01. Que é a "supercarga con refrixeración líquida"?
principio de funcionamento:
A sobrecarga con refrixeración líquida consiste en configurar unha canle especial de circulación de líquido entre o cable e a pistola de carga. Engádese refrixerante líquido para a disipación da calor na canle e o refrixerante faise circular a través dunha bomba de enerxía para extraer a calor xerada durante o proceso de carga.
A parte de potencia do sistema usa refrixeración líquida para a disipación da calor e non hai intercambio de aire co ambiente externo, polo que pode acadar un deseño IP65. Ao mesmo tempo, o sistema usa un ventilador de gran volume de aire para disipar a calor con baixo ruído e un alto respecto polo medio ambiente.
02. Cales son as vantaxes da supercarga con refrixeración líquida?
Vantaxes da supercarga con refrixeración líquida:
1. Maior corrente e velocidade de carga rápida. A corrente de saída dopila de cargaestá limitado polo cable da pistola de carga. O cable de cobre dentro do cable da pistola de carga conduce a electricidade e a calor xerada polo cable é proporcional ao valor cadrado da corrente. Canto maior sexa a corrente de carga, maior será a calor xerada polo cable. Debe reducirse. Para evitar o sobrequecemento, débese aumentar a área da sección transversal do cable e, por suposto, o cable da pistola será máis pesado. A pistola de carga estándar nacional actual de 250 A xeralmente usa un cable de 80 mm2. A pistola de carga é moi pesada no seu conxunto e non é fácil de dobrar. Se queres conseguir unha carga de corrente maior, tamén podes usar a carga de dobre pistola, pero isto é só unha medida provisional en situacións específicas. A solución final para a carga de alta corrente só pode ser a carga cunha pistola de carga refrixerada por líquido.
Hai cables e tubos de auga dentro da pistola de carga refrixerada por líquido. O cable da batería de 500 A refrixerada por líquidopistola de carganormalmente é de só 35 mm2 e a calor é absorbida polo fluxo de refrixerante na tubaxe de auga. Debido a que o cable é delgado, a pistola de carga refrixerada por líquido é entre un 30 % e un 40 % máis lixeira que unha pistola de carga convencional. A pistola de carga refrixerada por líquido tamén debe estar equipada cunha unidade de refrixeración, que consiste nun depósito de auga, unha bomba de auga, un radiador e un ventilador. A bomba de auga impulsa o refrixerante para que circule pola liña da pistola, levando a calor ao radiador e logo eliminándoa mediante o ventilador, conseguindo así unha maior capacidade de carga que as pistolas de carga convencionais refrixeradas de forma natural.
2. O cable da pistola é máis lixeiro e o equipo de carga é máis lixeiro.
3. Menos calor, rápida disipación da calor e alta seguridade. Os corpos das pilas das pilas de carga convencionais e as pilas de carga con refrixeración semilíquida están arrefriados por aire para a disipación da calor. O aire entra no corpo da pila por un lado, sopra a calor dos compoñentes eléctricos e dos módulos rectificadores e disipase polo corpo da pila polo outro lado. O aire mesturarase con po, néboa salina e vapor de auga e adsorberase na superficie dos dispositivos internos, o que resulta nun illamento deficiente do sistema, unha disipación da calor deficiente, unha baixa eficiencia de carga e unha vida útil reducida do equipo. Para as pilas de carga convencionais ou as pilas de carga con refrixeración semilíquida, a disipación da calor e a protección son dous conceptos contraditorios. Se a protección é boa, a disipación da calor será difícil de deseñar e, se a disipación da calor é boa, a protección será difícil de xestionar.
A pila de carga totalmente refrixerada por líquido emprega un módulo de carga refrixerado por líquido. Non hai condutos de aire na parte dianteira nin traseira do módulo refrixerado por líquido. O módulo depende do refrixerante que circula dentro da placa refrixerada por líquido para intercambiar calor co mundo exterior. Polo tanto, a parte de potencia da pila de carga pode estar completamente pechada para reducir a disipación de calor. O radiador é externo e a calor lévase ao radiador a través do refrixerante do interior, e o aire externo sopra a calor na superficie do radiador. O módulo de carga refrixerado por líquido e os accesorios eléctricos dentro da pila de carga non teñen contacto co ambiente externo, polo que se consegue unha protección IP65 e unha maior fiabilidade.
