„Един километър в секунда и пробег от 200 километра след 5 минути зареждане.“ На 27 февруари, на конференцията на Huawei China Digital Energy Partner Conference 2024, Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (наричана по-долу „Huawei Digital Energy“) пусна изцяло течно охлаждана станция за зареждане с компресор. Планът за популяризиране на станцията твърди, че „превръща преживяването от зареждане с гориво в реалност“. Според плана, Huawei Digital Energy ще изгради над 100 000 изцяло течно охлаждани компресорни станции на Huawei в повече от 340 града и главни магистрали в цялата страна през 2024 г., за да създаде „една мрежа за градовете“, „една мрежа за високи скорости“ и „една електрическа мрежа“. „Приятелска“ мрежа за зареждане. Всъщност, Huawei пусна изцяло течно охлаждан продукт с компресор още през октомври миналата година и досега е завършила оформлението на множество демонстрационни площадки.
По съвпадение, NIO официално обяви в края на миналата година, че е пуснала на пазара нов 640kW изцяло течно охлаждан ултрабърз заряден комплект. Ултрабързият заряден комплект е оборудван с течно охлаждан заряден пистолет, който тежи само 2,4 килограма и ще бъде официално пуснат на пазара още през април тази година. Досега много хора наричаха 2024 година годината на експлозията на изцяло течно охлажданите компресори. Относно това ново нещо, мисля, че всички все още имат много въпроси: Какво точно е течно охлаждано презареждане? Какви са неговите уникални предимства? Ще се превърне ли течното охлаждане в основна посока на развитие на презареждането с компресор в бъдеще?
01
По-ефективно и по-бързо зареждане
„Досега няма унифицирано стандартно определение за така наречения напълно течно охлаждан компресор.“ – каза Уей Донг, инженер в Лабораторията за микроелектронни технологии на Технологичния университет в Сиан, пред репортер на China Automotive News. Казано по-просто, напълно течно охлажданото компресорно зареждане е технология, която използва циркулация на течност, за да отведе бързо топлината, генерирана по време на процеса на зареждане от ключови компоненти, като зарядни модули, кабели и глави на зарядни пистолети. Използва се специална помпа за задвижване на потока на охлаждащата течност, като по този начин се разсейва топлината и се позволява на зарядното оборудване да поддържа ефективна работа. Охлаждащата течност в напълно течно охлажданите компресорни пилоти не е обикновена вода, а съдържа предимно етиленгликол, вода, добавки и други вещества. Що се отнася до пропорцията, това е техническа тайна на всяка компания. Охлаждащата течност може не само да подобри стабилността и охлаждащия ефект на течността, но и да намали корозията и повредите на оборудването. Трябва да знаете, че методът на разсейване на топлината силно влияе върху производителността на зарядното оборудване. Според теоретичните изчисления, текущите топлинни загуби на общите високомощни DC бързи зарядни пилоти са около 5%. Без добро разсейване на топлината, това не само ще ускори стареенето на оборудването, но и ще доведе до висок процент на повреди в зарядното оборудване.
Именно благодарение на технологията за разсейване на топлината с пълно течно охлаждане, мощността на напълно течно охлажданите суперзарядни станции е много по-висока от тази на конвенционалните бързи зарядни станции. Например, течно охлажданата суперзарядна станция на Huawei има максимална мощност от 600 kW, което позволява на потребителите да се насладят на изключително бързо зареждане от типа „чаша кафе и пълен заряд“. „Въпреки че токът и мощността на напълно течно охлажданите суперзарядни станции в момента са различни, всички те са по-мощни от конвенционалните бързи зарядни устройства и суперзарядни станции.“ Дзен Син, професор в Университета за наука и технологии в Пекин, каза пред репортер на China Automotive News: „В момента мощността на обикновените бързи зарядни станции обикновено е около 120 kW, а на конвенционалните суперзарядни станции е около 300 kW. Мощността на напълно течно охлажданите суперзарядни станции на Huawei и NIO може да достигне до 600 kW. Освен това, напълно течно охлажданата суперзарядна станция на Huawei има и интелигентни функции за идентификация и адаптивно регулиране.“ Той може автоматично да регулира изходната мощност и ток според изискванията за скорост на зареждане на батериите на различните модели, постигайки процент на успех на еднократно зареждане до 99%.
