Med den raske utviklingen av elbilmarkedet stiller brukerne stadig høyere krav til rekkevidde, ladehastighet, ladekomfort og andre aspekter. Det er imidlertid fortsatt mangler og inkonsekvensproblemer i ladeinfrastrukturen i inn- og utland, noe som gjør at brukerne ofte møter problemer som manglende evne til å finne passende ladestasjoner, lange ventetider og dårlig ladeeffekt på reise.
Huawei Digital Energy twitret: "Huawei sin fulle væskekjølte superlader bidrar til å skape høye og hurtigladede høykvalitets 318 Sichuan-Tibet Supercharge Green Corridor." Artikkelen bemerker at disse fullt væskekjølte ladeterminalene har følgende egenskaper:
1. Maksimal utgangseffekt er 600KW og maksimal strøm er 600A. Den er kjent som «én kilometer per sekund» og kan gi maksimal ladekraft i store høyder.
2. Full væskekjølingsteknologi sikrer utstyrets høye pålitelighet: På platået tåler det høye temperaturer, høy luftfuktighet, støv og korrosjon, og kan tilpasse seg ulike vanskelige driftsforhold.
3. Passer for alle modeller: Ladeområdet er 200-1000V, og ladesuksessraten kan nå 99%. Den kan matche personbiler som Tesla, Xpeng og Lili, så vel som kommersielle kjøretøyer som Lalamove, og kan oppnå: "Gå opp til bilen, lad den, lad den og gå."
Væskekjølt overladingsteknologi gir ikke bare tjenester og opplevelse av høy kvalitet til innenlandske brukere av nye energikjøretøyer, men vil også bidra til å utvide og fremme markedet for nye energibiler. Denne artikkelen vil hjelpe deg med å forstå væskekjølingsteknologien og analysere dens markedsstatus og fremtidige trender.
Hva er overlading av væskekjøling?
Opplading av væskekjøling oppnås ved å lage en spesiell væskesirkulasjonskanal mellom kabelen og ladepistolen. Denne kanalen er fylt med kjølevæske for å fjerne varme. Kraftpumpen fremmer sirkulasjonen av flytende kjølevæske, som effektivt kan spre varmen som genereres under ladeprosessen. Strømdelen av systemet bruker væskekjøling og er fullstendig isolert fra det ytre miljøet, og oppfyller derfor IP65-designstandarden. Samtidig bruker systemet også en kraftig vifte for å redusere varmespredningsstøy og forbedre miljøvennligheten.
Tekniske egenskaper og fordeler med superladet væskekjøling.
1. Høyere strøm og raskere ladehastighet.
Ladebatteriets strømutgang begrenses av ladepistolens ledning, som vanligvis bruker kobberkabler for å føre strømmen. Imidlertid er varmen som genereres av en kabel proporsjonal med kvadratet av strømmen, noe som betyr at når ladestrømmen øker, er det mer sannsynlig at kabelen genererer overflødig varme. For å redusere problemet med kabeloveroppheting, må tverrsnittsarealet til ledningen økes, men dette vil også gjøre ladepistolen tyngre. For eksempel bruker den gjeldende nasjonale standarden 250A ladepistol vanligvis en 80 mm² kabel, noe som gjør ladepistolen totalt sett tyngre og ikke lett å bøye.
Hvis du trenger å oppnå høyere ladestrøm, er en dual gun-lader en brukbar løsning, men denne er kun egnet for spesielle tilfeller. Den beste løsningen for høystrømslading er vanligvis væskekjølt ladepistolteknologi. Denne teknologien kjøler effektivt ned innsiden av ladepistolen, slik at den kan håndtere høyere strømmer uten overoppheting.
Den interne strukturen til den væskekjølte ladepistolen inkluderer kabler og vannrør. Vanligvis er tverrsnittsarealet til den 500A væskekjølte ladepistolkabelen bare 35 mm², og den genererte varmen spres effektivt av kjølevæskestrømmen i vannrøret. Fordi kabelen er tynnere, er en væskekjølt ladepistol 30 til 40 % lettere enn en konvensjonell ladepistol.
