01. Τι είναι η «υπερφόρτιση με υγρόψυξη»;
αρχή λειτουργίας:
Η υπερπλήρωση με υγρόψυκτο σύστημα φόρτισης έχει ως στόχο τη δημιουργία ενός ειδικού καναλιού κυκλοφορίας υγρού μεταξύ του καλωδίου και του πιστολιού φόρτισης. Στο κανάλι προστίθεται ψυκτικό υγρό για την απαγωγή της θερμότητας και το ψυκτικό υγρό κυκλοφορεί μέσω μιας αντλίας ισχύος για την απαγωγή της θερμότητας που παράγεται κατά τη διαδικασία φόρτισης.
Το τροφοδοτικό του συστήματος χρησιμοποιεί υγρή ψύξη για την απαγωγή της θερμότητας και δεν υπάρχει ανταλλαγή αέρα με το εξωτερικό περιβάλλον, επομένως μπορεί να επιτευχθεί σχεδιασμός IP65. Ταυτόχρονα, το σύστημα χρησιμοποιεί έναν ανεμιστήρα μεγάλης έντασης αέρα για την απαγωγή της θερμότητας με χαμηλό θόρυβο και υψηλή φιλικότητα προς το περιβάλλον.
02. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της υπερφόρτισης με υγρόψυξη;
Πλεονεκτήματα της υπερφόρτισης με υγρόψυξη:
1. Μεγαλύτερο ρεύμα και γρήγορη ταχύτητα φόρτισης. Το ρεύμα εξόδου τουσωρό φόρτισηςπεριορίζεται από το καλώδιο του πιστολιού φόρτισης. Το χάλκινο καλώδιο μέσα στο καλώδιο του πιστολιού φόρτισης άγει ηλεκτρικό ρεύμα και η θερμότητα που παράγεται από το καλώδιο είναι ανάλογη με την τετραγωνική τιμή του ρεύματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα φόρτισης, τόσο μεγαλύτερη είναι η θερμότητα που παράγεται από το καλώδιο. Πρέπει να μειωθεί. Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση, η διατομή του καλωδίου πρέπει να αυξηθεί και φυσικά το καλώδιο του πιστολιού θα είναι βαρύτερο. Το τρέχον εθνικό πρότυπο πιστολιού φόρτισης 250A χρησιμοποιεί γενικά καλώδιο 80mm2. Το πιστόλι φόρτισης είναι πολύ βαρύ στο σύνολό του και δεν λυγίζει εύκολα. Εάν θέλετε να επιτύχετε μεγαλύτερο ρεύμα φόρτισης, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε διπλή φόρτιση πιστολιού, αλλά αυτό είναι μόνο ένα προσωρινό μέτρο σε συγκεκριμένες περιπτώσεις. Η τελική λύση για τη φόρτιση υψηλού ρεύματος μπορεί να είναι η φόρτιση μόνο με ένα υγρόψυκτο πιστόλι φόρτισης.
Υπάρχουν καλώδια και σωλήνες νερού μέσα στο υγρόψυκτο πιστόλι φόρτισης. Το καλώδιο του υγρούψυκτου 500Aόπλο όπλισηςείναι συνήθως μόνο 35mm2 και η θερμότητα απομακρύνεται από τη ροή του ψυκτικού υγρού στον σωλήνα νερού. Επειδή το καλώδιο είναι λεπτό, το υγρόψυκτο πιστόλι φόρτισης είναι 30% έως 40% ελαφρύτερο από ένα συμβατικό πιστόλι φόρτισης. Το υγρόψυκτο πιστόλι φόρτισης πρέπει επίσης να είναι εξοπλισμένο με μια μονάδα ψύξης, η οποία αποτελείται από μια δεξαμενή νερού, μια αντλία νερού, ένα ψυγείο και έναν ανεμιστήρα. Η αντλία νερού κινεί το ψυκτικό υγρό να κυκλοφορεί στη γραμμή του πιστολιού, μεταφέροντας τη θερμότητα στο ψυγείο και στη συνέχεια απομακρύνοντάς την από τον ανεμιστήρα, επιτυγχάνοντας έτσι μεγαλύτερη χωρητικότητα από τα συμβατικά φυσικά ψυκτικά πιστόλια φόρτισης.
2. Το καλώδιο του όπλου είναι ελαφρύτερο και ο εξοπλισμός φόρτισης είναι ελαφρύς.
