01. ¿Qué es la "supercarga de refrigeración líquida"?
principio de funcionamiento:
La supercarga refrigerada por líquido consiste en establecer un canal de circulación de líquido especial entre el cable y la pistola de carga.Se agrega refrigerante líquido para la disipación de calor al canal y el refrigerante circula a través de una bomba eléctrica para extraer el calor generado durante el proceso de carga.
La parte de energía del sistema utiliza refrigeración líquida para la disipación de calor y no hay intercambio de aire con el ambiente externo, por lo que puede lograr un diseño IP65.Al mismo tiempo, el sistema utiliza un ventilador de gran volumen de aire para disipar el calor con poco ruido y un alto respeto al medio ambiente.
02. ¿Cuáles son las ventajas de la supercarga con refrigeración líquida?
Ventajas de la supercarga de refrigeración líquida:
1. Mayor velocidad de carga actual y rápida.La corriente de salida delpila de cargaestá limitado por el cable de la pistola de carga.El cable de cobre dentro del cable de la pistola de carga conduce electricidad y el calor generado por el cable es proporcional al valor cuadrado de la corriente.Cuanto mayor es la corriente de carga, mayor es el calor generado por el cable.Hay que reducirlo.Para evitar el sobrecalentamiento, se debe aumentar el área de la sección transversal del cable y, por supuesto, el cable de la pistola será más pesado.La pistola de carga estándar nacional actual de 250 A generalmente utiliza un cable de 80 mm2.La pistola de carga es muy pesada en su conjunto y no es fácil de doblar.Si desea lograr una carga de corriente mayor, también puede utilizar la carga de doble pistola, pero esto es sólo una medida provisional en situaciones específicas.La solución final a la carga de alta corriente solo puede ser cargar con una pistola de carga refrigerada por líquido.
Hay cables y tuberías de agua dentro de la pistola de carga refrigerada por líquido.El cable del 500A refrigerado por líquido.arma de cargasuele ser de sólo 35 mm2 y el calor se elimina mediante el flujo de refrigerante en la tubería de agua.Debido a que el cable es delgado, la pistola de carga refrigerada por líquido es entre un 30% y un 40% más liviana que una pistola de carga convencional.La pistola de carga refrigerada por líquido también debe estar equipada con una unidad de refrigeración, que consta de un depósito de agua, una bomba de agua, un radiador y un ventilador.La bomba de agua hace que el refrigerante circule en la línea de la pistola, lleva el calor al radiador y luego lo expulsa mediante el ventilador, logrando así una mayor capacidad de carga que las pistolas de carga convencionales enfriadas naturalmente.
2. El cable de la pistola es más liviano y el equipo de carga es liviano.
3. Menos calor, rápida disipación del calor y alta seguridad.Los cuerpos de los pilotes de carga convencionales y los pilotes de carga refrigerados por semilíquido se enfrían por aire para la disipación del calor.El aire ingresa al cuerpo del pilote por un lado, expulsa el calor de los componentes eléctricos y módulos rectificadores y se disipa del cuerpo del pilote por el otro lado.El aire se mezclará con polvo, niebla salina y vapor de agua y se absorberá en la superficie de los dispositivos internos, lo que provocará un aislamiento deficiente del sistema, una disipación de calor deficiente, una baja eficiencia de carga y una vida útil reducida del equipo.Para las pilas de carga convencionales o las pilas de carga de refrigeración semilíquida, la disipación de calor y la protección son dos conceptos contradictorios.Si la protección es buena, será difícil diseñar la disipación de calor, y si la disipación de calor es buena, será difícil manejar la protección.
La pila de carga totalmente refrigerada por líquido utiliza un módulo de carga refrigerado por líquido.No hay conductos de aire en la parte delantera y trasera del módulo refrigerado por líquido.El módulo depende del refrigerante que circula dentro de la placa refrigerada por líquido para intercambiar calor con el mundo exterior.Por lo tanto, la parte de potencia de la pila de carga se puede cerrar completamente para reducir la disipación de calor.El radiador es externo y el calor llega al radiador a través del refrigerante interno y el aire externo elimina el calor de la superficie del radiador.El módulo de carga refrigerado por líquido y los accesorios eléctricos dentro de la pila de carga no tienen contacto con el entorno externo, logrando así una protección IP65 y una mayor confiabilidad.
