01.Wat is "vloeistofkoeling superchargen"?
werkprincipe:
Vloeistofgekoeld superladen houdt in dat er een speciaal vloeistofcirculatiekanaal wordt gecreëerd tussen de kabel en het laadpistool. Vloeibare koelvloeistof voor warmteafvoer wordt in het kanaal toegevoegd en de koelvloeistof circuleert via een elektrische pomp om de warmte die tijdens het laden ontstaat, af te voeren.
Het vermogensgedeelte van het systeem maakt gebruik van vloeistofkoeling voor warmteafvoer en er is geen luchtuitwisseling met de buitenomgeving, waardoor het een IP65-ontwerp kan bereiken. Tegelijkertijd maakt het systeem gebruik van een ventilator met een groot luchtvolume om warmte af te voeren met een laag geluidsniveau en een hoge milieuvriendelijkheid.
02. Wat zijn de voordelen van vloeistofgekoelde superchargers?
Voordelen van vloeistofgekoelde supercharger:
1. Hogere stroomsterkte en snelle laadsnelheid. De uitgangsstroom van delaadstapelwordt beperkt door de laadkabel. De koperen kabel in de laadkabel geleidt elektriciteit en de warmte die door de kabel wordt gegenereerd, is evenredig met het kwadraat van de stroom. Hoe groter de laadstroom, hoe meer warmte de kabel genereert. Deze moet worden verminderd. Om oververhitting te voorkomen, moet de doorsnede van de draad worden vergroot en zal de laadkabel uiteraard zwaarder zijn. De huidige 250A nationale standaard laadkabel gebruikt over het algemeen een kabel van 80 mm2. De laadkabel is over het geheel genomen erg zwaar en is niet gemakkelijk te buigen. Als u een hogere stroomsterkte wilt bereiken, kunt u ook opladen met twee laadkabels gebruiken, maar dit is slechts een noodmaatregel in specifieke situaties. De uiteindelijke oplossing voor laden met hoge stroomsterkte kan alleen laden met een vloeistofgekoelde laadkabel zijn.
Er zitten kabels en waterleidingen in het vloeistofgekoelde laadpistool. De kabel van de 500A vloeistofgekoeldeoplaadpistoolis meestal slechts 35 mm² groot en de warmte wordt afgevoerd door de koelvloeistofstroom in de waterleiding. Omdat de kabel dun is, is het vloeistofgekoelde vulpistool 30% tot 40% lichter dan een conventioneel vulpistool. Het vloeistofgekoelde vulpistool moet ook worden uitgerust met een koeleenheid, die bestaat uit een watertank, waterpomp, radiator en ventilator. De waterpomp zorgt ervoor dat de koelvloeistof in de pistoolleiding circuleert, de warmte naar de radiator brengt en deze vervolgens door de ventilator wegblaast, waardoor een groter draagvermogen wordt bereikt dan bij conventionele, natuurlijk gekoelde vulpistolen.
2. Het geweerkoord is lichter en de laadapparatuur is licht van gewicht.
3. Minder warmte, snelle warmteafvoer en hoge veiligheid. De palen van conventionele laadpalen en semi-vloeistofgekoelde laadpalen worden luchtgekoeld voor warmteafvoer. De lucht komt aan één kant de paal binnen, blaast de warmte van de elektrische componenten en gelijkrichtermodules weg en verlaat de paal aan de andere kant. De lucht vermengt zich met stof, zoutnevel en waterdamp en adsorbeert aan het oppervlak van interne apparaten, wat resulteert in slechte systeemisolatie, slechte warmteafvoer, lage laadefficiëntie en een kortere levensduur van de apparatuur. Voor conventionele laadpalen of semi-vloeistofgekoelde laadpalen zijn warmteafvoer en bescherming twee tegenstrijdige concepten. Als de bescherming goed is, zal de warmteafvoer moeilijk te ontwerpen zijn, en als de warmteafvoer goed is, zal de bescherming moeilijk te beheren zijn.