I tillegg må en væskekjølt ladepistol også brukes med en kjøleenhet, som inkluderer vanntanker, vannpumper, radiatorer, vifter og andre komponenter. Vannpumpen er ansvarlig for å sirkulere kjølevæsken inne i dyseledningen, overføre varmen til radiatoren, og deretter blåse den ut med viften, og gir dermed større strømbæreevne enn konvensjonelle naturlig avkjølte dyser.
2. Pistolledningen er lettere og ladeutstyret er lettere.
3. Mindre varme, rask varmespredning og høy sikkerhet.
Konvensjonelle lastekjeler og semi-væskekjølte lastekjeler bruker typisk luftkjølte varmeavvisningssystemer der luft kommer inn i kjelekroppen fra den ene siden, fjerner varmen som genereres av de elektriske komponentene og likerettermodulene, og deretter ut av kjelekroppen. brett kroppen til den andre siden. Imidlertid har denne metoden for varmefjerning noen problemer fordi luften som kommer inn i haugen kan inneholde støv, saltspray og vanndamp, og disse stoffene kan feste seg til overflaten av de interne komponentene, noe som resulterer i redusert isolasjonsevne til haugen. systemer og redusert varmeavledningseffektivitet, noe som reduserer ladeeffektiviteten og forkorter utstyrets levetid.
For konvensjonelle ladekjeler og semi-væskekjølte ladekjeler er varmefjerning og beskyttelse to motstridende begreper. Hvis beskyttelsesytelsen er viktig, kan termisk ytelse være begrenset, og omvendt. Dette kompliserer utformingen av slike peler og krever full vurdering av varmespredning samtidig som utstyret beskyttes.
Den fullstendig væskekjølte støvelblokken bruker en væskekjølt støvelmodul. Denne modulen har ingen luftkanaler foran eller bak. Modulen bruker kjølevæske som sirkulerer gjennom den interne væskekjøleplaten for å utveksle varme med det ytre miljøet, slik at bagasjerommets strømseksjon oppnår en fullstendig lukket design. Radiatoren plasseres på utsiden av haugen og kjølevæsken inni overfører varme til radiatoren og deretter fører uteluften bort varmen fra overflaten av radiatoren.
I denne utformingen er den væskekjølte lademodulen og det elektriske tilbehøret inne i ladeblokken fullstendig isolert fra det ytre miljøet, og oppnår et IP65-beskyttelsesnivå og øker systemets pålitelighet.
4. Lav ladestøy og høyere beskyttelse.
Både tradisjonelle og væskekjølte ladesystemer har innebygde luftkjølte lademoduler. Modulen er utstyrt med flere høyhastighets små vifter som typisk produserer støynivåer over 65 desibel under drift. I tillegg er selve ladehaugen utstyrt med en kjølevifte. Foreløpig overstiger luftkjølte ladere ofte 70 desibel når de kjører på full effekt. Dette er kanskje ikke merkbart på dagtid, men om natten kan det føre til enda mer forstyrrelse av miljøet.
Derfor er økt støy fra ladestasjoner den vanligste klagen fra operatører. For å løse dette problemet må operatørene iverksette korrigerende tiltak, men disse er ofte kostbare og har begrenset effektivitet. Til syvende og sist kan strømbegrenset drift være den eneste måten å redusere støyinterferens på.
Den fullstendig væskekjølte støvelblokken har en varmeavledningsstruktur med dobbel sirkulasjon. Den interne væskekjølemodulen sirkulerer kjølevæske gjennom vannpumpen for å spre varme og overføre varmen som genereres inne i modulen til den ribbede kjøleribben. En stor vifte eller luftkondisjoneringssystem med lav hastighet, men høyt luftvolum brukes utenfor radiatoren for effektivt å spre varme. Denne typen lavhastighets volumvifte har et relativt lavt støynivå og er mindre skadelig enn støyen fra en høyhastighets liten vifte.
