Sạc siêu tốc làm mát bằng chất lỏng là gì?

01."Sạc siêu tốc làm mát bằng chất lỏng" là gì?

nguyên tắc làm việc:

Siêu sạc làm mát bằng chất lỏng

Sạc siêu tốc làm mát bằng chất lỏng là thiết lập một kênh tuần hoàn chất lỏng đặc biệt giữa cáp và súng sạc.Chất làm mát chất lỏng để tản nhiệt được thêm vào kênh và chất làm mát được lưu thông qua bơm điện để giải phóng nhiệt sinh ra trong quá trình sạc.

Phần nguồn của hệ thống sử dụng chất lỏng làm mát để tản nhiệt, không trao đổi không khí với môi trường bên ngoài nên có thể đạt thiết kế IP65.Đồng thời, hệ thống sử dụng quạt có thể tích không khí lớn để tản nhiệt với độ ồn thấp và thân thiện với môi trường cao.

02. Ưu điểm của siêu sạc làm mát bằng chất lỏng là gì?

Ưu điểm của siêu sạc làm mát bằng chất lỏng:

1. Dòng điện lớn hơn và tốc độ sạc nhanh.Dòng điện đầu ra củacọc sạcbị giới hạn bởi dây súng sạc.Cáp đồng bên trong dây súng sạc dẫn điện và nhiệt lượng do cáp tạo ra tỷ lệ với bình phương giá trị của dòng điện.Dòng sạc càng lớn thì nhiệt do cáp tạo ra càng lớn.Nó phải được giảm bớt.Để tránh hiện tượng quá nhiệt thì diện tích mặt cắt của dây phải tăng lên và tất nhiên dây súng sẽ nặng hơn.Súng sạc tiêu chuẩn quốc gia 250A hiện nay thường sử dụng cáp 80mm2.Tổng thể súng sạc rất nặng và không dễ uốn cong.Nếu bạn muốn đạt được mức sạc hiện tại lớn hơn, bạn cũng có thể sử dụng sạc súng kép, nhưng đây chỉ là biện pháp tạm thời trong các tình huống cụ thể.Giải pháp cuối cùng cho việc sạc dòng điện cao chỉ có thể là sạc bằng súng sạc làm mát bằng chất lỏng.

Bên trong súng sạc làm mát bằng chất lỏng có dây cáp và ống dẫn nước.Cáp của 500A làm mát bằng chất lỏngsúng sạcthường chỉ có diện tích 35mm2 và nhiệt lượng sẽ bị dòng chất làm mát trong ống nước lấy đi.Vì cáp mỏng nên súng sạc làm mát bằng chất lỏng nhẹ hơn từ 30% đến 40% so với súng sạc thông thường.Súng sạc làm mát bằng chất lỏng cũng cần được trang bị bộ phận làm mát bao gồm bình chứa nước, máy bơm nước, bộ tản nhiệt và quạt.Máy bơm nước đẩy chất làm mát tuần hoàn trong dây súng, đưa nhiệt lượng đến bộ tản nhiệt, sau đó được quạt thổi đi, nhờ đó đạt được khả năng mang lớn hơn so với súng sạc làm mát tự nhiên thông thường.

2. Dây súng nhẹ hơn và thiết bị sạc nhẹ hơn.

súng sạc

3. Ít tỏa nhiệt, tản nhiệt nhanh và độ an toàn cao.Thân cọc của cọc sạc thông thường và cọc sạc làm mát bằng bán lỏng được làm mát bằng không khí để tản nhiệt.Không khí đi vào thân cọc từ một phía, thổi bay nhiệt của các bộ phận điện và mô-đun chỉnh lưu, đồng thời tiêu tan khỏi thân cọc ở phía bên kia.Không khí sẽ bị lẫn bụi, phun muối, hơi nước và bị hấp phụ trên bề mặt các thiết bị bên trong, khiến hệ thống cách nhiệt kém, tản nhiệt kém, hiệu suất sạc thấp và tuổi thọ thiết bị giảm.Đối với cọc sạc thông thường hoặc cọc sạc làm mát bán lỏng, tản nhiệt và bảo vệ là hai khái niệm trái ngược nhau.Nếu bảo vệ tốt thì việc thiết kế tản nhiệt sẽ khó khăn, còn nếu tản nhiệt tốt thì việc bảo vệ sẽ khó xử lý.

