01. Wat is "superladen met vloeistofkoeling"?
werkingsprincipe:
Vloeistofgekoeld snelladen houdt in dat er een speciaal vloeistofcirculatiekanaal wordt aangelegd tussen de kabel en het laadpistool. In dit kanaal wordt koelvloeistof voor warmteafvoer gebracht, die vervolgens door een pomp wordt rondgepompt om de tijdens het laadproces gegenereerde warmte af te voeren.
Het voedingsgedeelte van het systeem maakt gebruik van vloeistofkoeling voor warmteafvoer, en er is geen luchtuitwisseling met de buitenomgeving, waardoor een IP65-classificatie wordt behaald. Tegelijkertijd gebruikt het systeem een ventilator met een groot luchtvolume om de warmte af te voeren met een laag geluidsniveau en een hoge milieuvriendelijkheid.
02. Wat zijn de voordelen van vloeistofkoeling bij snelladen?
Voordelen van vloeistofkoeling voor snelladen:
1. Hogere stroomsterkte en snellere laadsnelheid. De uitgangsstroom van delaadstapelDe laadstroom wordt beperkt door de kabel van het laadpistool. De koperen kabel in het laadpistool geleidt elektriciteit en de warmte die door de kabel wordt gegenereerd, is evenredig met het kwadraat van de stroomsterkte. Hoe hoger de laadstroom, hoe meer warmte er door de kabel wordt gegenereerd. Deze warmte moet worden verminderd. Om oververhitting te voorkomen, moet de doorsnede van de kabel worden vergroot, waardoor de kabel natuurlijk ook dikker wordt. Het huidige 250A-laadpistool volgens de nationale norm gebruikt doorgaans een kabel van 80 mm². Het laadpistool is als geheel erg zwaar en niet gemakkelijk te buigen. Als u een hogere laadstroom wilt bereiken, kunt u ook een dubbel laadpistool gebruiken, maar dit is slechts een tijdelijke oplossing in specifieke situaties. De ultieme oplossing voor laden met een hoge stroomsterkte is laden met een vloeistofgekoeld laadpistool.
In het vloeistofgekoelde laadpistool bevinden zich kabels en waterleidingen. De kabel van het 500A vloeistofgekoelde laadpistool...laadpistoolDe kabel is meestal slechts 35 mm², en de warmte wordt afgevoerd door de koelvloeistofstroom in de waterleiding. Omdat de kabel dun is, is een vloeistofgekoeld laadpistool 30% tot 40% lichter dan een conventioneel laadpistool. Een vloeistofgekoeld laadpistool moet ook worden uitgerust met een koelunit, bestaande uit een watertank, waterpomp, radiator en ventilator. De waterpomp zorgt ervoor dat de koelvloeistof door de leiding van het pistool circuleert, waardoor de warmte naar de radiator wordt afgevoerd en vervolgens door de ventilator wordt weggeblazen. Hierdoor wordt een groter koelvermogen bereikt dan bij conventionele, natuurlijk gekoelde laadpistolen.
2. Het snoer van het pistool is lichter en de oplaadapparatuur is licht van gewicht.
3. Minder warmteontwikkeling, snelle warmteafvoer en hoge veiligheid. De palen van conventionele laadpalen en semi-vloeistofgekoelde laadpalen worden luchtgekoeld voor warmteafvoer. De lucht komt de paal aan één kant binnen, voert de warmte van de elektrische componenten en gelijkrichtmodules af en wordt aan de andere kant afgevoerd. De lucht vermengt zich met stof, zoutnevel en waterdamp en wordt geadsorbeerd op het oppervlak van interne componenten, wat resulteert in slechte systeemisolatie, slechte warmteafvoer, een 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, wordt de warmteafvoer lastig te ontwerpen, en als de warmteafvoer goed is, wordt de bescherming lastig te realiseren.
De volledig vloeistofgekoelde laadpaal maakt gebruik van een vloeistofgekoelde laadmodule. Er bevinden zich geen luchtkanalen aan de voor- en achterkant van de vloeistofgekoelde module. De module is afhankelijk van de koelvloeistof die in de vloeistofgekoelde plaat circuleert om warmte met de buitenwereld uit te wisselen. Hierdoor kan het stroomgedeelte van de laadpaal volledig worden ingesloten om warmteverlies te minimaliseren. De radiator bevindt zich aan de buitenkant en de warmte wordt via de koelvloeistof naar de radiator geleid, waarna de buitenlucht de warmte van het radiatoroppervlak afvoert. De vloeistofgekoelde laadmodule en de elektrische accessoires in de laadpaal komen niet in contact met de buitenomgeving, waardoor IP65-bescherming en een hogere betrouwbaarheid worden bereikt.
