Dengan pesatnya perkembangan pasar kendaraan listrik, pengguna semakin menuntut jangkauan, kecepatan pengisian daya, kenyamanan pengisian daya, dan aspek lainnya. Namun masih terdapat kekurangan dan permasalahan inkonsistensi infrastruktur pengisian daya di dalam dan luar negeri sehingga menyebabkan pengguna sering menghadapi permasalahan seperti ketidakmampuan menemukan stasiun pengisian daya yang sesuai, waktu tunggu yang lama, dan efek pengisian daya yang buruk saat bepergian.
Huawei Digital Energy men-tweet: “Supercharger berpendingin cairan penuh dari Huawei membantu menciptakan Koridor Hijau Supercharging 318 Sichuan-Tibet berkualitas tinggi di ketinggian dan pengisian cepat.” Artikel tersebut mencatat bahwa terminal isi ulang berpendingin cairan ini memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Daya keluaran maksimum adalah 600KW dan arus maksimum adalah 600A. Ini dikenal sebagai “satu kilometer per detik” dan dapat memberikan daya pengisian maksimum di ketinggian.
2. Teknologi pendingin cair penuh memastikan keandalan peralatan yang tinggi: di dataran tinggi, teknologi ini dapat menahan suhu tinggi, kelembapan tinggi, debu, dan korosi, serta dapat beradaptasi dengan berbagai kondisi pengoperasian jalur yang sulit.
3. Cocok untuk semua model: Kisaran pengisian daya adalah 200-1000V, dan tingkat keberhasilan pengisian daya dapat mencapai 99%. Teknologi ini dapat menandingi mobil penumpang seperti Tesla, Xpeng, dan Lili, serta kendaraan komersial seperti Lalamove, dan dapat mencapai: “Berjalanlah ke mobil, isi daya, isi daya, dan berangkat.”
Teknologi supercharging berpendingin cairan tidak hanya memberikan layanan dan pengalaman berkualitas tinggi kepada pengguna kendaraan energi baru dalam negeri, namun juga akan membantu memperluas dan mempromosikan pasar kendaraan energi baru. Artikel ini akan membantu Anda memahami teknologi pengisian ulang pendingin cair dan menganalisis status pasar serta tren masa depan.
Apa itu pendingin cair yang overcharge?
Pengisian ulang pendingin cair dilakukan dengan membuat saluran sirkulasi cairan khusus antara kabel dan pistol pengisi daya. Saluran ini diisi dengan cairan pendingin untuk membuang panas. Pompa daya meningkatkan sirkulasi cairan pendingin, yang secara efektif dapat menghilangkan panas yang dihasilkan selama proses pengisian. Bagian daya sistem menggunakan pendingin cair dan sepenuhnya terisolasi dari lingkungan eksternal, sehingga memenuhi standar desain IP65. Pada saat yang sama, sistem ini juga menggunakan kipas yang kuat untuk mengurangi kebisingan pembuangan panas dan meningkatkan keramahan lingkungan.
Karakteristik teknis dan keunggulan pendingin cair supercharged.
1. Arus lebih tinggi dan kecepatan pengisian lebih cepat.
Keluaran arus baterai pengisi daya dibatasi oleh kabel pistol pengisi daya, yang biasanya menggunakan kabel tembaga untuk mengalirkan arus. Namun, panas yang dihasilkan oleh kabel sebanding dengan kuadrat arus, artinya semakin besar arus pengisian, kemungkinan besar kabel akan menghasilkan panas berlebih. Untuk mengurangi masalah kabel yang terlalu panas, luas penampang kabel harus ditingkatkan, tetapi hal ini juga akan membuat pistol pengisi daya menjadi lebih berat. Misalnya, pistol pengisi daya 250A standar nasional saat ini biasanya menggunakan kabel berukuran 80mm², yang membuat pistol pengisi daya secara keseluruhan lebih berat dan tidak mudah ditekuk.
Jika Anda perlu mendapatkan arus pengisian yang lebih tinggi, pengisi daya senjata ganda adalah solusi yang tepat, tetapi ini hanya cocok untuk kasus-kasus khusus. Solusi terbaik untuk pengisian daya arus tinggi biasanya adalah teknologi pistol pengisi daya berpendingin cairan. Teknologi ini secara efektif mendinginkan bagian dalam pistol pengisi daya, memungkinkannya menangani arus yang lebih tinggi tanpa terlalu panas.