I tillegg kan en fullt væskekjølt superlader også ha en delt varmeavledningsdesign, som ligner på prinsippet for delte klimaanlegg. Denne utformingen beskytter kjøleenheten mot mennesker og kan til og med utveksle varme med bassenger, fontener osv. for bedre kjøling og redusert støynivå.
5. Lave totale eierkostnader.
Når man vurderer kostnaden for ladeutstyr ved ladestasjoner, må den totale livssykluskostnaden (TCO) for laderen vurderes. Tradisjonelle ladesystemer som bruker luftkjølte lademoduler har typisk en levetid på mindre enn 5 år, mens gjeldende driftsleiebetingelser for ladestasjon typisk er 8-10 år. Dette betyr at ladeutstyret skal skiftes minst én gang i løpet av anleggets levetid. En fullt væskekjølt ladekjel kan derimot ha en levetid på minst 10 år, som dekker hele livssyklusen til kraftverket. I tillegg, i motsetning til en luftkjølt moduls bagasjeromsblokk, som krever hyppig åpning av skapet for støvfjerning og vedlikehold, trenger en helvæskekjølt bagasjeromsblokk bare å spyles etter at støvet har samlet seg på den eksterne kjøleribben, noe som gjør vedlikehold vanskelig . komfortabel.
Derfor er de totale eierkostnadene for et fullt væskekjølt ladesystem lavere enn for et tradisjonelt ladesystem som bruker luftkjølte lademoduler, og med den utbredte bruken av fulle væskekjølte systemer vil dets kostnadseffektivitetsfordeler bli mer tydelig mer åpenbart.
Defekter i væskekjølende superladingsteknologi.
1. Dårlig termisk balanse
Væskekjøling er fortsatt basert på prinsippet om varmeveksling på grunn av temperaturforskjeller. Derfor kan ikke problemet med temperaturforskjell inne i batterimodulen unngås. Temperaturforskjeller kan føre til overlading, overlading eller underlading. Utlading av individuelle modulkomponenter under lading og utlading. Overlading og overutlading av batterier kan forårsake batterisikkerhetsproblemer og forkorte batterilevetiden. Underlading og utlading reduserer batteriets energitetthet og forkorter driftsrekkevidden.
2. Varmeoverføringseffekten er begrenset.
Ladehastigheten til batteriet er begrenset av hastigheten på varmespredningen, ellers er det fare for overoppheting. Varmeoverføringskraften til kaldplatevæskekjøling er begrenset av temperaturforskjell og strømningshastighet, og den kontrollerte temperaturforskjellen er nært knyttet til omgivelsestemperaturen.
3. Det er stor risiko for temperaturløp.
Termisk batteriløp oppstår når batteriet genererer en stor mengde varme på kort tid. På grunn av den begrensede hastigheten på fornuftig varmespredning på grunn av temperaturforskjeller, resulterer stor varmeakkumulering i plutselig vekst. temperatur, noe som resulterer i en positiv syklus mellom batteriet varmes opp og temperaturen øker, forårsaker eksplosjoner og branner, samt fører til termisk løping i naboceller.
4. Stort parasittisk strømforbruk.
Motstanden til væskekjølingssyklusen er høy, spesielt gitt begrensningene til batterimodulvolumet. Den kalde platestrømningskanalen er vanligvis liten. Når varmeoverføringen er stor, vil strømningshastigheten være stor, og trykktapet i syklusen vil være stort. , og strømforbruket vil være stort, noe som vil redusere batteriytelsen ved overlading.
Markedsstatus og utviklingstrender for flytende kjølepåfyll.
Markedsstatus
I følge de siste dataene fra China Charging Alliance var det 31 000 flere offentlige ladestasjoner i februar 2023 enn i januar 2023, en økning på 54,1 % fra februar. Fra februar 2023 rapporterte alliansens medlemsenheter totalt 1,869 millioner offentlige ladestasjoner, inkludert 796 000 DC-ladestasjoner og 1,072 millioner AC-ladestasjoner.
