01.Què és la "supercàrrega amb refrigeració líquida"?
principi de funcionament:
La sobrecàrrega refrigerada per líquid consisteix a establir un canal especial de circulació de líquid entre el cable i la pistola de càrrega. S'afegeix refrigerant líquid per a la dissipació de calor al canal i el refrigerant es fa circular a través d'una bomba de potència per extreure la calor generada durant el procés de càrrega.
La part de potència del sistema utilitza refrigeració líquida per a la dissipació de la calor, i no hi ha intercanvi d'aire amb l'entorn extern, de manera que pot aconseguir un disseny IP65. Al mateix temps, el sistema utilitza un ventilador de gran volum d'aire per dissipar la calor amb baix soroll i un alt respecte pel medi ambient.
02. Quins són els avantatges de la supercàrrega amb refrigeració líquida?
Avantatges de la supercàrrega amb refrigeració líquida:
1. Corrent més gran i velocitat de càrrega ràpida. El corrent de sortida delpila de càrregaestà limitat pel cable de la pistola de càrrega. El cable de coure dins del cable de la pistola de càrrega condueix l'electricitat i la calor generada pel cable és proporcional al valor quadrat del corrent. Com més gran sigui el corrent de càrrega, més gran serà la calor generada pel cable. Cal reduir-la. Per evitar el sobreescalfament, cal augmentar la secció transversal del cable i, per descomptat, el cable de la pistola serà més pesat. La pistola de càrrega estàndard nacional actual de 250A generalment utilitza un cable de 80 mm2. La pistola de càrrega és molt pesada en conjunt i no és fàcil de doblegar. Si voleu aconseguir una càrrega de corrent més gran, també podeu utilitzar la càrrega de doble pistola, però això només és una mesura provisional en situacions específiques. La solució final a la càrrega d'alt corrent només pot ser carregar amb una pistola de càrrega refrigerada per líquid.
Hi ha cables i canonades d'aigua dins de la pistola de càrrega refrigerada per líquid. El cable de la bateria refrigerada per líquid de 500Apistola de càrreganormalment és de només 35 mm2, i la calor s'elimina pel flux de refrigerant a la canonada d'aigua. Com que el cable és prim, la pistola de càrrega refrigerada per líquid és entre un 30% i un 40% més lleugera que una pistola de càrrega convencional. La pistola de càrrega refrigerada per líquid també ha d'estar equipada amb una unitat de refrigeració, que consisteix en un dipòsit d'aigua, una bomba d'aigua, un radiador i un ventilador. La bomba d'aigua fa circular el refrigerant per la línia de la pistola, portant la calor al radiador i després bufant-la mitjançant el ventilador, aconseguint així una capacitat de càrrega més gran que les pistoles de càrrega refrigerades naturalment convencionals.
2. El cable de la pistola és més lleuger i l'equip de càrrega és lleuger.
3. Menys calor, dissipació ràpida de la calor i alta seguretat. Els cossos de pila de les piles de càrrega convencionals i les piles de càrrega refrigerades per semilíquid es refreden per aire per a la dissipació de la calor. L'aire entra al cos de la pila per un costat, expulsa la calor dels components elèctrics i els mòduls rectificadors i es dissipa des del cos de la pila per l'altre costat. L'aire es barrejarà amb pols, esprai de sal i vapor d'aigua i s'adsorbirà a la superfície dels dispositius interns, cosa que provocarà un mal aïllament del sistema, una mala dissipació de la calor, una baixa eficiència de càrrega i una vida útil reduïda de l'equip. Per a les piles de càrrega convencionals o les piles de càrrega refrigerades per semilíquid, la dissipació de la calor i la protecció són dos conceptes contradictoris. Si la protecció és bona, la dissipació de la calor serà difícil de dissenyar, i si la dissipació de la calor és bona, la protecció serà difícil de gestionar.
La pila de càrrega totalment refrigerada per líquid utilitza un mòdul de càrrega refrigerat per líquid. No hi ha conductes d'aire a la part frontal ni posterior del mòdul refrigerat per líquid. El mòdul depèn del refrigerant que circula dins de la placa refrigerada per líquid per intercanviar calor amb el món exterior. Per tant, la part d'alimentació de la pila de càrrega es pot tancar completament per reduir la dissipació de calor. El radiador és extern i la calor es porta al radiador a través del refrigerant interior, i l'aire extern expulsa la calor de la superfície del radiador. El mòdul de càrrega refrigerat per líquid i els accessoris elèctrics dins de la pila de càrrega no tenen contacte amb l'entorn extern, aconseguint així una protecció IP65 i una major fiabilitat.