Struktur internal pistol pengisi daya berpendingin cairan mencakup kabel dan pipa air. Biasanya, luas penampang kabel pistol pengisi daya berpendingin cairan 500A hanya 35mm², dan panas yang dihasilkan dibuang secara efektif oleh aliran cairan pendingin di pipa air. Karena kabelnya lebih tipis, pistol pengisi daya berpendingin cairan 30 hingga 40% lebih ringan dibandingkan pistol pengisi daya konvensional.
Selain itu, pistol pengisi daya berpendingin cairan juga perlu digunakan dengan unit pendingin, yang meliputi tangki air, pompa air, radiator, kipas angin, dan komponen lainnya. Pompa air bertanggung jawab untuk mensirkulasikan cairan pendingin di dalam saluran nosel, memindahkan panas ke radiator, dan kemudian mengeluarkannya dengan kipas, sehingga memberikan daya dukung arus yang lebih besar daripada nozel konvensional yang didinginkan secara alami.
2. Kabel senjata lebih ringan dan peralatan pengisi daya lebih ringan.
3. Lebih sedikit panas, pembuangan panas cepat, dan keamanan tinggi.
Boiler pemuatan konvensional dan boiler pemuatan berpendingin semi-fluida biasanya menggunakan sistem penolakan panas berpendingin udara di mana udara masuk ke badan boiler dari satu sisi, menghilangkan panas yang dihasilkan oleh komponen listrik dan modul penyearah, dan kemudian keluar dari badan boiler. lipat tubuh ke sisi lain. Namun, metode penghilangan panas ini mempunyai beberapa masalah karena udara yang masuk ke tumpukan mungkin mengandung debu, semprotan garam, dan uap air, dan zat-zat ini dapat menempel pada permukaan komponen internal, sehingga mengurangi kinerja insulasi tumpukan. sistem dan mengurangi efisiensi pembuangan panas, yang mengurangi efisiensi pengisian daya dan memperpendek umur peralatan.
Untuk boiler pengisian konvensional dan boiler pemuatan semi-fluida, pembuangan panas dan perlindungan adalah dua konsep yang bertentangan. Jika kinerja pelindung penting, kinerja termal mungkin terbatas, dan sebaliknya. Hal ini mempersulit desain tiang pancang dan memerlukan pertimbangan penuh terhadap pembuangan panas sekaligus melindungi peralatan.
Blok boot berpendingin cairan menggunakan modul boot berpendingin cairan. Modul ini tidak memiliki saluran udara di bagian depan atau belakang. Modul ini menggunakan cairan pendingin yang bersirkulasi melalui pelat pendingin cair internal untuk menukar panas dengan lingkungan eksternal, sehingga bagian daya unit boot dapat mencapai desain tertutup sepenuhnya. Radiator ditempatkan di bagian luar tumpukan dan cairan pendingin di dalamnya memindahkan panas ke radiator dan kemudian udara luar membawa panas dari permukaan radiator.
Dalam desain ini, modul pengisian daya berpendingin cairan dan aksesori listrik di dalam blok pengisian daya sepenuhnya terisolasi dari lingkungan eksternal, sehingga mencapai tingkat perlindungan IP65 dan meningkatkan keandalan sistem.
4. Kebisingan pengisian daya rendah dan perlindungan lebih tinggi.
Sistem pengisian daya tradisional dan berpendingin cairan memiliki modul pengisian daya berpendingin udara bawaan. Modul ini dilengkapi dengan beberapa kipas kecil berkecepatan tinggi yang biasanya menghasilkan tingkat kebisingan lebih dari 65 desibel selama pengoperasian. Selain itu, tumpukan pengisi dayanya sendiri dilengkapi dengan kipas pendingin. Saat ini, pengisi daya berpendingin udara seringkali melebihi 70 desibel saat dijalankan dengan daya penuh. Hal ini mungkin tidak terlihat pada siang hari, namun pada malam hari dapat menyebabkan gangguan yang lebih parah terhadap lingkungan.
Oleh karena itu, peningkatan kebisingan dari stasiun pengisian daya merupakan keluhan paling umum dari operator. Untuk mengatasi masalah ini, operator perlu mengambil tindakan perbaikan, namun hal ini seringkali memakan biaya dan efektivitasnya terbatas. Pada akhirnya, pengoperasian dengan daya terbatas mungkin merupakan satu-satunya cara untuk mengurangi gangguan kebisingan.
Blok boot berpendingin cairan mengadopsi struktur pembuangan panas sirkulasi ganda. Modul pendingin cair internal mensirkulasikan cairan pendingin melalui pompa air untuk membuang panas dan memindahkan panas yang dihasilkan di dalam modul ke heatsink bersirip. Kipas besar atau sistem pendingin udara dengan kecepatan rendah namun volume udara tinggi digunakan di luar radiator untuk menghilangkan panas secara efektif. Jenis kipas volume kecepatan rendah ini memiliki tingkat kebisingan yang relatif rendah dan tidak terlalu berbahaya dibandingkan kebisingan kipas kecil berkecepatan tinggi.
