01. Hvað er „vökvakælandi ofurhleðsla“?
Vinnuregla:
Vökvakæld ofurhleðsla felst í því að setja upp sérstaka vökvarás milli kapalsins og hleðslubyssunnar. Fljótandi kælivökvi til að dreifa varma er bætt í rásina og kælivökvinn er dreifður í gegnum rafmagnsdælu til að draga úr hitanum sem myndast við hleðsluferlið.
Rafmagnshluti kerfisins notar vökvakælingu til að dreifa varma og engin loftskipti eru við ytra umhverfi, þannig að það getur náð IP65 hönnun. Á sama tíma notar kerfið stóran loftrúmmálsviftu til að dreifa hita með litlum hávaða og mikilli umhverfisvænni.
02. Hverjir eru kostir þess að nota ofurhleðslu með vökvakælingu?
Kostir ofhleðslu með vökvakælingu:
1. Meiri straumur og hraður hleðsluhraði. Útgangsstraumurinn áhleðsluhaugurer takmarkað af vír hleðslubyssunnar. Koparvírinn inni í vír hleðslubyssunnar leiðir rafmagn og hitinn sem myndast af kaplinum er í réttu hlutfalli við ferning straumsins. Því meiri sem hleðslustraumurinn er, því meiri hiti myndast af kaplinum. Hann verður að minnka. Til að forðast ofhitnun verður að auka þversniðsflatarmál vírsins og að sjálfsögðu verður vírinn þyngri. Núverandi 250A staðlað hleðslubyssa notar almennt 80 mm2 kapal. Hleðslubyssan er mjög þung í heild sinni og er ekki auðvelt að beygja hana. Ef þú vilt ná fram meiri straumhleðslu geturðu einnig notað tvöfalda byssuhleðslu, en þetta er aðeins bráðabirgðalausn í ákveðnum aðstæðum. Endanleg lausn á hástraumshleðslu getur aðeins verið að hlaða með vökvakældri hleðslubyssu.
Það eru snúrur og vatnsleiðslur inni í vökvakældu hleðslubyssunni. Snúran á 500A vökvakælduhleðslubyssaer venjulega aðeins 35 mm2 og hitinn er tekinn burt með kælivökvaflæði í vatnspípunni. Þar sem kapallinn er þunnur er vökvakælda hleðslubyssan 30% til 40% léttari en hefðbundin hleðslubyssa. Vökvakælda hleðslubyssan þarf einnig að vera búin kælieiningu, sem samanstendur af vatnstanki, vatnsdælu, kæli og viftu. Vatnsdælan knýr kælivökvann áfram í dreifingu í byssuleiðslunni, færir hitann að kælinum og blæs honum síðan burt með viftunni, og nær þannig meiri burðargetu en hefðbundnar náttúrulega kældar hleðslubyssur.
2. Snúran á byssunni er léttari og hleðslubúnaðurinn er léttur.
3. Minni hiti, hraður varmaleiðsla og mikil öryggi. Hleðslustaflar í hefðbundnum hleðslustaflum og hálfvökvakældum hleðslustaflum eru loftkældir til að dreifa varma. Loftið fer inn í staflinn frá annarri hliðinni, blæs burt hita rafmagnsíhluta og afriðaraeininga og dreifist frá staflinum hinum megin. Loftið blandast ryki, saltúða og vatnsgufu og safnast fyrir á yfirborði innri tækja, sem leiðir til lélegrar einangrunar kerfisins, lélegrar varmaleiðni, lítillar hleðslunýtni og styttri líftíma búnaðar. Fyrir hefðbundna hleðslustafla eða hálfvökvakælda hleðslustafla eru varmaleiðsla og vernd tvö mótsagnakennd hugtök. Ef verndin er góð verður erfitt að hanna varmaleiðni, og ef varmaleiðnin er góð verður erfitt að takast á við verndina.
