Med den snabba utvecklingen av elfordonsmarknaden ställer användarna allt högre krav på räckvidd, laddningshastighet, laddningsbekvämlighet och andra aspekter. Det finns dock fortfarande brister och inkonsekvensproblem i laddningsinfrastrukturen hemma och utomlands, vilket gör att användarna ofta stöter på problem som oförmåga att hitta lämpliga laddstationer, långa väntetider och dålig laddningseffekt när de reser.
Huawei Digital Energy twittrade: "Huaweis fulla vätskekylda kompressor hjälper till att skapa hög höjd och snabbladdande högkvalitativ 318 Sichuan-Tibet Supercharge Green Corridor." Artikeln noterar att dessa helt vätskekylda laddningsterminaler har följande egenskaper:
1. Den maximala uteffekten är 600KW och den maximala strömmen är 600A. Den är känd som ”en kilometer per sekund” och kan ge maximal laddningseffekt på hög höjd.
2. Teknik för fullständig vätskekylning säkerställer utrustningens höga tillförlitlighet: på platån tål den höga temperaturer, hög luftfuktighet, damm och korrosion och kan anpassa sig till olika svåra driftförhållanden.
3. Lämplig för alla modeller: Laddningsintervallet är 200-1000V, och laddningsframgångsgraden kan nå 99%. Den kan matcha personbilar som Tesla, Xpeng och Lili, såväl som kommersiella fordon som Lalamove, och kan uppnå: "Gå fram till bilen, ladda den, ladda den och gå."
Vätskekyld överladdningsteknik ger inte bara högkvalitativa tjänster och upplevelser till inhemska nya energifordonsanvändare utan kommer också att bidra till att ytterligare expandera och främja marknaden för nya energifordon. Den här artikeln hjälper dig att förstå laddningsteknik för flytande kylning och analysera dess marknadsstatus och framtida trender.
Vad är vätskekylningsöverladdning?
Vätskekylningsladdning uppnås genom att skapa en speciell vätskecirkulationskanal mellan kabeln och laddningspistolen. Denna kanal är fylld med kylvätska för att avlägsna värme. Kraftpumpen främjar cirkulationen av flytande kylvätska, som effektivt kan avleda värmen som genereras under laddningsprocessen. Kraftdelen av systemet använder vätskekylning och är helt isolerad från den yttre miljön och uppfyller därför designstandarden IP65. Samtidigt använder systemet också en kraftfull fläkt för att minska värmeavledningsljudet och förbättra miljövänligheten.
Tekniska egenskaper och fördelar med överladdad vätskekylning.
1. Högre ström och snabbare laddningshastighet.
Laddningsbatteriets strömutgång begränsas av laddningspistolens tråd, som vanligtvis använder kopparkablar för att leda strömmen. Värmen som genereras av en kabel är dock proportionell mot kvadraten på strömmen, vilket innebär att när laddningsströmmen ökar är det mer sannolikt att kabeln genererar överskottsvärme. För att minska problemet med kabelöverhettning måste trådens tvärsnittsarea ökas, men detta kommer också att göra laddningspistolen tyngre. Till exempel använder den nuvarande nationella standarden 250A laddningspistol vanligtvis en 80 mm² kabel, vilket gör laddningspistolen totalt sett tyngre och inte lätt att böja.
Om du behöver uppnå en högre laddningsström är en dubbelpistolladdare en gångbar lösning, men den är endast lämplig för speciella fall. Den bästa lösningen för högströmsladdning är vanligtvis vätskekyld laddningspistolteknik. Denna teknik kyler effektivt insidan av laddningspistolen, vilket gör att den kan hantera högre strömmar utan överhettning.
Den inre strukturen hos den vätskekylda laddningspistolen inkluderar kablar och vattenrör. Vanligtvis är tvärsnittsarean för den vätskekylda laddningspistolkabeln 500A endast 35 mm², och den genererade värmen avleds effektivt av kylvätskeflödet i vattenröret. Eftersom kabeln är tunnare är en vätskekyld laddningspistol 30 till 40 % lättare än en konventionell laddningspistol.