4. Soroll de càrrega baix i nivell de protecció més alt. Les piles de càrrega convencionals i les piles de càrrega refrigerades per semilíquid tenen mòduls de càrrega refrigerats per aire integrats. Els mòduls refrigerats per aire estan construïts amb diversos ventiladors petits d'alta velocitat, i el soroll de funcionament arriba a més de 65 dB. També hi ha ventiladors de refrigeració al cos de la pila de càrrega. Actualment, les piles de càrrega que utilitzen mòduls refrigerats per aire quan funcionen a plena potència, el soroll és bàsicament superior a 70 dB. Té poc impacte durant el dia però és molt molest a la nit. Per tant, el soroll fort a les estacions de càrrega és el problema més queixós pels operadors. Si es queixen, han de rectificar el problema. Tanmateix, els costos de rectificació són elevats i l'efecte és molt limitat. Al final, han de reduir la potència per reduir el soroll.
La pila de càrrega totalment refrigerada per líquid adopta una arquitectura de dissipació de calor de doble cicle. El mòdul de refrigeració líquida intern es basa en una bomba d'aigua per impulsar la circulació del refrigerant per dissipar la calor i transfereix la calor generada pel mòdul al radiador d'aletes. La dissipació de calor externa s'aconsegueix mitjançant ventiladors de baixa velocitat i gran volum o aparells d'aire condicionat. La calor es dissipa del dispositiu i el soroll del ventilador de baixa velocitat i gran volum d'aire és molt inferior al del ventilador petit amb una velocitat més alta. Les piles sobrealimentades totalment refrigerades per líquid també poden adoptar un disseny de dissipació de calor dividida. De manera similar a un aparell d'aire condicionat dividit, la unitat de dissipació de calor es col·loca lluny de la multitud i fins i tot pot dur a terme intercanvis de calor amb piscines i fonts per aconseguir una millor dissipació de calor i reduir els costos de soroll.
5. Cost total de propietat (TCO) baix
El cost dels equips de càrrega a les estacions de càrrega s'ha de considerar a partir del cost del cicle de vida complet (TCO) de la pila de càrrega. La vida útil de les piles de càrrega tradicionals que utilitzen mòduls de càrrega refrigerats per aire generalment no supera els 5 anys, però el període de lloguer actual per a les operacions de l'estació de càrrega és de 8-10 anys, cosa que significa que l'equip de càrrega s'ha de substituir almenys una vegada durant el cicle de funcionament de l'estació. D'altra banda, la vida útil de les piles de càrrega totalment refrigerades per líquid és d'almenys 10 anys, cosa que pot cobrir tot el cicle de vida de l'estació. Al mateix temps, en comparació amb les piles de càrrega que utilitzen mòduls refrigerats per aire que requereixen una obertura freqüent de l'armari, eliminació de pols, manteniment i altres operacions, les piles de càrrega totalment refrigerades per líquid només s'han de rentar després que s'acumuli pols al radiador extern, cosa que simplifica el manteniment.
El cost total de propietat (TCO) d'un sistema de càrrega completament refrigerat per líquid és inferior al d'un sistema de càrrega tradicional que utilitza mòduls de càrrega refrigerats per aire, i amb l'aplicació massiva generalitzada de sistemes completament refrigerats per líquid, el seu avantatge en termes de cost-eficàcia es farà més evident.
03. Estat del mercat de la supercàrrega de refrigeració líquida
Segons les últimes dades de la China Charging Alliance, hi havia 31.000 punts de càrrega públics més al febrer del 2023 que al gener del 2023, un augment interanual del 54,1% al febrer. A febrer del 2023, les unitats membres de l'aliança han reportat un total d'1,869 milions de punts de càrrega públics, incloent-hi 796.000Piles de càrrega de corrent continui 1,072 milionsPiles de càrrega de CA.