4. Baixo ruído de carga e maior nivel de protección. As pilas de carga convencionais e as pilas de carga semirrefrigeradas por líquido teñen módulos de carga refrixerados por aire incorporados. Os módulos refrixerados por aire están construídos con varios ventiladores pequenos de alta velocidade e o ruído de funcionamento alcanza máis de 65 dB. Tamén hai ventiladores de refrixeración no corpo da pila de carga. Actualmente, as pilas de carga que usan módulos refrixerados por aire cando funcionan a potencia máxima, o ruído está basicamente por riba dos 70 dB. Ten pouco impacto durante o día pero é moi molesto pola noite. Polo tanto, o ruído forte nas estacións de carga é o problema máis queixado polos operadores. Se se queixan, teñen que rectificar o problema. Non obstante, os custos de rectificación son elevados e o efecto é moi limitado. Ao final, teñen que reducir a potencia para reducir o ruído.
A pila de carga totalmente refrixerada por líquido adopta unha arquitectura de disipación de calor de dobre ciclo. O módulo interno de refrixeración líquida baséase nunha bomba de auga para impulsar a circulación do refrixerante para disipar a calor e transfire a calor xerada polo módulo ao radiador de aletas. A disipación de calor externa conséguese mediante ventiladores de alta velocidade e gran volume ou aparellos de aire acondicionado. A calor disípase do dispositivo e o ruído do ventilador de baixa velocidade e gran volume de aire é moito menor que o do ventilador pequeno con maior velocidade. As pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido tamén poden adoptar un deseño de disipación de calor dividida. De xeito similar a un aparello de aire acondicionado dividido, a unidade de disipación de calor colócase lonxe da multitude e mesmo pode realizar intercambio de calor con piscinas e fontes para lograr unha mellor disipación da calor e reducir os custos de ruído.
5. Costo total de propiedade baixo
O custo dos equipos de carga nas estacións de carga debe considerarse a partir do custo do ciclo de vida completo (TCO) da pila de carga. A vida útil das pilas de carga tradicionais que usan módulos de carga refrixerados por aire xeralmente non supera os 5 anos, pero o período de arrendamento actual para o funcionamento das estacións de carga é de 8 a 10 anos, o que significa que o equipo de carga debe ser substituído polo menos unha vez durante o ciclo de funcionamento da estación. Por outra banda, a vida útil das pilas de carga totalmente refrixeradas por líquido é de polo menos 10 anos, o que pode cubrir todo o ciclo de vida da estación. Ao mesmo tempo, en comparación coas pilas de carga que usan módulos refrixerados por aire que requiren apertura frecuente do armario, eliminación de po, mantemento e outras operacións, as pilas de carga totalmente refrixeradas por líquido só precisan ser limpadas despois de que se acumule po no radiador externo, o que simplifica o mantemento.
O custo total de propiedade (TCO) dun sistema de carga totalmente refrixerado por líquido é menor que o dun sistema de carga tradicional que usa módulos de carga refrixerados por aire e, coa aplicación masiva xeneralizada de sistemas totalmente refrixerados por líquido, a súa vantaxe en termos de custos e rendibilidade farase máis evidente.
03. Estado do mercado da supercarga con refrixeración líquida
Segundo os datos máis recentes da China Charging Alliance, en febreiro de 2023 houbo 31 000 puntos de carga públicos máis que en xaneiro de 2023, o que supón un aumento interanual do 54,1 % en febreiro. En febreiro de 2023, as unidades membros da alianza notificaron un total de 1,869 millóns de puntos de carga públicos, incluíndo 796 000Pilas de carga de CCe 1,072 millónsPilas de carga de CA.
