01.O que é "super carregamento com resfriamento líquido"?
princípio de trabalho:
O supercarregamento refrigerado a líquido consiste em estabelecer um canal especial de circulação de líquido entre o cabo e a pistola de carregamento.O refrigerante líquido para dissipação de calor é adicionado ao canal, e o refrigerante é circulado através de uma bomba de força para extrair o calor gerado durante o processo de carregamento.
A parte de alimentação do sistema utiliza refrigeração líquida para dissipação de calor e não há troca de ar com o ambiente externo, podendo atingir um design IP65.Ao mesmo tempo, o sistema utiliza um ventilador de grande volume de ar para dissipar o calor com baixo ruído e alto respeito ao meio ambiente.
02.Quais são as vantagens do supercarregamento com refrigeração líquida?
Vantagens do super carregamento com refrigeração líquida:
1. Maior corrente e velocidade de carregamento rápida.A corrente de saída dopilha de carregamentoé limitado pelo fio da pistola de carregamento.O cabo de cobre dentro do fio da pistola de carregamento conduz eletricidade e o calor gerado pelo cabo é proporcional ao valor quadrado da corrente.Quanto maior for a corrente de carga, maior será o calor gerado pelo cabo.Deve ser reduzido.Para evitar o superaquecimento, a área da seção transversal do fio deve ser aumentada e, claro, o fio da arma será mais pesado.A atual pistola de carregamento padrão nacional 250A geralmente usa cabo de 80 mm2.A arma de carregamento é muito pesada como um todo e não é fácil de dobrar.Se você deseja obter um carregamento de corrente maior, também pode usar o carregamento de pistola dupla, mas esta é apenas uma medida provisória em situações específicas.A solução final para o carregamento de alta corrente só pode ser o carregamento com uma pistola de carregamento resfriada a líquido.
Existem cabos e canos de água dentro da pistola de carregamento resfriada a líquido.O cabo do 500A refrigerado a líquidoarma de carregamentogeralmente é de apenas 35 mm2, e o calor é retirado pelo fluxo do líquido refrigerante na tubulação de água.Como o cabo é fino, a pistola de carregamento refrigerada a líquido é 30% a 40% mais leve que uma pistola de carregamento convencional.A pistola de carregamento resfriada a líquido também precisa ser equipada com uma unidade de resfriamento, que consiste em tanque de água, bomba d'água, radiador e ventilador.A bomba de água faz com que o líquido refrigerante circule na linha da pistola, trazendo o calor para o radiador e, em seguida, soprando-o pelo ventilador, alcançando assim uma capacidade de carga maior do que as pistolas de carga convencionais refrigeradas naturalmente.
2. O cabo da arma é mais leve e o equipamento de carregamento é leve.
3. Menos calor, rápida dissipação de calor e alta segurança.Os corpos das estacas de carga convencionais e das estacas de carga resfriadas por semilíquido são resfriados a ar para dissipação de calor.O ar entra no corpo da estaca por um lado, afasta o calor dos componentes elétricos e dos módulos retificadores e se dissipa do corpo da estaca no outro lado.O ar será misturado com poeira, névoa salina e vapor de água e adsorvido na superfície dos dispositivos internos, resultando em mau isolamento do sistema, má dissipação de calor, baixa eficiência de carregamento e redução da vida útil do equipamento.Para pilhas de carga convencionais ou pilhas de carga de resfriamento semilíquido, dissipação de calor e proteção são dois conceitos contraditórios.Se a proteção for boa, a dissipação de calor será difícil de projetar e, se a dissipação de calor for boa, será difícil lidar com a proteção.
A pilha de carregamento totalmente resfriada a líquido usa um módulo de carregamento resfriado a líquido.Não há dutos de ar na parte frontal e traseira do módulo refrigerado a líquido.O módulo depende do refrigerante que circula dentro da placa resfriada por líquido para trocar calor com o mundo exterior.Portanto, a parte de alimentação da pilha de carga pode ser totalmente fechada para reduzir a dissipação de calor.O radiador é externo e o calor é trazido para o radiador através do líquido refrigerante interno, e o ar externo dissipa o calor na superfície do radiador.O módulo de carregamento refrigerado a líquido e os acessórios elétricos dentro da pilha de carregamento não têm contato com o ambiente externo, alcançando assim proteção IP65 e maior confiabilidade.
