékhűtéses indítómodult használ. Ennek a modulnak nincs elöl vagy hátul légcsatornája. A modul a belső folyadékhűtő lemezen keresztül keringő hűtőfolyadékot használ a külső környezettel való hőcseréhez, lehetővé téve a csomagtartó egység tápegységének teljesen zárt kialakítását. A radiátort a kupac külső oldalán helyezik el, és a benne lévő hűtőfolyadék átadja a hőt a radiátornak, majd a külső levegő elviszi a hőt a radiátor felületéről.

Ebben a kialakításban a folyadékhűtéses töltőmodul és a töltőblokkban lévő elektromos tartozékok teljesen el vannak szigetelve a külső környezettől, így IP65-ös védelmi szintet érnek el, és növelik a rendszer megbízhatóságát.

4. Alacsony töltési zaj és magasabb védelem.

Mind a hagyományos, mind a folyadékhűtéses töltőrendszerek beépített léghűtéses töltőmodulokkal rendelkeznek. A modul számos nagy sebességű kis ventilátorral van felszerelve, amelyek működés közben jellemzően 65 decibel feletti zajszintet produkálnak. Ezenkívül maga a töltőhalom hűtőventilátorral van felszerelve. Jelenleg a léghűtéses töltők teljes teljesítménnyel üzemelve gyakran meghaladják a 70 decibelt. Ez nappal nem biztos, hogy észrevehető, éjszaka viszont még nagyobb zavart okozhat a környezetben.

Ezért a töltőállomások megnövekedett zaja a leggyakoribb panasz az üzemeltetők részéről. A probléma megoldásához az üzemeltetőknek korrekciós intézkedéseket kell tenniük, de ezek gyakran költségesek és korlátozott hatékonysággal rendelkeznek. Végső soron a korlátozott teljesítményű működés lehet az egyetlen módja a zajinterferenciák csökkentésének.

A teljesen folyadékhűtéses csomagtartó blokk kettős keringtetésű hőelvezetést alkalmaz. A belső folyadékhűtő modul hűtőfolyadékot keringet a vízszivattyún keresztül, hogy elvezesse a hőt, és a modulon belül keletkezett hőt a bordás hűtőbordába továbbítsa. A radiátoron kívül egy nagy ventilátort vagy légkondicionáló rendszert használnak alacsony fordulatszámmal, de nagy levegőmennyiséggel a hő hatékony elvezetésére. Az ilyen típusú kis sebességű ventilátorok viszonylag alacsony zajszinttel rendelkeznek, és kevésbé károsak, mint egy nagy sebességű kis ventilátor zaja.

Ezenkívül a teljesen folyadékhűtéses feltöltő osztott hőelvezetésű is lehet, hasonlóan az osztott klímaberendezések elvéhez. Ez a kialakítás megvédi a hűtőegységet az emberektől, és még hőt is cserélhet medencékkel, szökőkutakkal stb. a jobb hűtés és a zajszint csökkentése érdekében.

5. Alacsony teljes birtoklási költség.

A töltőállomások töltőberendezéseinek költségének mérlegelésekor figyelembe kell venni a töltő teljes életciklus-költségét (TCO). A léghűtéses töltőmodulokat használó hagyományos töltőrendszerek élettartama jellemzően 5 évnél rövidebb, míg a jelenlegi töltőállomások üzemeltetési lízingje jellemzően 8-10 év. Ez azt jelenti, hogy a töltőberendezést a létesítmény élettartama során legalább egyszer ki kell cserélni. Ezzel szemben egy teljesen folyadékhűtéses töltőkazán élettartama legalább 10 év, lefedi az erőmű teljes életciklusát. Ezen túlmenően, ellentétben a léghűtéses modulok csomagtartó blokkjával, amely a szekrény gyakori kinyitását igényli a por eltávolításához és karbantartásához, a teljesen folyadékhűtéses csomagtartó blokkot csak azután kell átöblíteni, miután a por felgyülemlett a külső hűtőbordán, ami megnehezíti a karbantartást. . kényelmes.