„Нагряването на напълно течно охлаждани компресорни пилоти също е движило развитието на цялата индустриална верига.“ Според Ху Фънлин, изследовател в Центъра за нови енергийни иновации към Института за напреднали технологии в Шънджън, компонентите, необходими за напълно течно охлаждани компресорни пилоти, могат да бъдат грубо разделени на компоненти на оборудване за презареждане, общи структурни компоненти, материали за бързо зареждане с високо напрежение и други компоненти, включително интелигентни сензорни компоненти, силициево-карбидни чипове, силови помпи, охлаждащи течности, както и напълно течно охлаждани модули, напълно течно охлаждани зарядни пистолети и зарядни устройства. Повечето от тях имат по-строги изисквания за производителност и по-високи разходи от компонентите, използвани в конвенционалните зарядни пилоти.
02
Удобен за употреба, с по-дълъг жизнен цикъл
В сравнение с обикновените зарядни устройства и конвенционалните бързи/супер зарядни устройства, напълно течно охлажданите супер зарядни устройства не само зареждат по-бързо, но и имат много предимства. „Зарядното устройство на изцяло течно охлажданото суперзарядно устройство на Huawei е много леко и дори жени собственици на автомобили с малко сила могат лесно да го използват, за разлика от предишните зарядни устройства, които бяха обемисти“, каза Джоу Сян, собственик на електрически автомобил в Чунцин.
„Прилагането на серия от нови технологии, нови материали и нови концепции дава на напълно течно охлажданите компресорни зарядни пилоти предимства, с които конвенционалните зарядни пилоти не можеха да се сравнят в миналото.“ Ху Фънлин каза, че за напълно течно охлажданите компресорни пилоти токът и мощността са по-големи. По-голямото означава по-бързо зареждане. Обикновено нагряването на зарядния кабел е пропорционално на квадрата на тока. Колкото по-голям е зарядният ток, толкова по-голямо е нагряването на кабела. За да се намали количеството топлина, генерирано от кабела, и да се избегне прегряване, площта на напречното сечение на проводника трябва да се увеличи, което означава, че зарядният пистолет и зарядният кабел са по-тежки. Напълно течно охлажданият компресор решава проблема с разсейването на топлината и използва кабели с по-малки площи на напречното сечение, за да осигури предаването на по-големи токове. Следователно кабелите на напълно течно охлажданите компресорни пилоти са по-тънки и по-леки от тези на конвенционалните компресорни пилоти, а самите зарядни пистолети също са по-леки. Например, зарядният пистолет на напълно течно охлажданите компресорни пилоти на NIO тежи само 2,4 килограма, което е много по-леко от конвенционалните зарядни пилоти. Купчината е много по-лека и осигурява по-добро потребителско изживяване, особено за жени собственици на автомобили, което е по-удобно за използване.
„Предимството на напълно течно охлажданите компресорни зарядни купчини е, че са по-безопасни.“ Вей Донг каза, че в миналото повечето зарядни купчини са използвали естествено охлаждане, въздушно охлаждане и други методи, които са изисквали вентилационни отвори в съответните части на зарядния куп, което неизбежно е довело до това, че въздухът, смесен с прах, дори фини метални частици, солен спрей и водна пара, навлиза във вътрешността на зарядния куп и се адсорбира върху повърхността на електрическите компоненти, което води до проблеми като намалена изолация на системата, лошо разсейване на топлината, намалена ефективност на зареждане и съкратен живот на оборудването. За разлика от това, методът с пълно течно охлаждане може да постигне пълно покритие, да подобри изолацията и безопасността и да позволи на зарядния куп да достигне по-високо ниво на прахоустойчивост и водоустойчивост около международния електрически стандарт IP65, с по-висока надеждност. Освен това, след изоставянето на многовентилаторната конструкция с въздушно охлаждане, шумът от работата на напълно течно охлаждания компресорен куп е значително намален - от 70 децибела при въздушно охлаждания заряден куп до около 30 децибела, което е близо до шепот, като по този начин се избягва необходимостта от бързо зареждане в жилищни райони в миналото. Имаше неудобна ситуация с оплаквания поради силен шум през нощта.
По-ниските експлоатационни разходи и по-кратките цикли на възстановяване също са едно от предимствата на напълно течно охлажданите компресорни зарядни пилоти. Дзен Син каза, че традиционните въздушно охлаждани зарядни пилоти обикновено имат живот не повече от 5 години, но настоящите периоди на лизинг за експлоатация на зарядни станции са предимно от 8 до 10 години, което означава, че е необходима поне реинвестиране по време на експлоатационния цикъл на станцията. Сменете основното зарядно устройство. Срокът на експлоатация на напълно течно охлажданите зарядни пилоти обикновено е повече от 10 години. Например, проектният живот на напълно течно охлажданите компресорни зарядни пилоти на Huawei е повече от 15 години, което може да покрие целия жизнен цикъл на станцията. Освен това, в сравнение със зарядните пилоти, използващи въздушно охлаждани модули, които изискват често отваряне на шкафовете за отстраняване на прах и поддръжка, напълно течно охлажданите зарядни пилоти се нуждаят от промиване само след натрупване на прах във външния радиатор, което прави поддръжката лесна.