Siêu sạc làm mát bằng chất lỏng

Cọc sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng.Không có ống dẫn khí ở mặt trước và mặt sau của mô-đun làm mát bằng chất lỏng.Mô-đun này dựa vào chất làm mát lưu thông bên trong tấm làm mát bằng chất lỏng để trao đổi nhiệt với thế giới bên ngoài.Do đó, phần nguồn của cọc sạc có thể được bọc kín hoàn toàn để giảm tản nhiệt.Bộ tản nhiệt ở bên ngoài, nhiệt được đưa đến bộ tản nhiệt thông qua chất làm mát bên trong, và không khí bên ngoài sẽ thổi bay nhiệt trên bề mặt bộ tản nhiệt.Mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng và các phụ kiện điện bên trong cột sạc không tiếp xúc với môi trường bên ngoài, do đó đạt được mức bảo vệ IP65 và độ tin cậy cao hơn.

4. Tiếng ồn sạc thấp và mức độ bảo vệ cao hơn.Cọc sạc thông thường và cọc sạc làm mát bằng chất lỏng được tích hợp sẵn mô-đun sạc làm mát bằng không khí.Các mô-đun làm mát bằng không khí được chế tạo với nhiều quạt nhỏ tốc độ cao và độ ồn khi vận hành đạt hơn 65db.Trên thân cọc sạc còn có quạt tản nhiệt.Hiện nay, cọc sạc sử dụng mô-đun làm mát bằng không khí, khi chạy hết công suất, độ ồn về cơ bản ở mức trên 70dB.Nó có ít tác động vào ban ngày nhưng rất đáng lo ngại vào ban đêm.Vì vậy, tiếng ồn lớn tại các trạm sạc là vấn đề được các nhà khai thác phàn nàn nhiều nhất.Nếu phàn nàn, họ phải khắc phục vấn đề.Tuy nhiên, chi phí khắc phục cao và hiệu quả rất hạn chế.Cuối cùng, họ phải giảm công suất để giảm tiếng ồn.

Cột sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng áp dụng kiến ​​trúc tản nhiệt chu trình kép.Mô-đun làm mát bằng chất lỏng bên trong dựa vào máy bơm nước để thúc đẩy tuần hoàn chất làm mát để tản nhiệt và truyền nhiệt do mô-đun tạo ra tới bộ tản nhiệt dạng vây.Việc tản nhiệt bên ngoài đạt được nhờ quạt hoặc máy điều hòa không khí có công suất lớn tốc độ thấp.Nhiệt lượng được tản ra khỏi thiết bị, độ ồn của quạt tốc độ thấp và lượng không khí lớn thấp hơn nhiều so với quạt nhỏ tốc độ cao hơn.Các cọc siêu tích điện làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng cũng có thể áp dụng thiết kế tản nhiệt chia đôi.Tương tự như máy điều hòa không khí chia đôi, bộ tản nhiệt được đặt cách xa đám đông và thậm chí nó có thể tiến hành trao đổi nhiệt với hồ bơi và đài phun nước để đạt được khả năng tản nhiệt tốt hơn và chi phí thấp hơn.tiếng ồn.

5. TCO thấp

Chi phí thiết bị sạc tại các trạm sạc phải được xét từ toàn bộ chi phí vòng đời (TCO) của cọc sạc.Tuổi thọ của các cọc sạc truyền thống sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng không khí nhìn chung không quá 5 năm, nhưng thời gian thuê hiện tại để vận hành trạm sạc là 8-10 năm, điều đó có nghĩa là thiết bị sạc cần được thay thế ít nhất một lần trong quá trình vận hành trạm sạc. chu kỳ kinh doanh.Mặt khác, tuổi thọ của các cọc sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng ít nhất là 10 năm, có thể bao trùm toàn bộ vòng đời của trạm.Đồng thời, so với các cọc sạc sử dụng mô-đun làm mát bằng không khí cần phải mở tủ thường xuyên, loại bỏ bụi, bảo trì và các hoạt động khác, cọc sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng chỉ cần được xả sạch sau khi bụi tích tụ trong bộ tản nhiệt bên ngoài, giúp việc bảo trì trở nên đơn giản .

TCO của hệ thống sạc làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng thấp hơn so với hệ thống sạc truyền thống sử dụng mô-đun sạc làm mát bằng không khí và với việc áp dụng rộng rãi hệ thống làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng, lợi thế về hiệu quả chi phí của nó sẽ trở nên rõ ràng hơn.