Ezért a teljes folyadékhűtéses töltőrendszer teljes birtoklási költsége alacsonyabb, mint a léghűtéses töltőmodulokat alkalmazó hagyományos töltőrendszereké, és a teljes folyadékhűtéses rendszerek széles körű elterjedésével költséghatékonysági előnyei is növekedni fognak. evidensebb nyilvánvalóbb.

folyadékhűtéses feltöltő

A folyadékhűtéses feltöltési technológia hibái.

1. Rossz hőegyensúly

A folyadékhűtés továbbra is a hőmérséklet-különbségek miatti hőcsere elvén alapul. Ezért az akkumulátormodulon belüli hőmérséklet-különbség problémája nem kerülhető el. A hőmérséklet-különbségek túltöltést, túltöltést vagy alultöltést okozhatnak. Az egyes modulelemek kisütése töltés és kisütés közben. Az akkumulátorok túltöltése és túlmerítése biztonsági problémákat okozhat, és lerövidítheti az akkumulátor élettartamát. Az alultöltés és a kisütés csökkenti az akkumulátor energiasűrűségét és lerövidíti a működési hatótávolságát.

2. A hőátadó teljesítmény korlátozott.

Az akkumulátor töltési sebességét a hőleadás mértéke korlátozza, ellenkező esetben fennáll a túlmelegedés veszélye. A hideglemezes folyadékhűtés hőátadó teljesítményét a hőmérséklet-különbség és az áramlási sebesség korlátozza, a szabályozott hőmérséklet-különbség pedig szorosan összefügg a környezeti hőmérséklettel.

3. Nagy a veszélye a hőmérséklet-elhagyásnak.

Az akkumulátor hőelvezetése akkor következik be, amikor az akkumulátor rövid időn belül nagy mennyiségű hőt termel. A hőmérséklet-különbségek miatti érzékelhető hőleadás korlátozott mértéke miatt a nagy hőfelhalmozódás hirtelen növekedést eredményez. hőmérséklet, ami pozitív ciklust eredményez az akkumulátor felmelegedése és a hőmérséklet emelkedése között, ami robbanásokat és tüzet okoz, valamint a szomszédos cellákban hőkitöréshez vezet.

4. Nagy parazita energiafogyasztás.

A folyadékhűtési ciklus ellenállása nagy, különösen az akkumulátormodul térfogatának korlátai miatt. A hideglemez áramlási csatorna általában kicsi. Ha a hőátadás nagy, az áramlási sebesség nagy lesz, és a ciklusban a nyomásveszteség nagy lesz. , és az energiafogyasztás nagy lesz, ami csökkenti az akkumulátor teljesítményét túltöltés esetén.

A folyadékhűtő utántöltők piaci helyzete és fejlődési trendjei.

Piaci állapot

A China Charging Alliance legfrissebb adatai szerint 2023 februárjában 31 000-rel több nyilvános töltőállomás működött, mint 2023 januárjában, ami 54,1%-kal több, mint februárban. 2023 februárjában a szövetség tagjai összesen 1,869 millió nyilvános töltőállomást jelentettek, köztük 796 000 egyenáramú töltőállomást és 1,072 millió váltakozó áramú töltőállomást.

Mivel az új energetikai járművek elterjedtsége tovább növekszik, és a támogató létesítmények, például a rakodócölöpök gyorsan fejlődnek, az új, folyadékhűtéses feltöltőtechnológia a verseny tárgyává vált az iparágban. Számos új energetikai járműgyártó cég és cölöpgyártó cég is megkezdte a technológiai kutatást és fejlesztést, és az árak emelését tervezi.