De feito, a medida que a taxa de penetración dos vehículos de novas enerxías continúa a aumentar e as instalacións de apoio, como as pilas de carga, se desenvolven rapidamente, a nova tecnoloxía de sobrealimentación refrixerada por líquido converteuse no foco da competencia na industria. Moitas empresas de vehículos de novas enerxías e empresas de pilas tamén comezaron a levar a cabo investigación e desenvolvemento tecnolóxico e deseño de sobrecarga.
Tesla é a primeira empresa automobilística da industria en despregar pilas de sobrealimentación refrixeradas por líquido por lotes. Na actualidade, despregou máis de 1500 estacións de sobrealimentación na China cun total de 10 000 pilas de sobrealimentación. O sobrealimentador Tesla V3 adopta un deseño totalmente refrixerado por líquido, un módulo de carga refrixerado por líquido e unha pistola de carga refrixerada por líquido. Unha soa pistola pode cargar ata 250 kW/600 A, o que pode aumentar a autonomía de cruceiro en 250 quilómetros en 15 minutos. O modelo V4 está a piques de despregarse por lotes. A pila de carga tamén aumenta a potencia de carga a 350 kW por pistola.
Posteriormente, o Porsche Taycan lanzou por primeira vez no mundo a arquitectura eléctrica de alta tensión de 800 V e admite a carga rápida de alta potencia de 350 kW; a edición limitada global Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 ten unha corrente de ata 600 A, unha tensión de ata 800 V e unha potencia de carga máxima de 480 kW; o GAC AION V, cunha tensión máxima de ata 1000 V, unha corrente de ata 600 A e unha potencia de carga máxima de 480 kW; o Xiaopeng G9, un coche producido en masa cunha plataforma de tensión de carburo de silicio de 800 V, axeitado para unha carga ultrarrápida de 480 kW;
04. Cal é a tendencia futura da supercarga con refrixeración líquida?
O campo da sobrecarga por refrixeración líquida está nos seus inicios, con gran potencial e amplas perspectivas de desenvolvemento. A refrixeración líquida é unha excelente solución para a carga de alta potencia. Non hai problemas técnicos no deseño e produción de fontes de alimentación de pila de carga de alta potencia tanto no país como no estranxeiro. É necesario resolver a conexión por cable desde a fonte de alimentación da pila de carga de alta potencia ata a pistola de carga.
Non obstante, a taxa de penetración das pilas sobrealimentadas refrixeradas por líquido de alta potencia no meu país aínda é baixa. Isto débese a que as pistolas de carga refrixeradas por líquido representan un custo relativamente alto, e as pilas de carga rápida marcarán o comezo dun mercado por valor de centos de miles de millóns en 2025. Segundo a información pública, o prezo medio das pilas de carga é duns 0,4 yuans/W. Estímase que o prezo dunha pila de carga rápida de 240 kW é duns 96.000 yuans. Segundo o prezo do cable da pistola de carga refrixerada por líquido na rolda de prensa de CHINAEVSE, que é de 20.000 yuans/conxunto, estímase que o custo da pistola de carga refrixerada por líquido. Representando aproximadamente o 21 % do custo das pilas de carga, convértese no compoñente máis caro despois dos módulos de carga. Espérase que a medida que aumente o número de novos modelos de carga rápida de enerxía, o espazo de mercado para alta potencia...pilas de carga rápidano meu país serán aproximadamente 133.400 millóns de yuans en 2025.
No futuro, a tecnoloxía de supercarga por refrixeración líquida seguirá acelerando a súa penetración.
O desenvolvemento e o deseño da tecnoloxía de sobrecarga de alta potencia con refrixeración líquida aínda ten un longo camiño por percorrer. Isto require a cooperación das empresas automobilísticas, das empresas de baterías, das empresas de pilas e doutras partes. Só deste xeito poderemos apoiar mellor o desenvolvemento da industria de vehículos eléctricos da China, promover aínda máis a carga ordenada e o V2G, axudar á conservación de enerxía e á redución de emisións, ao desenvolvemento baixo en carbono e ecolóxico e acelerar a consecución do obxectivo estratéxico do "dobre carbono".
Data de publicación: 04-03-2024