Elektrikli araç pazarının hızla gelişmesiyle birlikte kullanıcılar menzil, şarj hızı, şarj kolaylığı ve diğer konularda giderek daha yüksek taleplerde bulunuyor. Ancak yurt içi ve yurt dışında şarj altyapısında halen eksiklikler ve tutarsızlıklar yaşanması, kullanıcıların uygun şarj istasyonu bulamama, uzun bekleme süreleri, seyahat sırasında şarj etkisinin zayıf olması gibi sorunlarla sıklıkla karşılaşmasına neden oluyor.
Huawei Digital Energy tweet attı: "Huawei'nin tam sıvı soğutmalı süper şarj cihazı, yüksek irtifa ve hızlı şarj eden yüksek kaliteli 318 Sichuan-Tibet Süper Şarj Yeşil Koridoru'nun oluşturulmasına yardımcı oluyor." Makalede, bu tamamen sıvı soğutmalı şarj terminallerinin aşağıdaki özelliklere sahip olduğu belirtiliyor:
1. Maksimum çıkış gücü 600KW ve maksimum akım 600A'dır. “Saniyede bir kilometre” olarak biliniyor ve yüksek irtifalarda maksimum şarj gücü sağlayabiliyor.
2. Tam sıvı soğutma teknolojisi, ekipmanın yüksek güvenilirliğini sağlar: platoda yüksek sıcaklıklara, yüksek neme, toza ve korozyona dayanabilir ve çeşitli zorlu hat çalışma koşullarına uyum sağlayabilir.
3. Tüm modeller için uygundur: Şarj aralığı 200-1000V'dur ve şarj başarı oranı %99'a ulaşabilir. Tesla, Xpeng ve Lili gibi binek otomobillerin yanı sıra Lalamove gibi ticari araçlarla da eşleşebilir ve şunu başarabilir: "Arabaya doğru yürüyün, onu şarj edin, şarj edin ve gidin."
Sıvı soğutmalı süper şarj teknolojisi, yurt içi yeni enerjili araç kullanıcılarına yalnızca yüksek kaliteli hizmetler ve deneyim sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda yeni enerjili araç pazarının daha da genişletilmesine ve tanıtılmasına da yardımcı olacak. Bu makale, sıvı soğutma şarj teknolojisini anlamanıza ve pazar durumunu ve gelecekteki eğilimleri analiz etmenize yardımcı olacaktır.
Sıvı soğutmanın aşırı şarjı nedir?
Sıvı soğutmalı şarj, kablo ile şarj tabancası arasında özel bir sıvı sirkülasyon kanalı oluşturularak sağlanır. Bu kanal, ısıyı uzaklaştırmak için soğutma sıvısı ile doldurulur. Güç pompası, şarj işlemi sırasında oluşan ısıyı etkili bir şekilde dağıtabilen sıvı soğutucunun dolaşımını destekler. Sistemin güç kısmı sıvı soğutma kullanıyor ve dış ortamdan tamamen izole edilmiş olduğundan IP65 tasarım standardını karşılıyor. Sistem aynı zamanda ısı dağılımı gürültüsünü azaltmak ve çevre dostu olmayı geliştirmek için güçlü bir fan da kullanıyor.
Süperşarjlı sıvı soğutmanın teknik özellikleri ve avantajları.
1. Daha yüksek akım ve daha hızlı şarj hızı.
Şarj pilinin akım çıkışı, akımı taşımak için genellikle bakır kablolar kullanan şarj tabancası teliyle sınırlıdır. Bununla birlikte, bir kablonun ürettiği ısı akımın karesiyle orantılıdır; bu, şarj akımı arttıkça kablonun aşırı ısı üretme olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir. Kablonun aşırı ısınma sorununu azaltmak için telin kesit alanının arttırılması gerekir ancak bu aynı zamanda şarj tabancasını da ağırlaştıracaktır. Örneğin, mevcut ulusal standart 250A şarj tabancası tipik olarak 80 mm²'lik bir kablo kullanır, bu da şarj tabancasını genel olarak daha ağır hale getirir ve bükülmesini kolaylaştırır.