4. Bajo ruido de carga y mayor nivel de protección.Las pilas de carga convencionales y las pilas de carga enfriadas por semilíquido tienen módulos de carga incorporados enfriados por aire.Los módulos enfriados por aire están construidos con múltiples ventiladores pequeños de alta velocidad y el ruido de funcionamiento alcanza más de 65 dB.También hay ventiladores de refrigeración en el cuerpo de la pila de carga.Actualmente, las pilas de carga utilizan módulos refrigerados por aire cuando funcionan a máxima potencia, el ruido está básicamente por encima de los 70 dB.Tiene poco impacto durante el día pero es muy perturbador por la noche.Por lo tanto, el ruido fuerte en las estaciones de carga es el problema del que más se quejan los operadores.Si se queja, tienen que solucionar el problema.Sin embargo, los costes de rectificación son elevados y el efecto es muy limitado.Al final, tienen que reducir la potencia para reducir el ruido.
La pila de carga totalmente refrigerada por líquido adopta una arquitectura de disipación de calor de ciclo dual.El módulo interno de refrigeración líquida depende de una bomba de agua para impulsar la circulación del refrigerante para disipar el calor y transfiere el calor generado por el módulo al radiador de aletas.La disipación de calor externa se logra mediante ventiladores o aires acondicionados de alto volumen y baja velocidad.El calor se disipa del dispositivo y el ruido del ventilador con baja velocidad y gran volumen de aire es mucho menor que el del ventilador pequeño con mayor velocidad.Las pilas supercargadas totalmente refrigeradas por líquido también pueden adoptar un diseño de disipación de calor dividida.De manera similar a un acondicionador de aire dividido, la unidad de disipación de calor se coloca lejos de la multitud e incluso puede realizar el intercambio de calor con piscinas y fuentes para lograr una mejor disipación del calor y reducir los costos.ruido.
5. Bajo costo total de propiedad
El coste del equipo de carga en las estaciones de carga debe considerarse a partir del coste del ciclo de vida completo (TCO) de la pila de carga.La vida útil de las pilas de carga tradicionales que utilizan módulos de carga enfriados por aire generalmente no excede los 5 años, pero el período de arrendamiento actual para las operaciones de la estación de carga es de 8 a 10 años, lo que significa que el equipo de carga debe reemplazarse al menos una vez durante el funcionamiento de la estación. ciclo operativo.Por otro lado, la vida útil de las pilas de carga totalmente refrigeradas por líquido es de al menos 10 años, lo que puede cubrir todo el ciclo de vida de la estación.Al mismo tiempo, en comparación con las pilas de carga que utilizan módulos enfriados por aire que requieren apertura frecuente del gabinete, eliminación de polvo, mantenimiento y otras operaciones, las pilas de carga totalmente enfriadas por líquido solo necesitan lavarse después de que el polvo se acumula en el radiador externo, lo que simplifica el mantenimiento. .
El TCO de un sistema de carga totalmente refrigerado por líquido es menor que el de un sistema de carga tradicional que utiliza módulos de carga refrigerados por aire y, con la aplicación masiva generalizada de sistemas totalmente refrigerados por líquido, su ventaja de rentabilidad será más obvia.
03. Estado del mercado de la supercarga de refrigeración líquida.
Según los últimos datos de China Charging Alliance, en febrero de 2023 había 31.000 pilas de carga públicas más que en enero de 2023, un aumento interanual del 54,1% en febrero.Hasta febrero de 2023, las unidades miembros de la alianza han informado de un total de 1,869 millones de pilas de carga públicas, incluidas 796.000Pilas de carga de CCy 1.072 millonesPilas de carga de CA.