4. Laag laadgeluid en hoger beschermingsniveau. Conventionele laadpalen en semi-vloeistofgekoelde laadpalen hebben ingebouwde luchtgekoelde laadmodules. Deze luchtgekoelde modules zijn voorzien van meerdere kleine, snelle ventilatoren, waardoor het geluidsniveau meer dan 65 dB bedraagt. Ook de behuizing van de laadpaal zelf is voorzien van koelventilatoren. Bij laadpalen met luchtgekoelde modules is het geluidsniveau bij vol vermogen doorgaans hoger dan 70 dB. Overdag is dit weinig storend, maar 's nachts is het erg hinderlijk. Het hoge geluidsniveau bij laadstations is dan ook de meest voorkomende klacht van exploitanten. Klachten kunnen leiden tot een oplossing, maar de kosten hiervan zijn hoog en het effect is beperkt. Uiteindelijk moeten ze het vermogen verlagen om het geluidsniveau te verlagen.
De volledig vloeistofgekoelde laadpaal maakt gebruik van een warmteafvoerarchitectuur met twee cycli. De interne vloeistofkoelmodule gebruikt een waterpomp om de koelvloeistof te laten circuleren en zo warmte af te voeren. De warmte die door de module wordt gegenereerd, wordt vervolgens overgedragen aan de koelribben. De externe warmteafvoer wordt gerealiseerd door ventilatoren met een laag toerental en een hoog luchtvolume, of door airconditioners. De warmte wordt afgevoerd vanuit het apparaat, en het geluid van een ventilator met een laag toerental en een groot luchtvolume is veel lager dan dat van een kleine ventilator met een hoger toerental. Volledig vloeistofgekoelde laadpalen kunnen ook een gesplitst warmteafvoersysteem hebben. Net als bij een split-airconditioner wordt de warmteafvoereenheid op een afstand van de omgeving geplaatst en kan deze zelfs warmte uitwisselen met zwembaden en fonteinen voor een betere warmteafvoer en lagere kosten.
5. Lage totale eigendomskosten (TCO)
De kosten van laadapparatuur bij laadstations moeten worden bekeken vanuit de totale levenscycluskosten (TCO) van de laadpaal. De levensduur van traditionele laadpalen met luchtgekoelde laadmodules bedraagt doorgaans niet meer dan 5 jaar, terwijl de huidige leaseperiode voor laadstations 8 tot 10 jaar is. Dit betekent dat de laadapparatuur minstens één keer moet worden vervangen gedurende de gebruiksduur van het station. Aan de andere kant bedraagt de levensduur van volledig vloeistofgekoelde laadpalen minstens 10 jaar, wat de gehele levenscyclus van het station dekt. Tegelijkertijd hoeven volledig vloeistofgekoelde laadpalen, in tegenstelling tot laadpalen met luchtgekoelde modules die frequent openen van de behuizing, stofverwijdering, onderhoud en andere handelingen vereisen, alleen te worden gespoeld wanneer er stof in de externe radiator is opgehoopt. Dit vereenvoudigt het onderhoud.
De totale eigendomskosten (TCO) van een volledig vloeistofgekoeld laadsysteem zijn lager dan die van een traditioneel laadsysteem met luchtgekoelde laadmodules. Naarmate volledig vloeistofgekoelde systemen op grote schaal worden toegepast, zal het kosteneffectiviteitsvoordeel ervan steeds duidelijker worden.
03. Marktstatus van vloeistofgekoelde snelladers
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 dezelfde periode vorig jaar. In februari 2023 hadden de leden van de alliantie in totaal 1,869 miljoen openbare laadpalen, waaronder 796.000.DC-laadpalenen 1,072 miljoenAC-laadpalen.