Dessutom måste en vätskekyld laddningspistol också användas med en kylenhet, som inkluderar vattentankar, vattenpumpar, radiatorer, fläktar och andra komponenter. Vattenpumpen ansvarar för att cirkulera kylvätskan inuti munstycksledningen, överföra värmen till kylaren och sedan blåsa ut den med fläkten, vilket ger större strömkapacitet än konventionella naturligt kylda munstycken.
2. Pistolsladden är lättare och laddningsutrustningen är lättare.
3. Mindre värme, snabb värmeavledning och hög säkerhet.
Konventionella laddningspannor och halvvätskekylda laddningspannor använder typiskt luftkylda värmeavvisningssystem där luft kommer in i pannkroppen från ena sidan, tar bort värmen som genereras av de elektriska komponenterna och likriktarmodulerna och sedan lämnar pannkroppen. vik kroppen till andra sidan. Denna metod för värmeavlägsnande har dock vissa problem eftersom luften som kommer in i högen kan innehålla damm, saltstänk och vattenånga, och dessa ämnen kan fästa vid ytan av de inre komponenterna, vilket resulterar i minskad isoleringsförmåga hos högen. system och minskad värmeavledningseffektivitet, vilket minskar laddningseffektiviteten och förkortar utrustningens livslängd.
För konventionella laddningspannor och halvvätskekylda laddningspannor är värmeavledning och skydd två motstridiga begrepp. Om skyddsprestanda är viktigt kan termisk prestanda vara begränsad och vice versa. Detta komplicerar utformningen av sådana pålar och kräver full hänsyn till värmeavledning samtidigt som utrustningen skyddas.
Det helt vätskekylda startblocket använder en vätskekyld startmodul. Denna modul har inga luftkanaler fram eller bak. Modulen använder kylvätska som cirkulerar genom den inre vätskekylplattan för att utbyta värme med den yttre miljön, vilket gör att bagageutrymmets kraftsektion kan uppnå en helt sluten design. Radiatorn placeras på utsidan av högen och kylvätskan inuti överför värme till radiatorn och sedan transporterar uteluften bort värmen från radiatorns yta.
I denna design är den vätskekylda laddningsmodulen och elektriska tillbehör inuti laddningsblocket helt isolerade från den yttre miljön, vilket uppnår en IP65-skyddsnivå och ökar systemets tillförlitlighet.
4. Lågt laddningsljud och högre skydd.
Både traditionella och vätskekylda laddningssystem har inbyggda luftkylda laddningsmoduler. Modulen är utrustad med flera snabba små fläktar som vanligtvis producerar ljudnivåer över 65 decibel under drift. Dessutom är själva laddningshögen utrustad med en kylfläkt. För närvarande överstiger luftkylda laddare ofta 70 decibel när de körs på full effekt. Detta kanske inte märks under dagen, men på natten kan det orsaka ännu mer störningar i miljön.
Därför är ökat buller från laddstationer det vanligaste klagomålet från operatörer. För att lösa detta problem måste operatörerna vidta korrigerande åtgärder, men dessa är ofta kostsamma och har begränsad effektivitet. I slutändan kan effektbegränsad drift vara det enda sättet att minska brusstörningar.
Det helt vätskekylda stövelblocket har en dubbelcirkulerande värmeavledningsstruktur. Den interna vätskekylningsmodulen cirkulerar kylvätska genom vattenpumpen för att avleda värme och överföra värmen som genereras inuti modulen till den flänsförsedda kylflänsen. En stor fläkt eller luftkonditioneringssystem med låg hastighet men hög luftvolym används utanför radiatorn för att effektivt avleda värme. Denna typ av låghastighetsvolymfläkt har en relativt låg ljudnivå och är mindre skadlig än bullret från en höghastighets liten fläkt.
