01.「水冷スーパーチャージ」とは?
動作原理:
液冷スーパーチャージとは、ケーブルとチャージガンの間に特殊な液体循環経路を設けることです。放熱用の液体冷却剤がチャネルに追加され、冷却剤がパワーポンプを通して循環されて、充電プロセス中に発生する熱が取り出されます。
システムの電源部は液冷による放熱を採用しており、外部環境との空気の入れ替えがないため、IP65の設計を実現しています。同時に大風量ファンを採用し、低騒音で環境に優しい放熱を実現します。
02.水冷スーパーチャージのメリットは何ですか?
水冷スーパーチャージの利点:
1. 大電流と高速充電。の出力電流は、充電パイル充電ガンのワイヤーによって制限されます。充電ガン ワイヤ内の銅ケーブルは電気を通し、ケーブルから発生する熱は電流の 2 乗値に比例します。充電電流が大きくなるほど、ケーブルから発生する熱も大きくなります。削減しなければなりません。過熱を避けるためにはワイヤーの断面積を大きくする必要があり、当然ガンワイヤーは重くなります。現在の 250A 国家標準充電ガンは通常 80mm2 ケーブルを使用します。チャージガンは全体的に非常に重く、曲がりにくいです。より大きな電流で充電したい場合は、デュアルガン充電を使用することもできますが、これは特定の状況における一時しのぎの手段にすぎません。高電流充電に対する最終的な解決策は、液冷式充電ガンを使用して充電することのみです。
液冷式充電ガンの内部にはケーブルと水道管が入っています。500A水冷のケーブル充電ガン通常はわずか 35mm2 であり、熱は水道管内の冷媒の流れによって奪われます。液冷式充電ガンはケーブルが細いため、従来の充電ガンに比べて30%~40%軽量化されています。液冷式チャージングガンには、水タンク、水ポンプ、ラジエーター、ファンからなる冷却ユニットも装備する必要があります。ウォーターポンプにより冷却剤がガンライン内を循環し、ラジエターに熱が伝わり、ファンで熱を吹き飛ばすことで、従来の自然冷却式装薬ガンよりも大きな搬送能力を実現します。
2. ガンコードの軽量化と充電装置の軽量化。
3. 発熱が少なく、放熱が早く、安全性が高い。従来の装入杭および半液冷装入杭の杭本体は放熱のために空冷されています。空気は片側から杭本体に入り、電気部品や整流器モジュールの熱を吹き飛ばし、反対側の杭本体から放散します。空気は粉塵、塩水噴霧、水蒸気と混合し、内部機器の表面に吸着され、システムの絶縁不良、放熱不良、充電効率の低下、機器の寿命の低下を引き起こします。従来の装入杭または半液体冷却装入杭の場合、熱放散と保護は相反する 2 つの概念です。保護が良ければ放熱設計が難しくなり、放熱が良ければ保護への対応も難しくなります。
完全液冷式充電パイルには液冷式充電モジュールが使用されています。水冷モジュールの前後にエアダクトはありません。このモジュールは、液冷プレート内を循環する冷却剤を利用して外部と熱を交換します。したがって、充電パイルの電源部分を完全に密閉して熱放散を減らすことができます。ラジエーターは外部にあり、熱は内部の冷却剤を介してラジエーターにもたらされ、外気がラジエーター表面の熱を吹き飛ばします。充電パイル内の液冷式充電モジュールと電気アクセサリは外部環境と接触しないため、IP65 保護とより高い信頼性を実現します。
4. 低い充電ノイズとより高い保護レベル。従来の装入パイルおよび半液冷装入パイルには、空冷式装入モジュールが組み込まれています。空冷モジュールには複数の高速小型ファンが組み込まれており、動作音は65db以上に達します。充電パイル本体には冷却ファンもあります。現在、空冷モジュールを使用して充電を行っていますが、フルパワーで動作させると、騒音は基本的に 70dB 以上になります。日中はそれほど影響はありませんが、夜になると非常に不快になります。したがって、充電ステーションでの大きな騒音は、事業者にとって最も苦情が多い問題です。苦情があれば、問題を解決しなければなりません。しかし、修正コストは高く、効果は非常に限定的です。最終的には、ノイズを減らすために電力を減らす必要があります。