Ettersom penetrasjonshastigheten til nye energikjøretøyer fortsetter å stige og støtteanlegg som lastepeler utvikler seg raskt, har ny væskekjølt superladingsteknologi blitt gjenstand for konkurranse i bransjen. Mange nye energibilselskaper og peleselskaper har også begynt å drive teknologisk forskning og utvikling og planlegger å blåse opp prisene.
Tesla er det første bilselskapet i bransjen som begynner masseadopsjon av superladede væskekjølte enheter. Den har for tiden distribuert mer enn 1500 superladestasjoner i Kina, med totalt 10 000 superladeenheter. Tesla V3-superladeren har en fullstendig væskekjølt design, en væskekjølt lademodul og en væskekjølt ladepistol. Én pistol kan lade opptil 250 kW/600 A, og øker rekkevidden med 250 kilometer på 15 minutter. V4-modellen vil bli produsert i partier. Ladeinstallasjonen øker også ladeeffekten til 350 kW per pistol.
Senere introduserte Porsche Taycan verdens første 800 V høyspente elektriske arkitektur og støtter kraftig 350 kW hurtiglading; Den globale begrensede utgaven Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 har en strøm på opptil 600 A, en spenning på opptil 800 V og en toppladeeffekt på 480 kW; toppspenning opptil 1000 V, strøm opp til 600 A og toppladeeffekt 480 kW; Xiaopeng G9 er en produksjonsbil med et 800V silisiumbatteri; karbidspenningsplattform og er egnet for 480 kW ultrarask lading.
For tiden inkluderer de største laderprodusentene som kommer inn på det innenlandske væskekjølte superladermarkedet hovedsakelig Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian, etc.
Den fremtidige trenden for opplading av væskekjøling
Feltet for supercharged væskekjøling er i sin spede begynnelse og har stort potensial og brede utviklingsmuligheter. Væskekjøling er en flott løsning for høyeffektlading. Det er ingen tekniske problemer i design og produksjon av høyeffekts ladebatteristrømforsyninger i inn- og utland. Det er nødvendig å løse problemet med kabeltilkobling fra strømforsyningen til høyeffektladebatteriet til ladepistolen.
Imidlertid er bruksraten for væskekjølte, superladede hauger med høy effekt i mitt land fortsatt lav. Dette er fordi væskekjølte ladepistoler har en relativt høy kostnad, og hurtigladesystemer vil åpne opp et marked verdt hundrevis av milliarder av dollar i 2025. I følge offentlig tilgjengelig informasjon er gjennomsnittsprisen på ladeenheter om lag 0,4 RMB/ W.
Prisen på 240kW hurtigladeenheter er estimert til å være rundt 96.000 yuan, ifølge prisene på væskekjølende ladekabler hos Rifeng Co., Ltd. På pressekonferansen, som koster 20.000 yuan per sett, antas det at laderen er væskekjølt. Prisen på pistolen er omtrent 21 % av kostnaden for ladebunken, noe som gjør den til den dyreste komponenten etter lademodulen. Etter hvert som antallet nye hurtiglademodeller øker, forventes markedsområdet for hurtigladede batterier med høy effekt i mitt land å være omtrent 133,4 milliarder yuan innen 2025.
I fremtiden vil væskekjølende ladeteknologi ytterligere akselerere penetrasjonen. Utviklingen og implementeringen av kraftig væskekjølt overladingsteknologi har fortsatt en lang vei å gå. Dette krever samarbeid mellom bilfirmaer, batteriselskaper, pelefirmaer og andre parter.
Bare på denne måten kan vi bedre støtte utviklingen av Kinas elektriske kjøretøyindustri, fremme strømlinjeformet lading og V2G, og fremme energisparing og utslippsreduksjon i en lavkarbon-tilnærming. og grønn utvikling, og akselerere implementeringen av det strategiske målet "dobbelt karbon".
Innleggstid: mai-06-2024