Naarmate het gebruik van elektrische voertuigen toeneemt en ondersteunende faciliteiten zoals laadpalen zich snel ontwikkelen, is de nieuwe technologie van vloeistofgekoelde snellading een belangrijk concurrentievoordeel geworden. Veel fabrikanten van elektrische voertuigen en laadpaalbedrijven zijn dan ook begonnen met onderzoek en ontwikkeling van deze technologie en met de planning van snelladingsinstallaties.
Tesla is het eerste autobedrijf in de sector dat vloeistofgekoelde snellaadpalen in batches inzet. Momenteel heeft het bedrijf meer dan 1.500 snellaadstations in China geïnstalleerd, met in totaal 10.000 snellaadpalen. De Tesla V3-snellader maakt gebruik van een volledig vloeistofgekoeld ontwerp, een vloeistofgekoelde laadmodule en een vloeistofgekoelde laadpistool. Een enkel laadpistool kan tot 250 kW/600 A laden, waarmee de actieradius in 15 minuten met 250 kilometer kan worden vergroot. Het V4-model staat op het punt in batches te worden uitgerold. De laadpaal verhoogt het laadvermogen tot 350 kW per laadpistool.
Vervolgens introduceerde Porsche Taycan als eerste ter wereld een 800V hoogspanningsarchitectuur die snelladen met een hoog vermogen van 350 kW ondersteunt; de Great Wall Salon Mecha Dragon 2022, een wereldwijde gelimiteerde editie, heeft een stroomsterkte tot 600A, een spanning tot 800V en een piekvermogen van 480kW; de GAC AION V, met een piekspanning tot 1000V, een stroomsterkte tot 600A en een piekvermogen van 480kW; en de Xiaopeng G9, een in massaproductie genomen auto met een 800V siliciumcarbide-spanningsplatform, geschikt voor ultrasnel laden met een vermogen van 480kW.
04. Wat is de toekomstige trend van vloeistofgekoelde snelladers?
Het vakgebied van vloeistofgekoelde laadapparatuur staat nog in de kinderschoenen, maar heeft een groot potentieel en brede ontwikkelingsperspectieven. Vloeistofkoeling is een uitstekende oplossing voor het laden met hoog vermogen. Er zijn geen technische problemen bij het ontwerpen en produceren van krachtige laadpaalvoedingen in binnen- en buitenland. De enige uitdaging is het oplossen van de kabelverbinding tussen de krachtige laadpaalvoeding en het laadpistool.
De penetratiegraad van krachtige, vloeistofgekoelde snelladers in mijn land is echter nog steeds laag. Dit komt doordat vloeistofgekoelde laadpistolen relatief duur zijn, terwijl snelladers naar verwachting in 2025 een markt van honderden miljarden zullen bereiken. Volgens openbare gegevens bedraagt de gemiddelde prijs van een laadpaal ongeveer 0,4 yuan/W. De prijs van een 240 kW snellader wordt geschat op ongeveer 96.000 yuan. De prijs van de kabel voor de vloeistofgekoelde laadpistolen, zoals vermeld tijdens de persconferentie van CHINAEVSE (20.000 yuan per set), is een indicatie van de kosten van de laadpistolen zelf. Deze kosten bedragen ongeveer 21% van de totale kosten van de laadpaal en zijn daarmee, na de laadmodules, het duurste onderdeel. De verwachting is dat naarmate het aantal nieuwe energie-snellaadmodellen toeneemt, de markt voor krachtige snelladers zal groeien.snel opladende stapelsIn mijn land zal het bedrag in 2025 ongeveer 133,4 miljard yuan bedragen.
In de toekomst zal de technologie voor supersnel opladen met vloeistofkoeling zich steeds sneller verder verspreiden.
De ontwikkeling en implementatie van krachtige, vloeistofgekoelde overlaadtechnologie is nog lang niet voltooid. Dit vereist de samenwerking van autofabrikanten, batterijfabrikanten, paalbedrijven en andere partijen. Alleen op deze manier kunnen we de ontwikkeling van de Chinese elektrische auto-industrie beter ondersteunen, ordelijk opladen en V2G (Vehicle-to-Grid) verder bevorderen, bijdragen aan energiebesparing en emissiereductie, koolstofarme en groene ontwikkeling stimuleren en de realisatie van de strategische doelstelling "dubbele koolstofuitstoot" versnellen.
Geplaatst op: 04-03-2024