Dessutom kan en helt vätskekyld kompressor också ha en delad värmeavledningsdesign, liknande principen för delade luftkonditioneringsapparater. Denna design skyddar kylaggregatet från människor och kan även byta värme med pooler, fontäner etc. för bättre kylning och minskade ljudnivåer.
5. Låg total ägandekostnad.
När man överväger kostnaden för laddning av utrustning vid laddstationer måste laddarens totala livscykelkostnad (TCO) beaktas. Traditionella laddningssystem som använder luftkylda laddningsmoduler har vanligtvis en livslängd på mindre än 5 år, medan nuvarande driftleasingperioder för laddstationen vanligtvis är 8-10 år. Det innebär att laddutrustningen måste bytas ut minst en gång under anläggningens livstid. Däremot kan en helt vätskekyld laddpanna ha en livslängd på minst 10 år, som täcker kraftverkets hela livscykel. Dessutom, till skillnad från en luftkyld moduls bagagerumsblock, som kräver frekvent öppning av skåpet för dammborttagning och underhåll, behöver ett helt vätskekylt bagagerumsblock endast spolas efter att dammet har samlats på den externa kylflänsen, vilket gör underhållet svårt. . bekväm.
Därför är den totala ägandekostnaden för ett fullt vätskekylt laddningssystem lägre än för ett traditionellt laddningssystem som använder luftkylda laddningsmoduler, och med den utbredda användningen av fullt vätskekylda system kommer dess kostnadseffektivitetsfördelar att bli mer uppenbart mer uppenbart.
Defekter i vätskekylningsteknik för överladdning.
1. Dålig termisk balans
Vätskekylning bygger fortfarande på principen om värmeväxling på grund av temperaturskillnader. Därför kan problemet med temperaturskillnad inuti batterimodulen inte undvikas. Temperaturskillnader kan resultera i överladdning, överladdning eller underladdning. Urladdning av enskilda modulkomponenter under laddning och urladdning. Överladdning och överladdning av batterier kan orsaka batterisäkerhetsproblem och förkorta batteriets livslängd. Underladdning och urladdning minskar batteriets energitäthet och förkortar dess räckvidd.
2. Värmeöverföringseffekten är begränsad.
Batteriets laddningshastighet begränsas av graden av värmeavledning, annars finns det risk för överhettning. Värmeöverföringseffekten för vätskekylning med kall platt begränsas av temperaturskillnaden och flödeshastigheten, och den kontrollerade temperaturskillnaden är nära relaterad till omgivningstemperaturen.
3. Det finns en stor risk för temperaturspridning.
Termisk batteriflykt uppstår när batteriet genererar en stor mängd värme under en kort period. På grund av den begränsade hastigheten för känslig värmeavledning på grund av temperaturskillnader, resulterar stor värmeackumulering i plötslig tillväxt. temperatur, vilket resulterar i en positiv cykel mellan batteriet värms upp och temperaturen stiger, vilket orsakar explosioner och bränder, samt leder till termisk rusning i närliggande celler.
4. Stor parasitisk strömförbrukning.
Motståndet i vätskekylningscykeln är högt, särskilt med tanke på begränsningarna för batterimodulvolymen. Den kalla plattans flödeskanal är vanligtvis liten. När värmeöverföringen är stor blir flödeshastigheten stor och tryckförlusten i cykeln stor. , och strömförbrukningen blir stor, vilket kommer att minska batteriets prestanda vid överladdning.
Marknadsstatus och utvecklingstrender för flytande kylpåfyllning.
Marknadsstatus
Enligt de senaste uppgifterna från China Charging Alliance fanns det 31 000 fler offentliga laddstationer i februari 2023 än i januari 2023, en ökning med 54,1 % från februari. I februari 2023 rapporterade alliansmedlemsenheterna totalt 1,869 miljoner offentliga laddstationer, inklusive 796 000 DC-laddningsstationer och 1,072 miljoner AC-laddningsstationer.