De fet, a mesura que la taxa de penetració dels vehicles de nova energia continua augmentant i les instal·lacions de suport com ara les piles de càrrega es desenvolupen ràpidament, la nova tecnologia de sobrealimentació refrigerada per líquid s'ha convertit en el focus de la competència a la indústria. Moltes empreses de vehicles de nova energia i empreses de piles també han començat a dur a terme investigació i desenvolupament tecnològic i disseny de sobrecàrrega.
Tesla és la primera empresa automobilística de la indústria a desplegar piles de sobrealimentació refrigerades per líquid per lots. Actualment, ha desplegat més de 1.500 estacions de sobrealimentació a la Xina amb un total de 10.000 piles de sobrealimentació. El sobrecarregador Tesla V3 adopta un disseny completament refrigerat per líquid, un mòdul de càrrega refrigerat per líquid i una pistola de càrrega refrigerada per líquid. Una sola pistola pot carregar fins a 250 kW/600 A, cosa que pot augmentar l'autonomia de creuer en 250 quilòmetres en 15 minuts. El model V4 està a punt de ser desplegat per lots. La pila de càrrega també augmenta la potència de càrrega a 350 kW per pistola.
Posteriorment, el Porsche Taycan va llançar per primera vegada al món l'arquitectura elèctrica d'alt voltatge de 800 V i admet una càrrega ràpida d'alta potència de 350 kW; l'edició limitada global Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 té un corrent de fins a 600 A, un voltatge de fins a 800 V i una potència de càrrega màxima de 480 kW; el GAC AION V, amb un voltatge màxim de fins a 1000 V, un corrent de fins a 600 A i una potència de càrrega màxima de 480 kW; el Xiaopeng G9, un cotxe produït en sèrie amb una plataforma de voltatge de carbur de silici de 800 V, adequada per a una càrrega ultraràpida de 480 kW;
04. Quina és la tendència futura de la supercàrrega per refrigeració líquida?
El camp de la sobrecàrrega per refrigeració líquida està en la seva infància, amb un gran potencial i àmplies perspectives de desenvolupament. La refrigeració líquida és una excel·lent solució per a la càrrega d'alta potència. No hi ha problemes tècnics en el disseny i la producció de fonts d'alimentació de pila de càrrega d'alta potència tant a casa com a l'estranger. Cal resoldre la connexió per cable des de la font d'alimentació de la pila de càrrega d'alta potència fins a la pistola de càrrega.
Tanmateix, la taxa de penetració de les piles sobrealimentades refrigerades per líquid d'alta potència al meu país encara és baixa. Això es deu al fet que les pistoles de càrrega refrigerades per líquid representen un cost relativament alt, i les piles de càrrega ràpida marcaran el començament d'un mercat per valor de centenars de milers de milions el 2025. Segons la informació pública, el preu mitjà de les piles de càrrega és d'uns 0,4 iuans/W. S'estima que el preu d'una pila de càrrega ràpida de 240 kW és d'uns 96.000 iuans. Segons el preu del cable de la pistola de càrrega refrigerada per líquid a la roda de premsa de CHINAEVSE, que és de 20.000 iuans/conjunt, s'estima el cost de la pistola de càrrega refrigerada per líquid. Representant aproximadament el 21% del cost de les piles de càrrega, es converteix en el component més car després dels mòduls de càrrega. S'espera que a mesura que augmenta el nombre de nous models de càrrega ràpida d'energia, l'espai de mercat per a alta potència...piles de càrrega ràpidaal meu país serà aproximadament de 133.400 milions de iuans el 2025.
En el futur, la tecnologia de supercàrrega de refrigeració líquida continuarà accelerant la penetració.
El desenvolupament i el disseny de la tecnologia de sobrecàrrega d'alta potència refrigerada per líquid encara té un llarg camí per recórrer. Això requereix la cooperació de les companyies automobilístiques, les companyies de bateries, les companyies de piles i altres parts. Només d'aquesta manera podrem donar un millor suport al desenvolupament de la indústria de vehicles elèctrics de la Xina, promoure encara més la càrrega ordenada i el V2G, ajudar a la conservació d'energia i la reducció d'emissions, el desenvolupament verd i baix en carboni, i accelerar la realització de l'objectiu estratègic del "doble carboni".
Data de publicació: 04-03-2024