A Tesla az első autógyártó cég az iparágban, amely megkezdte a kompresszoros folyadékhűtéses egységek tömeges bevezetését. Jelenleg több mint 1500 töltőállomást telepített Kínában, összesen 10 000 feltöltő egységgel. A Tesla V3 feltöltő teljesen folyadékhűtéses kialakítással, folyadékhűtéses töltőmodullal és folyadékhűtéses töltőpisztollyal rendelkezik. Egy pisztoly 250 kW/600 A-ig tölthető, így 15 perc alatt 250 kilométerrel növelhető a hatótáv. A V4-es modellt sorozatban gyártják majd. A töltőberendezés a töltési teljesítményt is 350 kW-ra növeli fegyverenként.

Ezt követően a Porsche Taycan bemutatta a világ első 800 V-os nagyfeszültségű elektromos architektúráját, és támogatja az erőteljes 350 kW-os gyorstöltést; A globális limitált kiadású Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 áramerőssége akár 600 A, feszültsége 800 V, töltési csúcsteljesítménye pedig 480 kW; csúcsfeszültség 1000 V-ig, áramerősség 600 A-ig és töltési csúcsteljesítmény 480 kW; A Xiaopeng G9 egy sorozatgyártású autó 800 V-os szilícium akkumulátorral; keményfém feszültségű platform, és alkalmas 480 kW-os ultragyors töltésre.

Jelenleg a hazai folyadékhűtéses feltöltők piacára belépő nagy töltőgyártó cégek főként az Inkerui, az Infineon Technology, az ABB, a Ruisu Intelligent Technology, a Power Source, a Star Charging, a Te Laidian stb.

 

A folyadékhűtés jövőbeli trendje

A kompresszoros folyadékhűtés területe még gyerekcipőben jár, nagy lehetőségeket és széles körű fejlődési kilátásokat rejt magában. A folyadékhűtés nagyszerű megoldás a nagy teljesítményű töltéshez. A nagy teljesítményű töltő akkumulátoros tápegységek tervezése és gyártása során nincs műszaki probléma itthon és külföldön. Meg kell oldani a nagy teljesítményű töltőakkumulátor tápegységétől a töltőpisztolyig történő kábelcsatlakozás problémáját.

Hazámban azonban még mindig alacsony a nagy teljesítményű, folyadékhűtéses kompresszoros cölöpök alkalmazásának aránya. Ennek az az oka, hogy a folyadékhűtéses töltőpisztolyok ára viszonylag magas, és a gyorstöltő rendszerek 2025-ben több száz milliárd dolláros piacot nyitnak meg. A nyilvánosan elérhető információk szerint a töltőegységek átlagos ára körülbelül 0,4 RMB/ W.

A Rifeng Co., Ltd. folyadékhűtésű töltőkábeleinek árai alapján a 240 kW-os gyorstöltő egységek ára 96 ​​000 jüan körülire becsülhető. A szettenként 20 000 jüanba kerülő sajtótájékoztatón azt feltételezik, hogy a töltő folyadékhűtéses. A pisztoly ára a töltőhalom költségének körülbelül 21%-a, így a töltőmodul után a legdrágább alkatrész. Az új gyorstöltő modellek számának növekedésével országomban a nagy teljesítményű gyorstöltő akkumulátorok piaca 2025-re várhatóan körülbelül 133,4 milliárd jüan lesz.

A jövőben a folyadékhűtéses újratöltési technológia tovább fogja gyorsítani a behatolást. A nagy teljesítményű folyadékhűtéses feltöltési technológia fejlesztése és megvalósítása még hosszú utat kell megtenni. Ehhez együttműködésre van szükség az autógyártók, az akkumulátorgyártók, a cölöpgyártó cégek és más felek között.

Csak így tudjuk jobban támogatni a kínai elektromos járműipar fejlődését, tovább támogatni az egyszerűsített töltést és a V2G-t, valamint előmozdítani az energiatakarékosságot és a kibocsátáscsökkentést az alacsony szén-dioxid-kibocsátású megközelítésben. és zöld fejlesztés, valamint a „kettős széndioxid” stratégiai cél megvalósításának felgyorsítása.


Feladás időpontja: 2024. május 06