01. Vad är "vätskekylningskompressor"?
arbetsprincip:
Vätskekyld kompressorladdning går ut på att skapa en speciell vätskecirkulationskanal mellan kabeln och laddningspistolen. Flytande kylvätska för värmeavledning tillsätts i kanalen, och kylvätskan cirkuleras genom en kraftpump för att avlägsna den värme som genereras under laddningsprocessen.
Systemets kraftdel använder vätskekylning för värmeavledning, och det sker inget luftutbyte med den yttre miljön, så det kan uppnå en IP65-design. Samtidigt använder systemet en stor luftvolymfläkt för att avleda värme med lågt ljud och hög miljövänlighet.
02. Vilka är fördelarna med vätskekylningskompressor?
Fördelar med vätskekylningskompressor:
1. Större ström och snabb laddningshastighet. Utgångsströmmen frånladdningshögbegränsas av laddningspistolens tråd. Kopparkabeln inuti laddningspistolens tråd leder elektricitet, och värmen som genereras av kabeln är proportionell mot kvadratvärdet på strömmen. Ju större laddningsströmmen är, desto större värme genereras av kabeln. Den måste minskas. För att undvika överhettning måste trådens tvärsnittsarea ökas, och naturligtvis blir laddningspistolens tråd tyngre. Den nuvarande nationella standardladdningspistolen på 250A använder vanligtvis 80 mm2 kabel. Laddpistolen är mycket tung som helhet och är inte lätt att böja. Om du vill uppnå högre strömladdning kan du också använda dubbelladdningspistol, men detta är bara en tillfällig åtgärd i specifika situationer. Den slutgiltiga lösningen för högströmsladdning kan endast vara laddning med en vätskekyld laddningspistol.
Det finns kablar och vattenrör inuti den vätskekylda laddningspistolen. Kabeln till den vätskekylda 500A-laddningspistolenladdningspistolär vanligtvis bara 35 mm2, och värmen tas bort av kylvätskans flöde i vattenröret. Eftersom kabeln är tunn är den vätskekylda laddningspistolen 30 % till 40 % lättare än en konventionell laddningspistol. Den vätskekylda laddningspistolen behöver också vara utrustad med en kylenhet, som består av en vattentank, vattenpump, kylare och fläkt. Vattenpumpen driver kylvätskan att cirkulera i pistolledningen, vilket leder värmen till kylaren och sedan blåser bort den av fläkten, vilket uppnår en större bärförmåga än konventionella naturligt kylda laddningspistoler.
2. Vapenlinan är lättare och laddningsutrustningen är lättviktig.
3. Mindre värme, snabb värmeavledning och hög säkerhet. Pålkropparna i konventionella laddningspålar och halvvätskekylda laddningspålar är luftkylda för värmeavledning. Luften kommer in i pålkroppen från ena sidan, blåser bort värmen från de elektriska komponenterna och likriktarmodulerna och avges från pålkroppen på den andra sidan. Luften kommer att blandas med damm, saltspray och vattenånga och adsorberas på ytan av interna enheter, vilket resulterar i dålig systemisolering, dålig värmeavledning, låg laddningseffektivitet och minskad livslängd för utrustningen. För konventionella laddningspålar eller halvvätskekylande laddningspålar är värmeavledning och skydd två motsägelsefulla begrepp. Om skyddet är bra kommer värmeavledningen att vara svår att utforma, och om värmeavledningen är god kommer skyddet att vara svårt att hantera.
Den helt vätskekylda laddningstapeln använder en vätskekyld laddningsmodul. Det finns inga luftkanaler på fram- och baksidan av den vätskekylda modulen. Modulen förlitar sig på kylvätskan som cirkulerar inuti den vätskekylda plattan för att utbyta värme med omvärlden. Därför kan laddningstapelns kraftdel vara helt innesluten för att minska värmeavledningen. Radiatorn är extern, och värmen leds till radiatorn genom kylvätskan inuti, och den yttre luften blåser bort värmen på radiatorytan. Den vätskekylda laddningsmodulen och elektriska tillbehör inuti laddningstapeln har ingen kontakt med den yttre miljön, vilket uppnår IP65-skydd och högre tillförlitlighet.
4. Lågt laddningsljud och högre skyddsnivå. Konventionella laddningsstavar och halvvätskekylda laddningsstavar har inbyggda luftkylda laddningsmoduler. De luftkylda modulerna är byggda med flera små höghastighetsfläktar, och driftsljudet når mer än 65 dB. Det finns också kylfläktar på laddningsstavens kropp. För närvarande använder laddningsstavar luftkylda moduler. När de körs med full effekt är ljudet i princip över 70 dB. Det har liten påverkan under dagen men är mycket störande på natten. Därför är det höga ljudet vid laddningsstationerna det mest klagade problemet för operatörer. Om de klagas måste de åtgärda problemet. Åtgärdskostnaderna är dock höga och effekten är mycket begränsad. I slutändan måste de minska effekten för att minska ljudet.
Den helt vätskekylda laddningsstapeln använder en dubbelcykelsarkitektur för värmeavledning. Den interna vätskekylningsmodulen förlitar sig på en vattenpump för att driva kylvätskecirkulationen för att avleda värme och överför den värme som genereras av modulen till kylflänsradiatorn. Den externa värmeavledningen uppnås med låghastighetsfläktar eller luftkonditioneringsapparater med hög volym. Värmen avleds från enheten, och ljudet från fläkten med låg hastighet och stor luftvolym är mycket lägre än för små fläktar med högre hastighet. Helt vätskekylda superladdade staplar kan också använda en delad värmeavledningsdesign. I likhet med en delad luftkonditionering är värmeavledningsenheten placerad borta från mängden och kan till och med utföra värmeväxling med pooler och fontäner för att uppnå bättre värmeavledning och lägre bullerkostnader.