När penetrationshastigheten för nya energifordon fortsätter att öka och stödanläggningar som lastpålar snabbt utvecklas, har ny vätskekyld överladdningsteknik blivit föremål för konkurrens i branschen. Många nya energifordonsföretag och pålningsföretag har också börjat bedriva teknisk forskning och utveckling och planerar att höja priserna.
Tesla är det första bilföretaget i branschen att börja massanpassa överladdade vätskekylda enheter. Den har för närvarande utplacerat mer än 1 500 överladdningsstationer i Kina, med totalt 10 000 överladdningsenheter. Tesla V3-kompressorn har en helt vätskekyld design, en vätskekyld laddningsmodul och en vätskekyld laddningspistol. En pistol kan ladda upp till 250 kW/600 A, vilket ökar räckvidden med 250 kilometer på 15 minuter. V4-modellen kommer att tillverkas i omgångar. Laddinstallationen ökar även laddeffekten till 350 kW per pistol.
Därefter introducerade Porsche Taycan världens första 800 V högspänningselektriska arkitektur och stöder kraftfull 350 kW snabbladdning; Den globala begränsade upplagan Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 har en ström på upp till 600 A, en spänning på upp till 800 V och en toppladdningseffekt på 480 kW; toppspänning upp till 1000 V, ström upp till 600 A och toppladdningseffekt 480 kW; Xiaopeng G9 är en produktionsbil med ett 800V silikonbatteri; hårdmetallspänningsplattform och är lämplig för 480 kW ultrasnabbladdning.
För närvarande inkluderar de stora laddartillverkningsföretagen som går in på den inhemska marknaden för vätskekylda kompressorer huvudsakligen Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian, etc.
Den framtida trenden med att ladda vätskekylning
Området för överladdad vätskekylning är i sin linda och har stor potential och breda utvecklingsmöjligheter. Vätskekylning är en bra lösning för högeffektsladdning. Det finns inga tekniska problem vid konstruktion och produktion av högeffektsladdningsbatterier hemma och utomlands. Det är nödvändigt att lösa problemet med kabelanslutning från strömförsörjningen av högeffektsladdningsbatteriet till laddningspistolen.
Användningsgraden för högeffekts vätskekylda överladdade högar i mitt land är dock fortfarande låg. Detta beror på att vätskekylda laddningspistoler har en relativt hög kostnad, och snabbladdningssystem kommer att öppna upp en marknad värd hundratals miljarder dollar 2025. Enligt allmänt tillgänglig information är det genomsnittliga priset på laddningsenheter cirka 0,4 RMB/ W.
Priset på 240kW snabbladdningsenheter uppskattas till cirka 96 000 yuan, enligt priserna på vätskekylningsladdningskablar hos Rifeng Co., Ltd. På presskonferensen, som kostar 20 000 yuan per set, antas det att laddaren är vätskekyld. Kostnaden för pistolen är cirka 21 % av kostnaden för laddningshögen, vilket gör den till den dyraste komponenten efter laddningsmodulen. När antalet nya snabbladdningsmodeller ökar, förväntas marknadsområdet för snabbladdningsbatterier med hög effekt i mitt land vara cirka 133,4 miljarder yuan år 2025.
I framtiden kommer vätskekylningstekniken att ytterligare accelerera penetrationen. Utvecklingen och implementeringen av kraftfull vätskekyld överladdningsteknik har fortfarande en lång väg att gå. Detta kräver samarbete mellan bilföretag, batteriföretag, pålningsföretag och andra parter.
Endast på detta sätt kan vi bättre stödja utvecklingen av Kinas elfordonsindustri, ytterligare främja strömlinjeformad laddning och V2G, och främja energibesparing och utsläppsminskning i ett koldioxidsnålt tillvägagångssätt. och grön utveckling, och påskynda genomförandet av det strategiska målet "dubbelt kol".
Posttid: maj-06-2024