3. Λιγότερη θερμότητα, γρήγορη απαγωγή θερμότητας και υψηλή ασφάλεια. Τα σώματα πασσάλων των συμβατικών πασσάλων φόρτισης και των ημι-υγρόψυκτων πασσάλων φόρτισης ψύχονται με αέρα για απαγωγή θερμότητας. Ο αέρας εισέρχεται στο σώμα του πασσάλου από τη μία πλευρά, απομακρύνει τη θερμότητα των ηλεκτρικών εξαρτημάτων και των μονάδων ανορθωτή και διαχέεται από το σώμα του πασσάλου στην άλλη πλευρά. Ο αέρας θα αναμειχθεί με σκόνη, αλατούχο σπρέι και υδρατμούς και θα προσροφηθεί στην επιφάνεια των εσωτερικών συσκευών, με αποτέλεσμα κακή μόνωση του συστήματος, κακή απαγωγή θερμότητας, χαμηλή απόδοση φόρτισης και μειωμένη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Για τους συμβατικούς πασσάλους φόρτισης ή τους πασσάλους φόρτισης ημι-υγρόψυκτους, η απαγωγή θερμότητας και η προστασία είναι δύο αντιφατικές έννοιες. Εάν η προστασία είναι καλή, η απαγωγή θερμότητας θα είναι δύσκολο να σχεδιαστεί και, εάν η απαγωγή θερμότητας είναι καλή, η προστασία θα είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί.
Η πλήρως υδρόψυκτη μονάδα φόρτισης χρησιμοποιεί μια υδρόψυκτη μονάδα φόρτισης. Δεν υπάρχουν αγωγοί αέρα στο μπροστινό και το πίσω μέρος της υδρόψυκτης μονάδας. Η μονάδα βασίζεται στο ψυκτικό υγρό που κυκλοφορεί μέσα στην υδρόψυκτη πλάκα για την ανταλλαγή θερμότητας με τον εξωτερικό κόσμο. Επομένως, το τμήμα ισχύος της μονάδας φόρτισης μπορεί να είναι πλήρως κλειστό για να μειωθεί η απαγωγή θερμότητας. Το ψυγείο είναι εξωτερικό και η θερμότητα μεταφέρεται στο ψυγείο μέσω του ψυκτικού υγρού στο εσωτερικό του και ο εξωτερικός αέρας απομακρύνει τη θερμότητα από την επιφάνεια του ψυγείου. Η υδρόψυκτη μονάδα φόρτισης και τα ηλεκτρικά αξεσουάρ μέσα στη μονάδα φόρτισης δεν έχουν καμία επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, επιτυγχάνοντας έτσι προστασία IP65 και υψηλότερη αξιοπιστία.
4. Χαμηλός θόρυβος φόρτισης και υψηλότερο επίπεδο προστασίας. Οι συμβατικοί πάσσαλοι φόρτισης και οι ημι-υγρόψυκτοι πάσσαλοι φόρτισης διαθέτουν ενσωματωμένες αερόψυκτες μονάδες φόρτισης. Οι αερόψυκτες μονάδες είναι κατασκευασμένες με πολλαπλούς μικρούς ανεμιστήρες υψηλής ταχύτητας και ο θόρυβος λειτουργίας φτάνει τα 65db. Υπάρχουν επίσης ανεμιστήρες ψύξης στο σώμα του πάσσαλου φόρτισης. Επί του παρόντος, οι πάσσαλοι φόρτισης που χρησιμοποιούν αερόψυκτες μονάδες λειτουργούν με πλήρη ισχύ, ο θόρυβος είναι ουσιαστικά πάνω από 70dB. Έχει μικρή επίδραση κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά είναι πολύ ενοχλητικός τη νύχτα. Επομένως, ο δυνατός θόρυβος στους σταθμούς φόρτισης είναι το πρόβλημα για το οποίο παραπονιούνται περισσότερο οι χειριστές. Εάν παραπονεθούν, πρέπει να διορθώσουν το πρόβλημα. Ωστόσο, το κόστος διόρθωσης είναι υψηλό και το αποτέλεσμα είναι πολύ περιορισμένο. Στο τέλος, πρέπει να μειώσουν την ισχύ για να μειώσουν τον θόρυβο.
Η πλήρως υδρόψυκτη στήλη φόρτισης υιοθετεί μια αρχιτεκτονική απαγωγής θερμότητας διπλού κύκλου. Η εσωτερική μονάδα υγρού ψύξης βασίζεται σε μια αντλία νερού για να οδηγήσει την κυκλοφορία του ψυκτικού μέσου για την απαγωγή της θερμότητας και μεταφέρει τη θερμότητα που παράγεται από τη μονάδα στο ψυγείο με πτερύγια. Η εξωτερική απαγωγή θερμότητας επιτυγχάνεται με ανεμιστήρες χαμηλής ταχύτητας και μεγάλου όγκου ή κλιματιστικά. Η θερμότητα απάγεται από τη συσκευή και ο θόρυβος του ανεμιστήρα με χαμηλή ταχύτητα και μεγάλο όγκο αέρα είναι πολύ χαμηλότερος από αυτόν του μικρού ανεμιστήρα με υψηλότερη ταχύτητα. Οι πλήρως υδρόψυκτοι υπερτροφοδοτούμενοι σωλήνες μπορούν επίσης να υιοθετήσουν σχεδιασμό διαιρούμενης απαγωγής θερμότητας. Παρόμοια με ένα διαιρούμενο κλιματιστικό, η μονάδα απαγωγής θερμότητας τοποθετείται μακριά από το πλήθος και μπορεί ακόμη και να πραγματοποιεί ανταλλαγή θερμότητας με πισίνες και σιντριβάνια για να επιτύχει καλύτερη απαγωγή θερμότητας και χαμηλότερο κόστος.