Selain itu, supercharger berpendingin cairan sepenuhnya mungkin juga memiliki desain pembuangan panas terpisah, mirip dengan prinsip AC terpisah. Desain ini melindungi unit pendingin dari manusia dan bahkan dapat bertukar panas dengan kolam, air mancur, dll. untuk pendinginan yang lebih baik dan mengurangi tingkat kebisingan.
5. Total biaya kepemilikan yang rendah.
Saat mempertimbangkan biaya peralatan pengisian daya di stasiun pengisian daya, total biaya siklus hidup (TCO) pengisi daya harus dipertimbangkan. Sistem pengisian daya tradisional yang menggunakan modul pengisian daya berpendingin udara biasanya memiliki masa pakai kurang dari 5 tahun, sedangkan masa sewa pengoperasian stasiun pengisian daya saat ini biasanya 8-10 tahun. Artinya, peralatan pengisi daya harus diganti setidaknya sekali selama masa pakai fasilitas. Sebaliknya, boiler pengisi daya berpendingin cairan dapat memiliki masa pakai minimal 10 tahun, yang mencakup seluruh siklus hidup pembangkit listrik. Selain itu, tidak seperti blok boot modul berpendingin udara, yang mengharuskan kabinet sering dibuka untuk menghilangkan dan merawat debu, blok boot berpendingin cairan hanya perlu dibersihkan setelah debu menumpuk di heatsink eksternal, sehingga mempersulit perawatan. . nyaman.
Oleh karena itu, total biaya kepemilikan sistem pengisian daya berpendingin cairan penuh lebih rendah dibandingkan sistem pengisian daya tradisional yang menggunakan modul pengisian daya berpendingin udara, dan dengan meluasnya penerapan sistem pengisian daya berpendingin cairan penuh, keunggulan efektivitas biayanya akan menjadi lebih jelas lebih jelas.
Cacat pada teknologi supercharging pendingin cair.
1. Keseimbangan termal yang buruk
Pendinginan cairan masih berdasarkan prinsip pertukaran panas karena perbedaan suhu. Oleh karena itu, masalah perbedaan suhu di dalam modul baterai tidak dapat dihindari. Perbedaan suhu dapat mengakibatkan pengisian daya yang berlebihan, pengisian daya yang berlebihan, atau pengisian daya yang kurang. Pengosongan masing-masing komponen modul selama pengisian dan pengosongan. Pengisian daya yang berlebihan dan pengosongan baterai yang berlebihan dapat menyebabkan masalah keamanan baterai dan memperpendek masa pakai baterai. Pengisian dan pengosongan daya yang kurang akan mengurangi kepadatan energi baterai dan memperpendek jangkauan pengoperasiannya.
2. Daya perpindahan panas terbatas.
Kecepatan pengisian baterai dibatasi oleh kecepatan pembuangan panas, jika tidak, terdapat risiko panas berlebih. Kekuatan perpindahan panas dari pendinginan cairan pelat dingin dibatasi oleh perbedaan suhu dan laju aliran, dan perbedaan suhu yang dikontrol berkaitan erat dengan suhu sekitar.
3. Ada risiko tinggi terjadinya penurunan suhu.
Pelarian termal baterai terjadi ketika baterai menghasilkan panas dalam jumlah besar dalam waktu singkat. Karena terbatasnya laju pembuangan panas sensibel akibat perbedaan suhu, akumulasi panas yang besar mengakibatkan pertumbuhan yang tiba-tiba. suhu, yang menghasilkan siklus positif antara pemanasan baterai dan kenaikan suhu, menyebabkan ledakan dan kebakaran, serta menyebabkan pelepasan panas di sel-sel di sekitarnya.
4. Konsumsi daya parasit yang besar.
Resistansi siklus pendinginan cair tinggi, terutama mengingat keterbatasan volume modul baterai. Saluran aliran pelat dingin biasanya kecil. Ketika perpindahan panas besar, laju aliran akan besar, dan kehilangan tekanan dalam siklus akan besar. , dan konsumsi daya akan besar, yang akan menurunkan kinerja baterai saat mengisi daya secara berlebihan.
Status pasar dan tren perkembangan isi ulang pendingin cair.