Daha yüksek bir şarj akımı elde etmeniz gerekiyorsa çift tabancalı şarj cihazı uygun bir çözümdür ancak bu yalnızca özel durumlar için uygundur. Yüksek akımlı şarj için en iyi çözüm genellikle sıvı soğutmalı şarj tabancası teknolojisidir. Bu teknoloji, şarj tabancasının içini etkili bir şekilde soğutarak aşırı ısınmadan daha yüksek akımlarla başa çıkmasına olanak tanır.
Sıvı soğutmalı şarj tabancasının iç yapısında kablolar ve su boruları yer alıyor. Tipik olarak 500A sıvı soğutmalı şarj tabancası kablosunun kesit alanı yalnızca 35 mm²'dir ve üretilen ısı, su borusundaki soğutucu akışı tarafından etkili bir şekilde dağıtılır. Kablonun daha ince olması nedeniyle, sıvı soğutmalı bir şarjlı tabanca, geleneksel bir şarjlı tabancaya göre %30 ila 40 daha hafiftir.
Ek olarak, sıvı soğutmalı bir şarj tabancasının su tankları, su pompaları, radyatörler, fanlar ve diğer bileşenleri içeren bir soğutma ünitesiyle birlikte kullanılması gerekir. Su pompası, soğutucunun nozul hattı içinde sirküle edilmesinden, ısının radyatöre aktarılmasından ve daha sonra fan ile dışarı üflenmesinden sorumludur, böylece geleneksel doğal soğutmalı nozüllere göre daha fazla akım taşıma kapasitesi sağlanır.
2. Tabanca kablosu daha hafiftir ve şarj ekipmanı daha hafiftir.
3. Daha az ısı, hızlı ısı dağılımı ve yüksek güvenlik.
Geleneksel yükleme kazanları ve yarı-akışkan soğutmalı yükleme kazanları, tipik olarak, havanın kazan gövdesine bir taraftan girdiği, elektrikli bileşenler ve redresör modülleri tarafından üretilen ısıyı uzaklaştırdığı ve ardından kazan gövdesinden çıktığı hava soğutmalı ısı atma sistemlerini kullanır. gövdeyi diğer tarafa katlayın. Ancak bu ısı giderme yönteminin bazı sorunları vardır çünkü yığına giren hava toz, tuz spreyi ve su buharı içerebilir ve bu maddeler iç bileşenlerin yüzeyine yapışarak yığının yalıtım performansının düşmesine neden olabilir. sistemleri ve düşük ısı dağıtım verimliliği, bu da şarj verimliliğini azaltır ve ekipman ömrünü kısaltır.
Geleneksel doldurma kazanları ve yarı-akışkan soğutmalı yükleme kazanları için ısının uzaklaştırılması ve korunması birbiriyle çelişen iki kavramdır. Koruyucu performans önemliyse termal performans sınırlı olabilir ve bunun tersi de geçerlidir. Bu, bu tür yığınların tasarımını karmaşık hale getirir ve ekipmanı korurken ısı dağılımının tam olarak dikkate alınmasını gerektirir.
Tamamen sıvı soğutmalı önyükleme bloğu, sıvı soğutmalı bir önyükleme modülü kullanır. Bu modülün ön veya arka tarafında hava kanalı yoktur. Modül, harici ortamla ısı alışverişi yapmak için dahili sıvı soğutma plakasında dolaşan soğutucuyu kullanır ve önyükleme ünitesinin güç bölümünün tamamen kapalı bir tasarıma ulaşmasına olanak tanır. Radyatör yığının dışına yerleştirilir ve içerideki soğutucu ısıyı radyatöre aktarır ve daha sonra dışarıdaki hava ısıyı radyatör yüzeyinden uzaklaştırır.