4. Baixo ruído de carregamento e maior nível de proteção.As pilhas de carregamento convencionais e as pilhas de carregamento resfriadas por semilíquido possuem módulos de carregamento resfriados a ar integrados.Os módulos refrigerados a ar são construídos com vários pequenos ventiladores de alta velocidade e o ruído operacional atinge mais de 65db.Existem também ventiladores de resfriamento no corpo da pilha de carregamento.Atualmente, o carregamento de pilhas usa módulos refrigerados a ar. Quando funcionando com potência total, o ruído está basicamente acima de 70dB.Tem pouco impacto durante o dia, mas é muito perturbador à noite.Portanto, o ruído alto nas estações de carregamento é o problema mais reclamado pelas operadoras.Se reclamarem, eles terão que corrigir o problema.Contudo, os custos de retificação são elevados e o efeito é muito limitado.No final, eles têm que reduzir a potência para reduzir o ruído.
A pilha de carregamento totalmente resfriada por líquido adota uma arquitetura de dissipação de calor de ciclo duplo.O módulo interno de refrigeração líquida depende de uma bomba de água para acionar a circulação do líquido refrigerante para dissipar o calor e transferir o calor gerado pelo módulo para o radiador de aletas.A dissipação de calor externa é obtida por ventiladores ou condicionadores de ar de baixa velocidade e alto volume.O calor é dissipado do aparelho, e o ruído do ventilador com baixa velocidade e grande volume de ar é muito menor do que o do ventilador pequeno com velocidade mais alta.Pilhas supercarregadas totalmente resfriadas por líquido também podem adotar um design de dissipação de calor dividido.Semelhante a um ar condicionado split, a unidade de dissipação de calor é posicionada longe da multidão, podendo até realizar troca de calor com piscinas e fontes para obter melhor dissipação de calor e reduzir custos.barulho.
5. Baixo TCO
O custo do equipamento de carregamento nas estações de carregamento deve ser considerado a partir do custo do ciclo de vida completo (TCO) da pilha de carregamento.A vida útil das pilhas de carregamento tradicionais usando módulos de carregamento refrigerados a ar geralmente não excede 5 anos, mas o período de locação atual para operações da estação de carregamento é de 8 a 10 anos, o que significa que o equipamento de carregamento precisa ser substituído pelo menos uma vez durante a estação de carregamento. ciclo operacional.Por outro lado, a vida útil das pilhas de carga totalmente refrigeradas a líquido é de pelo menos 10 anos, o que pode cobrir todo o ciclo de vida da estação.Ao mesmo tempo, em comparação com as pilhas de carga que usam módulos refrigerados a ar que exigem abertura frequente do gabinete, remoção de poeira, manutenção e outras operações, as pilhas de carga totalmente resfriadas a líquido só precisam ser lavadas após o acúmulo de poeira no radiador externo, simplificando a manutenção. .
O TCO de um sistema de carregamento totalmente refrigerado a líquido é inferior ao de um sistema de carregamento tradicional usando módulos de carregamento refrigerados a ar e, com a ampla aplicação em massa de sistemas totalmente refrigerados a líquido, sua vantagem em termos de custo-benefício se tornará mais óbvia.
03. Status do mercado de supercarregamento de refrigeração líquida
De acordo com os dados mais recentes da China Charging Alliance, havia mais 31.000 pilhas de carregamento público em Fevereiro de 2023 do que em Janeiro de 2023, um aumento anual de 54,1% em Fevereiro.Em fevereiro de 2023, as unidades membros da aliança relataram um total de 1,869 milhão de pilhas de carregamento público, incluindo 796.000Pilhas de carregamento DCe 1,072 milhõesPilhas de carregamento AC.