De volledig vloeistofgekoelde laadpaal maakt gebruik van een vloeistofgekoelde laadmodule. Er zijn geen luchtkanalen aan de voor- en achterkant van de vloeistofgekoelde module. De module maakt gebruik van de koelvloeistof die in de vloeistofgekoelde plaat circuleert om warmte uit te wisselen met de buitenwereld. Daarom kan het elektrische gedeelte van de laadpaal volledig worden omsloten om warmteafvoer te verminderen. De radiator bevindt zich buiten de laadpaal en de warmte wordt via de koelvloeistof naar de radiator gebracht, terwijl de buitenlucht de warmte op het radiatoroppervlak wegblaast. De vloeistofgekoelde laadmodule en de elektrische accessoires in de laadpaal hebben geen contact met de buitenwereld, wat zorgt voor IP65-bescherming en een hogere betrouwbaarheid.
4. Laag laadgeluid en een hoger beschermingsniveau. Conventionele laadpalen en semi-vloeistofgekoelde laadpalen hebben ingebouwde luchtgekoelde laadmodules. De luchtgekoelde modules zijn uitgerust met meerdere kleine, snelle ventilatoren en het bedrijfsgeluid bereikt meer dan 65 dB. Er zijn ook koelventilatoren op de laadpaal zelf. Momenteel ligt het geluidsniveau van laadpalen met luchtgekoelde modules, wanneer ze op vol vermogen draaien, boven de 70 dB. Overdag heeft dit weinig impact, maar 's nachts is het zeer storend. Daarom is het lawaai bij laadstations het meest geklaagde probleem voor exploitanten. Als er over wordt geklaagd, moeten ze het probleem verhelpen. De kosten voor het verhelpen zijn echter hoog en het effect is zeer beperkt. Uiteindelijk moeten ze het vermogen verlagen om het geluid te verminderen.
De volledig vloeistofgekoelde laadpaal maakt gebruik van een warmteafvoerarchitectuur met twee cycli. De interne vloeistofkoelmodule maakt gebruik van een waterpomp om de koelmiddelcirculatie aan te drijven en warmte af te voeren. De door de module gegenereerde warmte wordt overgebracht naar de vinradiator. De externe warmteafvoer wordt gerealiseerd door middel van laagtoerige ventilatoren met een hoog volume of airconditioners. De warmte wordt afgevoerd en het geluid van de ventilator met lage snelheid en een groot luchtvolume is veel lager dan dat van de kleine ventilator met hogere snelheid. Volledig vloeistofgekoelde supercharged palen kunnen ook een gesplitst warmteafvoerontwerp gebruiken. Net als bij een gesplitste airconditioner is de warmteafvoerunit uit de buurt van de menigte geplaatst en kan deze zelfs warmtewisseling met zwembaden en fonteinen bewerkstelligen voor een betere warmteafvoer en lagere kosten.
5. Lage TCO
De kosten van laadapparatuur bij laadstations moeten worden afgemeten aan de volledige levenscycluskosten (TCO) van de laadpaal. De levensduur van traditionele laadpalen met luchtgekoelde laadmodules bedraagt doorgaans niet meer dan 5 jaar, maar de huidige leaseperiode voor laadstations is 8-10 jaar. Dit betekent dat de laadapparatuur minstens één keer tijdens de operationele cyclus van het station moet worden vervangen. De levensduur van volledig vloeistofgekoelde laadpalen daarentegen bedraagt minimaal 10 jaar, wat de volledige levenscyclus van het station kan bestrijken. Tegelijkertijd hoeven volledig vloeistofgekoelde laadpalen, in vergelijking met laadpalen met luchtgekoelde modules die vaak de kast moeten openen, stof moeten verwijderen, onderhoud nodig hebben en andere handelingen moeten uitvoeren, alleen te worden gespoeld nadat er stof in de externe radiator is opgehoopt, wat het onderhoud vereenvoudigt.
De TCO van een volledig vloeistofgekoeld laadsysteem is lager dan die van een traditioneel laadsysteem met luchtgekoelde laadmodules. Met de wijdverbreide massale toepassing van volledig vloeistofgekoelde systemen zal het voordeel op het gebied van kosteneffectiviteit nog duidelijker worden.
03. Marktstatus van vloeistofgekoelde superchargers
Volgens de meest recente gegevens van de China Charging Alliance waren er in februari 2023 31.000 meer openbare laadpalen dan in januari 2023, een stijging van 54,1% ten opzichte van het voorgaande jaar. In februari 2023 meldden de aangesloten eenheden binnen de alliantie in totaal 1,869 miljoen openbare laadpalen, waaronder 796.000DC-laadpalenen 1,072 miljoenAC-laadpalen.