Bu tasarımda şarj bloğunun içindeki sıvı soğutmalı şarj modülü ve elektrik aksesuarları dış ortamdan tamamen izole edilerek IP65 koruma seviyesine ulaşılır ve sistem güvenilirliği artırılır.
4. Düşük şarj gürültüsü ve daha yüksek koruma.
Hem geleneksel hem de sıvı soğutmalı şarj sistemleri, dahili hava soğutmalı şarj modüllerine sahiptir. Modül, çalışma sırasında genellikle 65 desibelin üzerinde gürültü seviyeleri üreten çok sayıda yüksek hızlı küçük fanla donatılmıştır. Ek olarak, şarj yığınının kendisi bir soğutma fanı ile donatılmıştır. Şu anda, hava soğutmalı şarj cihazları tam güçte çalışırken genellikle 70 desibeli aşıyor. Bu durum gündüzleri fark edilmeyebilir ancak geceleri çevrenin daha da fazla bozulmasına neden olabilir.
Bu nedenle şarj istasyonlarından gelen gürültünün artması operatörlerin en yaygın şikayetidir. Bu sorunu çözmek için operatörlerin düzeltici önlemler alması gerekir, ancak bunlar genellikle maliyetlidir ve sınırlı etkililiğe sahiptir. Sonuçta, güç sınırlı çalışma, gürültü girişimini azaltmanın tek yolu olabilir.
Tamamen sıvı soğutmalı önyükleme bloğu, çift sirkülasyonlu bir ısı dağıtma yapısını benimser. Dahili sıvı soğutma modülü, ısıyı dağıtmak ve modülün içinde üretilen ısıyı kanatlı soğutucuya aktarmak için soğutucuyu su pompasında dolaştırır. Isıyı etkili bir şekilde dağıtmak için radyatörün dışında düşük hızlı ancak yüksek hava hacmine sahip büyük bir fan veya klima sistemi kullanılır. Bu tür düşük hızlı fanın gürültü seviyesi nispeten düşüktür ve yüksek hızlı küçük fanın gürültüsünden daha az zararlıdır.
Ek olarak, tamamen sıvı soğutmalı bir süper şarj cihazı, split klimaların prensibine benzer şekilde, bölünmüş bir ısı dağılımı tasarımına da sahip olabilir. Bu tasarım, soğutma ünitesini insanlardan korur ve hatta daha iyi soğutma ve daha düşük gürültü seviyeleri için havuzlar, çeşmeler vb. ile ısı alışverişinde bulunabilir.
5. Düşük toplam sahip olma maliyeti.
Şarj istasyonlarındaki şarj ekipmanının maliyeti dikkate alınırken, şarj cihazının toplam yaşam döngüsü maliyeti (TCO) dikkate alınmalıdır. Hava soğutmalı şarj modülleri kullanan geleneksel şarj sistemleri genellikle 5 yıldan daha kısa bir hizmet ömrüne sahipken, mevcut şarj istasyonu işletme kiralama süreleri genellikle 8-10 yıldır. Bu, tesisin ömrü boyunca şarj ekipmanının en az bir kez değiştirilmesi gerektiği anlamına gelir. Buna karşılık, tamamen sıvı soğutmalı bir şarj kazanı, enerji santralinin tüm yaşam döngüsünü kapsayan en az 10 yıllık bir hizmet ömrüne sahip olabilir. Ek olarak, toz giderme ve bakım için kabinin sık sık açılmasını gerektiren hava soğutmalı modülün önyükleme bloğunun aksine, tamamen sıvı soğutmalı bir önyükleme bloğunun yalnızca harici soğutucu üzerinde toz biriktiğinde temizlenmesi gerekir, bu da bakımı zorlaştırır . rahat.
Bu nedenle, tam sıvı soğutmalı bir şarj sisteminin toplam sahip olma maliyeti, hava soğutmalı şarj modülleri kullanan geleneksel bir şarj sistemine göre daha düşüktür ve tam sıvı soğutmalı sistemlerin yaygın olarak benimsenmesiyle, maliyet etkinliği avantajları daha da artacaktır. daha belirgin, daha belirgin.