Hleðslustaflan, sem er fullkomlega vökvakæld, notar vökvakælda hleðslueiningu. Engar loftstokkar eru á fram- og aftanverðum vökvakældu einingunni. Einingin treystir á kælivökva sem streymir inni í vökvakældu plötunni til að skiptast á hita við umheiminn. Þess vegna er hægt að loka aflgjafahluta hleðslustaflanarinnar alveg til að draga úr varmadreifingu. Ofninn er utanaðkomandi og hitinn er fluttur að ofninum í gegnum kælivökvann að innan og utanaðkomandi loft blæs hitanum burt á yfirborði ofnsins. Vökvakælda hleðslueiningin og rafmagnstæki inni í hleðslustaflanum komast ekki í snertingu við ytra umhverfið og ná þannig IP65 vernd og meiri áreiðanleika.
4. Lágt hleðsluhljóð og hærra verndarstig. Hefðbundnar hleðslustaurar og hálfvökvakældar hleðslustaurar eru með innbyggðum loftkældum hleðslueiningum. Loftkældu einingarnar eru með mörgum litlum hraðvirkum viftum og rekstrarhljóðið nær meira en 65dB. Það eru einnig kæliviftur á hleðslustaurnum. Eins og er nota hleðslustaurar loftkældar einingar. Þegar þeir eru keyrðir á fullum krafti er hávaðinn í grundvallaratriðum yfir 70dB. Það hefur lítil áhrif á daginn en er mjög truflandi á nóttunni. Þess vegna er hávaði á hleðslustöðvum mest kvartað yfir vandamálinu sem rekstraraðilar kvarta yfir. Ef kvartað er yfir vandamálinu verða þeir að leiðrétta það. Hins vegar er kostnaðurinn við leiðréttingu mikill og áhrifin mjög takmörkuð. Að lokum verða þeir að minnka aflið til að draga úr hávaðanum.
Fullkomlega vökvakælda hleðslustaflan notar tvíþætta varmadreifingararkitektúr. Innri vökvakælingareiningin notar vatnsdælu til að knýja kælivökvahringrásina til að dreifa hita og flytur hitann sem myndast af einingunni til rifjakælisins. Ytri varmadreifing næst með lághraða viftum með miklum afköstum eða loftkælingum. Hitinn dreifist úr tækinu og hávaði viftunnar með lágum hraða og miklu loftmagni er mun minni en hjá litlum viftum með meiri hraða. Fullkomlega vökvakældar ofurhlaðnar staflar geta einnig notað skipta varmadreifingarhönnun. Líkt og í skiptaðri loftkælingu er varmadreifingareiningin staðsett fjarri hópnum og hún getur jafnvel framkvæmt varmaskipti við sundlaugar og gosbrunna til að ná betri varmadreifingu og lægri hávaða.
5. Lágt heildareignarkostnaður
Kostnaður við hleðslubúnað á hleðslustöðvum verður að taka mið af heildarlíftímakostnaði (TCO) hleðslustaursins. Líftími hefðbundinna hleðslustaura sem nota loftkældar hleðslueiningar er almennt ekki lengri en 5 ár, en núverandi leigutími fyrir rekstur hleðslustöðva er 8-10 ár, sem þýðir að skipta þarf um hleðslubúnað að minnsta kosti einu sinni á rekstrarferli stöðvarinnar. Á hinn bóginn er endingartími fullkomlega vökvakældra hleðslustaura að minnsta kosti 10 ár, sem getur náð yfir allan líftíma stöðvarinnar. Á sama tíma, samanborið við hleðslustaura sem nota loftkældar einingar sem krefjast tíðrar opnunar á skápum, rykhreinsunar, viðhalds og annarra aðgerða, þarf aðeins að skola fullkomlega vökvakælda hleðslustaura eftir að ryk safnast fyrir í ytri ofninum, sem gerir viðhald einfalt.
Heildarkostnaður (e. co) vökvakælds hleðslukerfis er lægri en hefðbundins hleðslukerfis sem notar loftkældar hleðslueiningar, og með útbreiddri fjöldanotkun vökvakældra kerfa mun hagkvæmni þess verða augljósari.
03. Markaðsstaða fyrir ofhleðslu með vökvakælingu
Samkvæmt nýjustu gögnum frá China Charging Alliance voru 31.000 fleiri opinberar hleðslustöðvar í febrúar 2023 en í janúar 2023, sem er 54,1% aukning í febrúar miðað við sama tímabil árið áður. Í febrúar 2023 höfðu aðildareiningar innan bandalagsins tilkynnt samtals 1,869 milljónir opinberra hleðslustöðva, þar af 796.000.Hleðslustaflar fyrir jafnstraumog 1,072 milljónirAC hleðsluhaugar.