完全液冷充電パイルはデュアルサイクル放熱アーキテクチャを採用しています。内部液冷モジュールはウォーター ポンプに依存して冷却剤の循環を駆動して熱を放散し、モジュールによって生成された熱をフィン ラジエーターに伝達します。外部の熱放散は、低速大容量ファンまたはエアコンによって実現されます。熱はデバイスから放散され、低速かつ大風量のファンの騒音は、高速の小型ファンよりもはるかに低くなります。完全液冷スーパーチャージパイルは分割放熱設計も採用可能です。スプリットエアコンと同様に、放熱ユニットを人ごみから離れた場所に配置し、プールや噴水と熱交換することもできるため、放熱効果が高くコスト削減が図れます。ノイズ。
5. 低い TCO
充電ステーションの充電設備のコストは、充電パイルのライフサイクルコスト (TCO) 全体から考慮する必要があります。空冷充電モジュールを使用した従来の充電パイルの寿命は一般に 5 年を超えませんが、充電ステーションの現在の運営リース期間は 8 ~ 10 年です。つまり、充電ステーションの稼働中に少なくとも 1 回は充電設備を交換する必要があります。運用サイクル。一方、完全液冷式充電パイルの耐用年数は少なくとも 10 年であり、ステーションのライフサイクル全体をカバーできます。同時に、空冷モジュールを使用した充電パイルでは、キャビネットの開閉や塵埃の除去、メンテナンスなどが頻繁に必要となるのに比べ、完全水冷式充電パイルでは、外部ラジエーターに塵が溜まった後に洗い流すだけで済むため、メンテナンスが容易です。 。
完全液冷充電システムの TCO は、空冷充電モジュールを使用した従来の充電システムよりも低く、完全液冷システムが大量に普及するにつれて、その費用対効果の利点がより明らかになるでしょう。
03. 水冷過給機の市場状況
テスラは、液冷過給パイルをバッチで導入した業界初の自動車会社です。現在、中国国内に1,500カ所以上のスーパーチャージャーステーションを展開し、合計10,000基のスーパーチャージャーパイルを備えている。テスラ V3 スーパーチャージャーは、完全水冷設計、液冷充電モジュール、液冷充電ガンを採用しています。1 基の砲で最大 250kW/600A を充電でき、15 分間で航続距離を 250 キロメートル延ばすことができます。V4 モデルはバッチでデプロイされようとしています。充電パイルにより、充電出力も銃あたり 350kW に増加します。
その後、ポルシェ タイカンは世界で初めて 800V 高電圧電気アーキテクチャを導入し、350kW の高出力急速充電をサポートしました。Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 世界限定版は、最大 600A の電流、最大 800V の電圧、および 480kW のピーク充電電力を備えています。GAC AION V、最大1000Vのピーク電圧、最大600Aの電流、480kWのピーク充電電力。Xiaopeng G9は、480kWの超高速充電に適した800Vの炭化ケイ素電圧プラットフォームを備えた量産車です。
04. 水冷過給の今後の動向は?
液冷過充電の分野はまだ初期段階にあり、大きな可能性と幅広い発展の可能性を秘めています。液体冷却は、高出力充電のための優れたソリューションです。国内外の高出力充電パイル電源の設計と生産には技術的な問題はありません。高出力充電パイル電源から充電ガンまでのケーブル接続を解決する必要があります。
しかし、我が国における高出力液冷過給機の普及率は依然として低い。これは、液冷式充電ガンのコストが比較的高く、急速充電パイルが 2025 年に数千億ドル規模の市場を迎えるためである。公開情報によると、充電パイルの平均価格は約 0.4 元/W である。240kWの急速充電器の価格は約9万6000元と推定される。CHINAEVSEの記者会見での液冷式充電ガンケーブルの価格(20,000元/セット)によると、液冷式充電ガンのコストは推定されます。充電パイルのコストの約 21% を占め、充電モジュールに次いで最も高価なコンポーネントになります。新しいエネルギー急速充電モデルの数が増加するにつれて、高出力の市場スペースが拡大すると予想されます急速充電パイル私の国では2025年には約1,334億元になるでしょう。
今後も液冷過給技術はさらに普及を加速していくでしょう。
高出力液冷過充電技術の開発とレイアウトには、まだ長い道のりがあります。これには、自動車会社、電池会社、杭会社などの協力が必要です。この方法によってのみ、中国の電気自動車産業の発展をより適切に支援し、秩序ある充電とV2Gをさらに促進し、省エネと排出削減、低炭素とグリーン開発を支援し、「ダブルカーボン」戦略目標の実現を加速することができます。
投稿時刻: 2024 年 3 月 4 日