Sıvı soğutma süperşarj teknolojisindeki kusurlar.
1. Zayıf termal denge
Sıvı soğutma hala sıcaklık farklarından dolayı ısı alışverişi prensibine dayanmaktadır. Bu nedenle akü modülü içindeki sıcaklık farkı sorununun önüne geçilemez. Sıcaklık farklılıkları aşırı şarja, aşırı şarja veya az şarja neden olabilir. Şarj etme ve boşaltma sırasında ayrı modül bileşenlerinin boşaltılması. Pillerin aşırı şarj edilmesi ve aşırı deşarj edilmesi, pil güvenliği sorunlarına neden olabilir ve pil ömrünü kısaltabilir. Az şarj ve deşarj, pilin enerji yoğunluğunu azaltır ve çalışma aralığını kısaltır.
2. Isı transfer gücü sınırlıdır.
Pilin şarj hızı, ısı yayılım hızıyla sınırlıdır, aksi takdirde aşırı ısınma riski vardır. Soğuk plakalı sıvı soğutmanın ısı transfer gücü sıcaklık farkı ve akış hızı ile sınırlıdır ve kontrollü sıcaklık farkı ortam sıcaklığıyla yakından ilişkilidir.
3. Sıcaklık kaçağı riski yüksektir.
Pilin termal kaçması, pil kısa sürede büyük miktarda ısı ürettiğinde meydana gelir. Sıcaklık farklılıklarından dolayı hissedilir ısı dağılımının sınırlı olması nedeniyle, büyük ısı birikimi ani büyümeye neden olur. Bu da pilin ısınması ile sıcaklığın artması arasında pozitif bir döngüye neden olarak patlamalara ve yangınlara neden olur, ayrıca komşu hücrelerde termal kaçaklara neden olur.
4. Büyük parazitik güç tüketimi.
Sıvı soğutma döngüsünün direnci, özellikle akü modülü hacminin sınırlamaları göz önüne alındığında yüksektir. Soğuk plaka akış kanalı genellikle küçüktür. Isı transferi büyük olduğunda akış hızı büyük olacak ve çevrimdeki basınç kaybı büyük olacaktır. ve güç tüketimi büyük olacak ve bu da aşırı şarj sırasında pil performansını azaltacaktır.
Sıvı soğutma yedekleri için pazar durumu ve gelişme eğilimleri.
Pazar durumu
China Charging Alliance'ın son verilerine göre, Şubat 2023'te halka açık şarj istasyonlarının sayısı Ocak 2023'e göre %54,1 artışla 31.000 daha fazla oldu. Şubat 2023 itibarıyla ittifak üyesi birimler, 796.000 DC şarj istasyonu ve 1.072 milyon AC şarj istasyonu dahil olmak üzere toplam 1.869 milyon halka açık şarj istasyonunun bulunduğunu bildirdi.
Yeni enerji araçlarının penetrasyon oranı artmaya devam ettikçe ve yükleme yığınları gibi destek tesisleri hızla geliştikçe, yeni sıvı soğutmalı süperşarj teknolojisi sektördeki rekabetin konusu haline geldi. Birçok yeni enerji aracı şirketi ve kazık çakma şirketi de teknolojik araştırma ve geliştirme yapmaya başladı ve fiyatları şişirmeyi planlıyor.
Tesla, sektörde süperşarjlı sıvı soğutmalı birimlerin toplu olarak benimsenmesine başlayan ilk otomobil şirketidir. Şu anda Çin'de toplam 10.000 süper şarj ünitesiyle 1.500'den fazla süper şarj istasyonu konuşlandırıldı. Tesla V3 süper şarj cihazı tamamen sıvı soğutmalı bir tasarıma, sıvı soğutmalı bir şarj modülüne ve sıvı soğutmalı bir şarj tabancasına sahiptir. Bir tabanca 250 kW/600 A'ya kadar şarj olabiliyor ve menzili 15 dakikada 250 kilometre artırabiliyor. V4 modeli partiler halinde üretilecek. Şarj kurulumu ayrıca şarj gücünü tabanca başına 350 kW'a çıkarır.