5. Χαμηλό συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO)
Το κόστος του εξοπλισμού φόρτισης στους σταθμούς φόρτισης πρέπει να λαμβάνεται υπόψη από το κόστος πλήρους κύκλου ζωής (TCO) του σωρού φόρτισης. Η διάρκεια ζωής των παραδοσιακών σωρού φόρτισης που χρησιμοποιούν αερόψυκτες μονάδες φόρτισης γενικά δεν υπερβαίνει τα 5 έτη, αλλά η τρέχουσα περίοδος μίσθωσης για τη λειτουργία των σταθμών φόρτισης είναι 8-10 έτη, πράγμα που σημαίνει ότι ο εξοπλισμός φόρτισης πρέπει να αντικαθίσταται τουλάχιστον μία φορά κατά τη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας του σταθμού. Από την άλλη πλευρά, η διάρκεια ζωής των πλήρως υγρόψυκτων σωρού φόρτισης είναι τουλάχιστον 10 έτη, η οποία μπορεί να καλύψει ολόκληρο τον κύκλο ζωής του σταθμού. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με τους σωρούς φόρτισης που χρησιμοποιούν αερόψυκτες μονάδες που απαιτούν συχνό άνοιγμα του ντουλαπιού, απομάκρυνση σκόνης, συντήρηση και άλλες εργασίες, οι πλήρως υγρόψυκτοι σωρό φόρτισης χρειάζονται έκπλυση μόνο αφού συσσωρευτεί σκόνη στο εξωτερικό ψυγείο, καθιστώντας τη συντήρηση απλή.
Το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO) ενός πλήρως υδρόψυκτου συστήματος φόρτισης είναι χαμηλότερο από αυτό ενός παραδοσιακού συστήματος φόρτισης που χρησιμοποιεί αερόψυκτες μονάδες φόρτισης και με την ευρεία μαζική εφαρμογή πλήρως υδρόψυκτων συστημάτων, το πλεονέκτημα κόστους-αποτελεσματικότητας θα γίνει πιο εμφανές.
03. Κατάσταση αγοράς υπερσυμπίεσης υγρής ψύξης
Σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία της China Charging Alliance, τον Φεβρουάριο του 2023 υπήρχαν 31.000 περισσότεροι δημόσιοι πάγκοι φόρτισης σε σχέση με τον Ιανουάριο του 2023, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 54,1% τον Φεβρουάριο. Από τον Φεβρουάριο του 2023, οι μονάδες-μέλη της συμμαχίας έχουν αναφέρει συνολικά 1,869 εκατομμύρια δημόσιους πάγκους φόρτισης, συμπεριλαμβανομένων 796.000...Σωροί φόρτισης DCκαι 1,072 εκατομμύριαΣωροί φόρτισης AC.
Στην πραγματικότητα, καθώς ο ρυθμός διείσδυσης των οχημάτων νέας ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται και οι υποστηρικτικές εγκαταστάσεις, όπως οι πάσσαλοι φόρτισης, αναπτύσσονται ραγδαία, η νέα τεχνολογία της υπερσυμπίεσης με υγρόψυκτο κινητήρα έχει γίνει το επίκεντρο του ανταγωνισμού στον κλάδο. Πολλές εταιρείες οχημάτων νέας ενέργειας και εταιρείες πάσσαλων έχουν επίσης αρχίσει να διεξάγουν έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας και σχεδιασμό υπερσυμπίεσης.
Η Tesla είναι η πρώτη αυτοκινητοβιομηχανία στον κλάδο που αναπτύσσει υδρόψυκτους υπερσυμπιεστές σε παρτίδες. Επί του παρόντος, έχει αναπτύξει περισσότερους από 1.500 σταθμούς υπερσυμπίεσης στην Κίνα με συνολικά 10.000 παρτίδες υπερσυμπίεσης. Ο υπερσυμπιεστής Tesla V3 υιοθετεί πλήρως υδρόψυκτο σχεδιασμό, μια υδρόψυκτη μονάδα φόρτισης και ένα υδρόψυκτο πιστόλι φόρτισης. Ένα μόνο πιστόλι μπορεί να φορτίσει έως και 250kW/600A, γεγονός που μπορεί να αυξήσει την αυτονομία πλεύσης κατά 250 χιλιόμετρα σε 15 λεπτά. Το μοντέλο V4 πρόκειται να αναπτυχθεί σε παρτίδες. Ο πυλώνας φόρτισης αυξάνει επίσης την ισχύ φόρτισης στα 350kW ανά πιστόλι.