Reyndar, þar sem útbreiðsla nýrra orkutækja heldur áfram að aukast og stuðningsaðstöður eins og hleðslustaurar þróast hratt, hefur ný tækni með vökvakældri forþjöppun orðið miðpunktur samkeppninnar í greininni. Mörg fyrirtæki sem framleiða nýja orkutækja og staurafyrirtæki hafa einnig hafið tæknirannsóknir og þróun og skipulag ofhleðslu.
Tesla er fyrsta bílaframleiðandinn í greininni sem setur upp vökvakældar forþjöppustöðvar í lotum. Sem stendur hefur fyrirtækið sett upp meira en 1.500 forþjöppustöðvar í Kína með samtals 10.000 forþjöppustöðvum. Tesla V3 forþjöppan er með vökvakældri hönnun, vökvakældri hleðslueiningu og vökvakældri hleðslubyssu. Ein byssa getur hlaðið allt að 250 kW/600A, sem getur aukið drægnina um 250 kílómetra á 15 mínútum. V4 gerðin verður sett upp í lotum. Hleðslustaflan eykur einnig hleðsluafl í 350 kW á byssu.
Í kjölfarið kynnti Porsche Taycan í fyrsta skipti í heiminum 800V háspennurafmagnsarkitektúr og styður 350kW háafls hraðhleðslu; Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 alþjóðlega takmarkaða útgáfan er með allt að 600A straum, allt að 800V spennu og hámarkshleðsluafl upp á 480kW; GAC AION V, með allt að 1000V hámarksspennu, allt að 600A straum og 480kW hámarkshleðsluafl; Xiaopeng G9, fjöldaframleiddur bíll með 800V kísilkarbíð spennugrunni, sem hentar fyrir 480kW ofurhraðhleðslu;
04. Hver er framtíðarþróunin í vökvakælingu með ofurhleðslu?
Vökvakæling er enn á frumstigi og býður upp á mikla möguleika og víðtæka þróunarmöguleika. Vökvakæling er frábær lausn fyrir háaflshleðslu. Það eru engin tæknileg vandamál við hönnun og framleiðslu á háaflshleðslutækjum heima og erlendis. Nauðsynlegt er að leysa snúrutenginguna frá háaflshleðslutækinu að hleðslutækinu.
Hins vegar er innrásarhraði öflugra vökvakældra forþjöppustafla enn lágur í mínu landi. Þetta er vegna þess að vökvakældar hleðslubyssur eru tiltölulega dýrar og hraðhleðslustaflar munu skapa markað sem nemur hundruðum milljarða árið 2025. Samkvæmt opinberum upplýsingum er meðalverð hleðslustafla um 0,4 júan/W. Áætlað er að verð á 240kW hraðhleðslustafli sé um 96.000 júan. Samkvæmt verði vökvakældra hleðslubyssusnúrunnar á blaðamannafundi CHINAEVSE er kostnaðurinn við vökvakælda hleðslubyssu áætlaður 20.000 júan/sett. Hún nemur um 21% af kostnaði við hleðslustafla og verður dýrasti íhluturinn á eftir hleðslueiningum. Gert er ráð fyrir að eftir því sem fjöldi nýrra orkuhraðhleðslulíkana eykst markaðurinn fyrir öfluga hleðslubyssu.hraðhleðsluhaugarí mínu landi verður um það bil 133,4 milljarðar júana árið 2025.
Í framtíðinni mun ofurhleðslutækni með vökvakælingu halda áfram að flýta fyrir útbreiðslu.
Þróun og uppsetning á öflugri vökvakældri ofhleðslutækni á enn langt í land. Þetta krefst samvinnu bílaframleiðenda, rafhlöðuframleiðenda, stauraframleiðenda og annarra aðila. Aðeins á þennan hátt getum við stutt betur við þróun kínverska rafbílaiðnaðarins, stuðlað enn frekar að skipulegri hleðslu og V2G, stuðlað að orkusparnaði og losunarlækkun, lágkolefnis- og grænni þróun og hraðað því að ná markmiði um „tvöfalt kolefni“.
Birtingartími: 4. mars 2024