5. Låg total ägandekostnad
Kostnaden för laddningsutrustning vid laddstationer måste beaktas utifrån laddningspålens totala livscykelkostnad (TCO). Livslängden för traditionella laddningspålar med luftkylda laddningsmoduler överstiger i allmänhet inte 5 år, men den nuvarande leasingperioden för laddningsstationsdrift är 8–10 år, vilket innebär att laddningsutrustningen behöver bytas ut minst en gång under stationens driftscykel. Å andra sidan är livslängden för helt vätskekylda laddningspålar minst 10 år, vilket kan täcka stationens hela livscykel. Samtidigt, jämfört med laddningspålar med luftkylda moduler som kräver frekvent öppning av skåpet, dammborttagning, underhåll och andra åtgärder, behöver helt vätskekylda laddningspålar bara spolas efter att damm har samlats i den externa kylaren, vilket gör underhållet enkelt.
Den totala ägandekostnaden (TCO) för ett helt vätskekylt laddningssystem är lägre än för ett traditionellt laddningssystem med luftkylda laddningsmoduler, och med den utbredda massanvändningen av helt vätskekylda system kommer dess kostnadseffektivitetsfördel att bli mer uppenbar.
03. Marknadsstatus för vätskekylningskompressor
Enligt den senaste informationen från China Charging Alliance fanns det 31 000 fler offentliga laddstolpar i februari 2023 än i januari 2023, en ökning med 54,1 % jämfört med föregående år i februari. Från och med februari 2023 har medlemsenheterna inom alliansen rapporterat totalt 1,869 miljoner offentliga laddstolpar, inklusive 796 000DC-laddningshögaroch 1,072 miljonerAC-laddningshögar.
Faktum är att i takt med att penetrationsgraden för nya energifordon fortsätter att öka och stödjande anläggningar som laddningspålar utvecklas snabbt, har den nya tekniken för vätskekyld överladdning blivit fokus för konkurrens i branschen. Många företag som tillverkar nya energifordon och laddningspålar har också börjat bedriva teknisk forskning och utveckling samt utformning av överladdning.
Tesla är det första bilföretaget i branschen som driftsätter vätskekylda kompressorpålar i omgångar. För närvarande har de driftsatt fler än 1 500 kompressorstationer i Kina med totalt 10 000 kompressorpålar. Tesla V3-kompressorn har en helt vätskekyld design, en vätskekyld laddningsmodul och en vätskekyld laddningskanon. En enda kanon kan ladda upp till 250 kW/600 A, vilket kan öka räckvidden med 250 kilometer på 15 minuter. V4-modellen är på väg att driftsättas i omgångar. Laddningspålen ökar också laddningseffekten till 350 kW per kanon.
Därefter lanserade Porsche Taycan för första gången i världen den elektriska högspänningsarkitekturen på 800 V och stöder 350 kW högeffektssnabbladdning; Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 global limited edition har en ström på upp till 600 A, en spänning på upp till 800 V och en maximal laddningseffekt på 480 kW; GAC AION V, med en toppspänning på upp till 1000 V, en ström på upp till 600 A och en maximal laddningseffekt på 480 kW; Xiaopeng G9, en massproducerad bil med en 800 V kiselkarbidspänningsplattform, lämplig för 480 kW ultrasnabbladdning;
04. Vad är den framtida trenden för vätskekylningskompressor?
Området för överladdning med vätskekylning är i sin linda, med stor potential och breda utvecklingsmöjligheter. Vätskekylning är en utmärkt lösning för högeffektsladdning. Det finns inga tekniska problem vid design och produktion av högeffektsladdningsstångsströmförsörjning hemma och utomlands. Det är nödvändigt att lösa kabelanslutningen från högeffektsladdningsstångens strömförsörjning till laddningspistolen.
Penetrationsgraden för högpresterande vätskekylda kompressorladdade pålar i mitt land är dock fortfarande låg. Detta beror på att vätskekylda laddningspistoler står för en relativt hög kostnad, och snabbladdningspålar kommer att skapa en marknad värd hundratals miljarder år 2025. Enligt offentlig information är det genomsnittliga priset för laddningspålar cirka 0,4 yuan/W. Det uppskattas att priset för en 240 kW snabbladdningspåle är cirka 96 000 yuan. Enligt priset på den vätskekylda laddningspistolkabeln på CHINAEVSE-presskonferensen, som är 20 000 yuan/set, uppskattas kostnaden för den vätskekylda laddningspistolen. Den står för cirka 21 % av kostnaden för laddningspålar och blir den dyraste komponenten efter laddningsmoduler. Det förväntas att i takt med att antalet nya snabbladdningsmodeller för energi ökar, kommer marknadsutrymmet för högpresterandesnabbladdande högari mitt land kommer att vara cirka 133,4 miljarder yuan år 2025.
I framtiden kommer vätskekylnings-superladdningsteknik att fortsätta att accelerera penetrationen.
Utvecklingen och utformningen av högpresterande vätskekyld överladdningsteknik har fortfarande en lång väg att gå. Detta kräver samarbete mellan bilföretag, batteriföretag, pålföretag och andra parter. Endast på detta sätt kan vi bättre stödja utvecklingen av Kinas elfordonsindustri, ytterligare främja ordnad laddning och V2G, bidra till energibesparing och utsläppsminskning, koldioxidsnål och grön utveckling, och påskynda förverkligandet av det strategiska målet "dubbelt kol".
Publiceringstid: 4 mars 2024