Στη συνέχεια, η Porsche Taycan λάνσαρε για πρώτη φορά στον κόσμο την ηλεκτρική αρχιτεκτονική υψηλής τάσης 800V που υποστηρίζει γρήγορη φόρτιση υψηλής ισχύος 350kW. Η Great Wall Salon Mecha Dragon 2022, παγκόσμια περιορισμένη έκδοση, έχει ρεύμα έως 600A, τάση έως 800V και μέγιστη ισχύ φόρτισης 480kW. Το GAC AION V, με μέγιστη τάση έως 1000V, ρεύμα έως 600A και μέγιστη ισχύ φόρτισης 480kW. Το Xiaopeng G9, ένα αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής με πλατφόρμα τάσης καρβιδίου του πυριτίου 800V, κατάλληλο για εξαιρετικά γρήγορη φόρτιση 480kW.
04. Ποια είναι η μελλοντική τάση της υπερφόρτισης με υγρόψυξη;
Ο τομέας της υπερφόρτισης με υγρή ψύξη βρίσκεται σε αρχικό στάδιο, με μεγάλο δυναμικό και ευρείες προοπτικές ανάπτυξης. Η υγρή ψύξη είναι μια εξαιρετική λύση για φόρτιση υψηλής ισχύος. Δεν υπάρχουν τεχνικά προβλήματα στο σχεδιασμό και την παραγωγή τροφοδοτικών υψηλής ισχύος για φόρτιση στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Είναι απαραίτητο να επιλυθεί η καλωδιακή σύνδεση από την τροφοδοσία υψηλής ισχύος για φόρτιση στο πιστόλι φόρτισης.
Ωστόσο, ο ρυθμός διείσδυσης των υψηλής ισχύος, υδρόψυκτων υπερτροφοδοτούμενων συσσωρευτών στη χώρα μου εξακολουθεί να είναι χαμηλός. Αυτό συμβαίνει επειδή τα υδρόψυκτα πιστόλια φόρτισης έχουν σχετικά υψηλό κόστος και οι συσσωρευτές γρήγορης φόρτισης θα δημιουργήσουν μια αγορά αξίας εκατοντάδων δισεκατομμυρίων το 2025. Σύμφωνα με δημόσιες πληροφορίες, η μέση τιμή των συσσωρευτών φόρτισης είναι περίπου 0,4 γιουάν/W. Εκτιμάται ότι η τιμή ενός συσσωρευτή γρήγορης φόρτισης 240kW είναι περίπου 96.000 γιουάν. Σύμφωνα με την τιμή του καλωδίου του υδρόψυκτου πιστολιού φόρτισης στη συνέντευξη Τύπου της CHINAEVSE, η οποία είναι 20.000 γιουάν/σετ, το κόστος του υδρόψυκτου πιστολιού φόρτισης εκτιμάται. Αντιπροσωπεύοντας περίπου το 21% του κόστους των συσσωρευτών φόρτισης, γίνεται το πιο ακριβό εξάρτημα μετά τις μονάδες φόρτισης. Αναμένεται ότι καθώς αυξάνεται ο αριθμός των νέων μοντέλων ταχείας φόρτισης ενέργειας, ο χώρος της αγοράς για υψηλής ισχύος...σωροί γρήγορης φόρτισηςστη χώρα μου θα είναι περίπου 133,4 δισεκατομμύρια γιουάν το 2025.
Στο μέλλον, η τεχνολογία υπερφόρτισης με υγρή ψύξη θα συνεχίσει να επιταχύνει τη διείσδυση.
Η ανάπτυξη και η σχεδίαση τεχνολογίας υπερφόρτισης με υγρόψυκτο σύστημα υψηλής ισχύος έχει ακόμη πολύ δρόμο να διανύσει. Αυτό απαιτεί τη συνεργασία εταιρειών αυτοκινήτων, εταιρειών μπαταριών, εταιρειών συσσωρευτών και άλλων μερών. Μόνο με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να υποστηρίξουμε καλύτερα την ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρικών οχημάτων της Κίνας, να προωθήσουμε περαιτέρω την ομαλή φόρτιση και το V2G, να βοηθήσουμε στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών, στην ανάπτυξη χαμηλών εκπομπών άνθρακα και στην πράσινη ανάπτυξη, και να επιταχύνουμε την υλοποίηση του στρατηγικού στόχου «διπλού άνθρακα».
Ώρα δημοσίευσης: 04 Μαρτίου 2024