Naarmate de penetratiegraad van nieuwe energievoertuigen blijft toenemen en ondersteunende faciliteiten zoals laadpalen zich snel ontwikkelen, is de nieuwe technologie van vloeistofgekoelde superchargers het middelpunt van concurrentie in de sector geworden. Veel bedrijven die nieuwe energievoertuigen en laadpalen produceren, zijn ook begonnen met technologisch onderzoek en ontwikkeling en het ontwerpen van overlaadpunten.
Tesla is het eerste autobedrijf in de sector dat vloeistofgekoelde superchargerpalen in batches plaatst. Momenteel heeft het bedrijf meer dan 1500 superchargerstations in China geplaatst, met in totaal 10.000 superchargerpalen. De Tesla V3-supercharger maakt gebruik van een volledig vloeistofgekoeld ontwerp, een vloeistofgekoelde laadmodule en een vloeistofgekoeld laadpistool. Eén pistool kan tot 250 kW/600 A laden, wat de actieradius in 15 minuten met 250 kilometer kan vergroten. Het V4-model zal binnenkort in batches worden geplaatst. Het laadpistool verhoogt ook het laadvermogen tot 350 kW per pistool.
Vervolgens lanceerde Porsche Taycan voor het eerst ter wereld de 800V hoogspanningsarchitectuur en ondersteunt deze 350kW snelladen met hoog vermogen; de Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 wereldwijde gelimiteerde editie heeft een stroomsterkte tot 600A, een spanning tot 800V en een pieklaadvermogen van 480kW; GAC AION V, met een piekspanning tot 1000V, een stroomsterkte tot 600A en een pieklaadvermogen van 480kW; Xiaopeng G9, een massa geproduceerde auto met een 800V siliciumcarbide-spanningsplatform, geschikt voor ultrasnel opladen van 480kW;
04. Wat is de toekomstige trend van vloeistofgekoelde superchargers?
Het gebied van vloeistofkoeling met overladen staat nog in de kinderschoenen, met een groot potentieel en brede ontwikkelingsperspectieven. Vloeistofkoeling is een uitstekende oplossing voor hoogvermogenladen. Er zijn geen technische problemen bij het ontwerp en de productie van hoogvermogen laadpalenvoedingen in binnen- en buitenland. Het is noodzakelijk om de kabelverbinding van de hoogvermogen laadpalenvoeding naar het laadpistool te regelen.
De penetratiegraad van vloeistofgekoelde supercharged-palen met hoog vermogen in mijn land is echter nog steeds laag. Dit komt doordat vloeistofgekoelde laadpistolen relatief duur zijn en snellaadpalen in 2025 een markt van honderden miljarden zullen inluiden. Volgens openbare informatie is de gemiddelde prijs van laadpalen ongeveer 0,4 yuan/W. Geschat wordt dat de prijs van een 240 kW snellaadpaal ongeveer 96.000 yuan is. Volgens de prijs van de kabel voor het vloeistofgekoelde laadpistool op de persconferentie van CHINAEVSE, die 20.000 yuan/set is, worden de kosten van het vloeistofgekoelde laadpistool geschat. Goed voor ongeveer 21% van de kosten van laadpalen, wordt het na laadmodules het duurste onderdeel. De verwachting is dat naarmate het aantal nieuwe snellaadmodellen met nieuwe energie toeneemt, de markt voor hoog vermogensnelladende stapelsin mijn land zal dit in 2025 ongeveer 133,4 miljard yuan zijn.
In de toekomst zal de penetratie van vloeistofgekoelde supercharger-technologie steeds sneller gaan.
De ontwikkeling en implementatie van krachtige vloeistofgekoelde overlaadtechnologie heeft nog een lange weg te gaan. Dit vereist de samenwerking van autofabrikanten, accufabrikanten, paalfabrikanten en andere partijen. Alleen op deze manier kunnen we de ontwikkeling van de Chinese elektrische auto-industrie beter ondersteunen, ordelijk laden en V2G verder bevorderen, energiebesparing en emissiereductie, koolstofarme en groene ontwikkeling bevorderen en de realisatie van de strategische doelstelling "dubbele koolstofuitstoot" versnellen.
Plaatsingstijd: 4 maart 2024