De hecho, a medida que la tasa de penetración de vehículos de nueva energía continúa aumentando y las instalaciones de apoyo, como las pilas de carga, se desarrollan rápidamente, la nueva tecnología de sobrealimentación refrigerada por líquido se ha convertido en el foco de la competencia en la industria.Muchas empresas de vehículos de nueva energía y empresas de pilotes también han comenzado a llevar a cabo investigación y desarrollo de tecnología y diseño de sobrecarga.
Tesla es la primera empresa automovilística del sector que utiliza pilas de sobrealimentación refrigeradas por líquido en lotes.Actualmente, ha desplegado más de 1.500 estaciones de sobrealimentación en China con un total de 10.000 pilas de sobrealimentación.El sobrealimentador Tesla V3 adopta un diseño totalmente refrigerado por líquido, un módulo de carga refrigerado por líquido y una pistola de carga refrigerada por líquido.Un solo arma puede cargar hasta 250kW/600A, lo que puede aumentar el alcance de crucero en 250 kilómetros en 15 minutos.El modelo V4 está a punto de implementarse en lotes.La pila de carga también aumenta la potencia de carga a 350 kW por arma.
Posteriormente, Porsche Taycan lanzó la arquitectura eléctrica de alto voltaje de 800 V por primera vez en el mundo y admite carga rápida de alta potencia de 350 kW;la edición limitada global Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 tiene una corriente de hasta 600 A, un voltaje de hasta 800 V y una potencia de carga máxima de 480 kW;GAC AION V, con un voltaje máximo de hasta 1000 V, una corriente de hasta 600 A y una potencia de carga máxima de 480 kW;Xiaopeng G9, un automóvil producido en masa con una plataforma de voltaje de carburo de silicio de 800 V, adecuado para una carga ultrarrápida de 480 kW;
04. ¿Cuál es la tendencia futura de la supercarga de refrigeración líquida?
El campo de la sobrecarga por refrigeración líquida está en su infancia, con un gran potencial y amplias perspectivas de desarrollo.La refrigeración líquida es una excelente solución para la carga de alta potencia.No existen problemas técnicos en el diseño y producción de fuentes de alimentación de pila de carga de alta potencia en el país y en el extranjero.Es necesario resolver la conexión del cable desde la fuente de alimentación de la pila de carga de alta potencia hasta la pistola de carga.
Sin embargo, la tasa de penetración de pilas sobrealimentadas refrigeradas por líquido de alta potencia en mi país sigue siendo baja.Esto se debe a que las pistolas de carga refrigeradas por líquido representan un costo relativamente alto, y las pilas de carga rápida marcarán el comienzo de un mercado valorado en cientos de miles de millones en 2025. Según información pública, el precio promedio de las pilas de carga es de aproximadamente 0,4 yuanes/W.Se estima que el precio de una pila de carga rápida de 240 kW es de unos 96.000 yuanes.Según el precio del cable de la pistola de carga refrigerada por líquido en la conferencia de prensa de CHINAEVSE, que es de 20.000 yuanes por juego, se estima el costo de la pistola de carga refrigerada por líquido.Representa aproximadamente el 21% del costo de las pilas de carga y se convierte en el componente más caro después de los módulos de carga.Se espera que a medida que aumente el número de nuevos modelos de carga rápida de energía, el espacio de mercado para los de alta potenciapilas de carga rápidaen mi país será de aproximadamente 133.400 millones de yuanes en 2025.
En el futuro, la tecnología de supercarga de refrigeración líquida seguirá acelerando la penetración.
El desarrollo y diseño de la tecnología de sobrecarga refrigerada por líquido de alta potencia todavía tiene un largo camino por recorrer.Esto requiere la cooperación de las empresas de automóviles, de baterías, de pilas y otras partes.Sólo de esta manera podremos apoyar mejor el desarrollo de la industria de vehículos eléctricos de China, promover aún más la carga ordenada y V2G, ayudar a la conservación de energía y la reducción de emisiones, el desarrollo ecológico y con bajas emisiones de carbono, y acelerar la realización del objetivo estratégico del "doble carbono".
Hora de publicación: 04-mar-2024