Na verdade, à medida que a taxa de penetração de novos veículos energéticos continua a aumentar e as instalações de apoio, como as pilhas de carregamento, se desenvolvem rapidamente, a nova tecnologia de sobrealimentação com refrigeração líquida tornou-se o foco da concorrência na indústria.Muitas novas empresas de veículos de energia e empresas de pilhas também começaram a realizar pesquisa e desenvolvimento de tecnologia e layout de sobrecarga.
A Tesla é a primeira empresa automobilística do setor a implantar pilhas de superalimentação refrigeradas a líquido em lotes.Atualmente, implantou mais de 1.500 estações de superalimentação na China, com um total de 10.000 pilhas de superalimentação.O supercharger Tesla V3 adota um design totalmente refrigerado a líquido, um módulo de carregamento refrigerado a líquido e uma pistola de carregamento refrigerada a líquido.Um único canhão pode carregar até 250kW/600A, o que pode aumentar o alcance de cruzeiro em 250 quilômetros em 15 minutos.O modelo V4 está prestes a ser implantado em lotes.A pilha de carga também aumenta a potência de carga para 350 kW por arma.
Posteriormente, o Porsche Taycan lançou pela primeira vez no mundo a arquitetura elétrica de alta tensão de 800 V e suporta carregamento rápido de alta potência de 350 kW;a edição limitada global Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 tem uma corrente de até 600A, uma tensão de até 800V e uma potência de carregamento de pico de 480kW;GAC AION V, com tensão de pico de até 1000V, corrente de até 600A e potência de carregamento de pico de 480kW;Xiaopeng G9, um carro produzido em massa com uma plataforma de tensão de carboneto de silício de 800 V, adequado para carregamento ultrarrápido de 480 kW;
04. Qual é a tendência futura da supercarga com refrigeração líquida?
O campo da sobrecarga de refrigeração líquida está em sua infância, com grande potencial e amplas perspectivas de desenvolvimento.O resfriamento líquido é uma excelente solução para carregamento de alta potência.Não há problemas técnicos no projeto e produção de fontes de alimentação de pilha de carregamento de alta potência no país e no exterior.É necessário resolver a conexão do cabo da fonte de alimentação da pilha de carregamento de alta potência até a pistola de carregamento.
No entanto, a taxa de penetração de estacas superalimentadas com refrigeração líquida de alta potência em meu país ainda é baixa.Isso ocorre porque as armas de carregamento refrigeradas a líquido têm um custo relativamente alto, e as pilhas de carregamento rápido inaugurarão um mercado avaliado em centenas de bilhões em 2025. De acordo com informações públicas, o preço médio das pilhas de carregamento é de cerca de 0,4 yuan/W.Estima-se que o preço de uma pilha de carregamento rápido de 240 kW seja de cerca de 96.000 yuans.De acordo com o preço do cabo da pistola de carregamento com refrigeração líquida na conferência de imprensa da CHINAEVSE, que é de 20.000 yuans/conjunto, o custo da pistola de carregamento com refrigeração líquida é estimado.Representando aproximadamente 21% do custo de carregamento de pilhas, torna-se o componente mais caro depois dos módulos de carregamento.Espera-se que, à medida que aumenta o número de novos modelos de carregamento rápido de energia, o espaço de mercado para produtos de alta potênciapilhas de carregamento rápidono meu país será de aproximadamente 133,4 mil milhões de yuans em 2025.
No futuro, a tecnologia de supercarregamento com refrigeração líquida continuará a acelerar a penetração.
O desenvolvimento e o layout da tecnologia de sobrecarga com refrigeração líquida de alta potência ainda têm um longo caminho a percorrer.Isto requer a cooperação de empresas automobilísticas, empresas de baterias, empresas de pilhas e outras partes.Só desta forma poderemos apoiar melhor o desenvolvimento da indústria de veículos eléctricos da China, promover ainda mais o carregamento ordenado e V2G, ajudar a conservação de energia e a redução de emissões, o desenvolvimento ecológico e de baixo carbono, e acelerar a realização do objectivo estratégico de "carbono duplo".
Horário da postagem: 04/03/2024