Взети заедно, разходите за целия жизнен цикъл на един изцяло течно охлаждан компресор са по-ниски от тези на традиционното въздушно охлаждано оборудване за зареждане. С прилагането и популяризирането на изцяло течно охлаждани компресорни компресори, неговите всеобхватни рентабилни предимства ще стават все по-очевидни.
03
Пазарът има светли перспективи и конкуренцията се засилва
Всъщност, с непрекъснатото увеличаване на степента на проникване на превозни средства с нова енергия и бързото развитие на поддържаща инфраструктура, като например зарядни пилоти, напълно течно охлажданите компресорни пилоти се превърнаха във фокус на конкуренцията в индустрията. Много компании за превозни средства с нова енергия, компании за зарядни пилоти, технологични компании и др. са започнали технологични изследвания и разработки, както и проектиране на напълно течно охлаждани компресорни пилоти.
Tesla е първата автомобилна компания в индустрията, която внедрява на партиди течно охлаждани компресорни зарядни станции. Нейните V3 компресорни станции са с изцяло течно охлаждан дизайн, течно охлаждани зарядни модули и течно охлаждани зарядни пистолети. Максималната зарядна мощност на един пистолет е 250 kW. Съобщава се, че Tesla постепенно е внедрила нови V4 напълно течно охлаждани компресорни станции по целия свят от миналата година. Първата V4 компресорна станция в Азия беше пусната в Хонконг, Китай, през октомври миналата година и скоро ще навлезе на континенталния пазар. Съобщава се, че теоретичната максимална зарядна мощност на тази зарядна станция е 615 kW, което е еквивалентно на производителността на напълно течно охлажданите компресорни станции на Huawei и NIO. Изглежда, че пазарната конкуренция за напълно течно охлаждани зарядни станции е започнала тихо.
„Най-общо казано, напълно течно охлажданите компресори имат възможности за зареждане с висока мощност и ефективността на зареждане е значително подобрена, което може ефективно да облекчи тревожността на потребителите при зареждане.“ В интервю за репортер на China Automotive News той каза, че в момента напълно течно охлажданите компресори с презареждане са с ограничен мащаб на приложение, което води до по-високи разходи. Освен това, тъй като зареждането с висока мощност изисква оптимизиране на управлението на безопасността на батерията и увеличаване на напрежението на платформата на превозното средство, цената също ще се увеличи с 15% до 20%. Като цяло, разработването на технология за зареждане с висока мощност изисква цялостно разглеждане на фактори като управление на безопасността на превозните средства, независима управляемост на устройствата за високо напрежение и цена. Това е поетапен процес.
„По-високата цена на течно охлажданите компресорни зарядни станции е една от практическите пречки, които възпрепятстват мащабното им популяризиране.“ Ху Фънлин каза, че настоящата цена на всяка компресорна станция на Huawei е около 600 000 юана. На този етап малките и средни предприятия, занимаващи се с бизнес със зареждане, са почти трудни за конкуренция. Въпреки това, в дългосрочен план за развитие, с разширяването на приложенията и намаляването на разходите, многобройните предимства на напълно течно охлажданите компресорни зарядни станции постепенно ще станат видими. Силното търсене на потребителите и пазарът за безопасно, високоскоростно и бързо зареждане ще осигурят по-широко пространство за разработване на напълно течно охлаждани компресорни зарядни станции.
Скорошен изследователски доклад, публикуван от CICC, посочва, че презареждането с течно охлаждане води до модернизиране на индустриалната верига, а размерът на вътрешния пазар се очаква да достигне близо 9 милиарда юана през 2026 г. Воден от автомобилни компании, енергийни компании и др., първоначално се очаква броят на местните станции за презареждане с течно охлаждане да достигне 45 000 през 2026 г.
Дзен Син също така посочи, че през 2021 г. на вътрешния пазар ще има по-малко от 10 модела, които поддържат презареждане; през 2023 г. ще има повече от 140 модела, които поддържат презареждане, а в бъдеще ще има още. Това е не само реалистично отражение на ускорения темп на работа и живот на хората, свързани с попълването на енергия за превозни средства с нова енергия, но и отразява тенденцията на развитие на пазарното търсене. Поради това перспективите за развитие на изцяло течно охлажданите компресорни зарядни станции са толкова обещаващи.
Време на публикуване: 15 март 2024 г.