Status pasar
Menurut data terbaru dari China Charging Alliance, terdapat 31,000 lebih banyak stasiun pengisian daya publik pada bulan Februari 2023 dibandingkan pada bulan Januari 2023, naik 54,1% dari bulan Februari. Pada Februari 2023, unit anggota aliansi melaporkan total 1,869 juta stasiun pengisian daya publik, termasuk 796,000 stasiun pengisian daya DC dan 1,072 juta stasiun pengisian daya AC.
Ketika tingkat penetrasi kendaraan energi baru terus meningkat dan fasilitas pendukung seperti tumpukan muatan berkembang pesat, teknologi supercharging berpendingin cairan baru telah menjadi subjek persaingan dalam industri. Banyak perusahaan kendaraan energi baru dan perusahaan tiang pancang juga mulai melakukan penelitian dan pengembangan teknologi serta berencana menaikkan harga.
Tesla adalah perusahaan mobil pertama di industri yang mulai mengadopsi unit berpendingin cairan supercharged secara massal. Saat ini perusahaan telah mengerahkan lebih dari 1.500 stasiun supercharging di Tiongkok, dengan total 10.000 unit supercharging. Supercharger Tesla V3 memiliki desain berpendingin cairan, modul pengisian daya berpendingin cairan, dan pistol pengisi daya berpendingin cairan. Satu pistol dapat mengisi daya hingga 250 kW/600 A, meningkatkan jangkauan hingga 250 kilometer dalam 15 menit. Model V4 akan diproduksi secara batch. Instalasi pengisian daya juga meningkatkan daya pengisian hingga 350 kW per senjata.
Selanjutnya, Porsche Taycan memperkenalkan arsitektur kelistrikan tegangan tinggi 800 V pertama di dunia dan mendukung pengisian cepat bertenaga 350 kW; Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 edisi terbatas global memiliki arus hingga 600 A, tegangan hingga 800 V, dan daya pengisian puncak 480 kW; tegangan puncak hingga 1000 V, arus hingga 600 A dan daya pengisian puncak 480 kW; Xiaopeng G9 adalah mobil produksi dengan baterai silikon 800V; platform tegangan karbida dan cocok untuk pengisian daya ultra cepat 480 kW.
Saat ini, perusahaan manufaktur pengisi daya besar yang memasuki pasar supercharger berpendingin cairan domestik terutama meliputi Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian, dll.
Tren Masa Depan Pengisian Pendinginan Cair
Bidang pendingin cair supercharged masih dalam tahap awal dan memiliki potensi besar serta prospek pengembangan yang luas. Pendinginan cair adalah solusi hebat untuk pengisian daya tinggi. Tidak ada masalah teknis dalam desain dan produksi catu daya baterai pengisi daya tinggi di dalam dan luar negeri. Masalah sambungan kabel dari catu daya baterai pengisi daya tinggi ke pistol pengisi daya harus diselesaikan.
Namun, tingkat adopsi tiang pancang supercharged berpendingin cairan berkekuatan tinggi di negara saya masih rendah. Hal ini karena pistol pengisi daya berpendingin cairan memiliki biaya yang relatif tinggi, dan sistem pengisian cepat akan membuka pasar senilai ratusan miliar dolar pada tahun 2025. Menurut informasi yang tersedia untuk umum, harga rata-rata unit pengisi daya adalah sekitar 0,4 RMB/ W.
Harga unit pengisian cepat 240kW diperkirakan sekitar 96.000 yuan, sesuai dengan harga kabel pengisi daya pendingin cair di Rifeng Co., Ltd. Pada konferensi pers, yang harganya 20.000 yuan per set, diasumsikan pengisi daya tersebut adalah berpendingin cairan. Biaya senjata kira-kira 21% dari biaya tumpukan pengisi daya, menjadikannya komponen termahal setelah modul pengisian daya. Seiring dengan meningkatnya jumlah model pengisian daya cepat baru, area pasar baterai pengisian cepat berdaya tinggi di negara saya diperkirakan akan mencapai sekitar 133,4 miliar yuan pada tahun 2025.
Kedepannya, teknologi isi ulang pendingin cair akan semakin mempercepat penetrasi. Pengembangan dan penerapan teknologi supercharging berpendingin cairan yang kuat masih memiliki jalan yang panjang. Hal ini memerlukan kerjasama antara perusahaan mobil, perusahaan aki, perusahaan tiang pancang, dan pihak lainnya.
Hanya dengan cara ini kita dapat lebih mendukung pengembangan industri kendaraan listrik Tiongkok, lebih lanjut mempromosikan pengisian daya yang efisien dan V2G, serta mendorong penghematan energi dan pengurangan emisi melalui pendekatan rendah karbon. dan pembangunan ramah lingkungan, serta mempercepat implementasi tujuan strategis “karbon ganda”.
Waktu posting: 06-Mei-2024