Ardından Porsche Taycan, dünyanın ilk 800 V yüksek voltajlı elektrik mimarisini tanıttı ve güçlü 350 kW hızlı şarjı destekliyor; Küresel sınırlı sayıda üretilen Çin Seddi Salon Mecha Dragon 2022, 600 A'ya kadar akıma, 800 V'a kadar gerilime ve 480 kW'lık tepe şarj gücüne sahiptir; 1000 V'a kadar tepe voltajı, 600 A'ya kadar akım ve tepe şarj gücü 480 kW; Xiaopeng G9, 800V silikon bataryaya sahip bir üretim arabasıdır; karbür voltaj platformu ve 480 kW ultra hızlı şarj için uygundur.
Şu anda yurt içi sıvı soğutmalı süper şarj cihazı pazarına giren başlıca şarj cihazı imalat şirketleri arasında Inkerui, Infineon Technology, ABB, Ruisu Intelligent Technology, Power Source, Star Charging, Te Laidian vb. yer alıyor.
Sıvı Soğutmanın Yeniden Şarj Edilmesinde Gelecek Trendi
Süperşarjlı sıvı soğutma alanı henüz emekleme aşamasındadır ve büyük bir potansiyele ve geniş gelişme beklentilerine sahiptir. Sıvı soğutma, yüksek güçlü şarj için mükemmel bir çözümdür. Yurt içi ve yurt dışında yüksek güçlü şarjlı batarya güç kaynaklarının tasarımı ve üretiminde teknik bir sorun yaşanmamaktadır. Yüksek güçlü şarj aküsünün güç kaynağından şarj tabancasına kadar kablo bağlantısı sorununu çözmek gerekir.
Ancak yüksek güçlü sıvı soğutmalı süperşarjlı kazıkların ülkemde benimsenme oranı hala düşük. Bunun nedeni, sıvı soğutmalı şarjlı tabancaların maliyetinin nispeten yüksek olması ve hızlı şarjlı sistemlerin 2025 yılında yüz milyarlarca dolarlık bir pazar açması. Kamuya açık bilgilere göre şarj ünitelerinin ortalama fiyatı yaklaşık 0,4 RMB/ W.
Rifeng Co., Ltd.'deki sıvı soğutmalı şarj kablolarının fiyatlarına göre 240kW hızlı şarj ünitelerinin fiyatının 96.000 yuan civarında olduğu tahmin ediliyor. Set başına 20.000 yuan'a mal olan basın toplantısında, şarj cihazının sıvı soğutmalı. Silahın maliyeti, şarj yığınının maliyetinin yaklaşık %21'i kadar olup, bu da onu şarj modülünden sonra en pahalı bileşen haline getiriyor. Yeni hızlı enerjili şarj modellerinin sayısı arttıkça, ülkemdeki yüksek güçlü hızlı şarjlı pillerin pazar alanının 2025 yılına kadar yaklaşık 133,4 milyar yuan olması bekleniyor.
Gelecekte sıvı soğutmalı şarj teknolojisi penetrasyonu daha da hızlandıracak. Güçlü sıvı soğutmalı süperşarj teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanmasında hala kat edilmesi gereken uzun bir yol var. Bu, otomobil şirketleri, akü şirketleri, kazık çakma şirketleri ve diğer taraflar arasında işbirliğini gerektirir.
Ancak bu şekilde Çin'in elektrikli araç endüstrisinin gelişimini daha iyi destekleyebilir, kolaylaştırılmış şarjı ve V2G'yi daha da teşvik edebilir ve düşük karbonlu bir yaklaşımla enerji tasarrufu ve emisyon azaltımını teşvik edebiliriz. ve yeşil kalkınmayı teşvik etmek ve “çifte karbon” stratejik hedefinin uygulanmasını hızlandırmak.
Gönderim zamanı: Mayıs-06-2024