03. Tình trạng thị trường tản nhiệt nước siêu sạc

Theo dữ liệu mới nhất từ ​​Liên minh Sạc Trung Quốc, vào tháng 2 năm 2023 đã có thêm 31.000 cọc sạc công cộng so với tháng 1 năm 2023, tăng 54,1% so với cùng kỳ năm ngoái trong tháng 2.Tính đến tháng 2 năm 2023, các đơn vị thành viên trong liên minh đã báo cáo tổng cộng 1,869 triệu cọc sạc công cộng, bao gồm 796.000Cọc sạc DCvà 1,072 triệuCọc sạc AC.

Trên thực tế, khi tỷ lệ thâm nhập của các phương tiện sử dụng năng lượng mới tiếp tục tăng và các cơ sở hỗ trợ như cột sạc phát triển nhanh chóng, công nghệ mới về tăng áp làm mát bằng chất lỏng đã trở thành tâm điểm cạnh tranh trong ngành.Nhiều công ty xe năng lượng mới và công ty cọc cũng đã bắt đầu tiến hành nghiên cứu và phát triển công nghệ cũng như bố trí sạc quá mức.

Cọc sạc DC

Tesla là hãng xe hơi đầu tiên trong ngành triển khai hàng loạt các cọc tăng áp làm mát bằng chất lỏng.Hiện tại, hãng đã triển khai hơn 1.500 trạm tăng áp tại Trung Quốc với tổng số 10.000 cọc tăng áp.Bộ siêu nạp Tesla V3 áp dụng thiết kế làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng, mô-đun sạc làm mát bằng chất lỏng và súng sạc làm mát bằng chất lỏng.Một khẩu súng có thể sạc tới 250kW/600A, giúp tăng phạm vi hành trình thêm 250 km trong 15 phút.Mẫu V4 sắp được triển khai theo đợt.Cọc sạc cũng tăng công suất sạc lên 350kW cho mỗi khẩu súng.

Sau đó, Porsche Taycan lần đầu tiên ra mắt kiến ​​trúc điện cao thế 800V và hỗ trợ sạc nhanh công suất cao 350kW;phiên bản giới hạn toàn cầu Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 có dòng điện lên tới 600A, điện áp lên tới 800V và công suất sạc cực đại là 480kW;GAC AION V, có điện áp cực đại lên tới 1000V, dòng điện lên tới 600A và công suất sạc cực đại 480kW;Xiaopeng G9, ô tô sản xuất hàng loạt với nền điện áp cacbua silic 800V, thích hợp để sạc cực nhanh 480kW;

04. Xu hướng siêu sạc làm mát bằng chất lỏng trong tương lai là gì?

Lĩnh vực sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng đang ở giai đoạn sơ khai, có tiềm năng lớn và triển vọng phát triển rộng lớn.Làm mát bằng chất lỏng là một giải pháp tuyệt vời để sạc năng lượng cao.Không có vấn đề kỹ thuật trong việc thiết kế và sản xuất bộ nguồn cọc sạc công suất cao trong và ngoài nước.Cần giải quyết vấn đề kết nối cáp từ nguồn điện cọc sạc công suất lớn đến súng sạc.

Tuy nhiên, tỷ lệ thâm nhập của cọc tăng áp làm mát bằng chất lỏng công suất cao ở nước ta vẫn còn thấp.Điều này là do súng sạc làm mát bằng chất lỏng có giá thành tương đối cao và cọc sạc nhanh sẽ mở ra một thị trường trị giá hàng trăm tỷ vào năm 2025. Theo thông tin công khai, giá trung bình của cọc sạc là khoảng 0,4 nhân dân tệ/W.Người ta ước tính giá của một cọc sạc nhanh 240kW vào khoảng 96.000 nhân dân tệ.Theo giá của cáp súng sạc làm mát bằng chất lỏng trong cuộc họp báo CHINAEVSE là 20.000 nhân dân tệ / bộ, ước tính giá thành của súng sạc làm mát bằng chất lỏng.Chiếm khoảng 21% chi phí của cọc sạc, nó trở thành thành phần đắt nhất sau các mô-đun sạc.Người ta dự đoán rằng khi số lượng mẫu sạc nhanh năng lượng mới tăng lên, không gian thị trường dành cho sạc năng lượng cao sẽ tăng lên.cọc sạc nhanhở nước tôi sẽ đạt khoảng 133,4 tỷ nhân dân tệ vào năm 2025.

Trong tương lai, công nghệ siêu sạc làm mát bằng chất lỏng sẽ tiếp tục tăng tốc độ thâm nhập.

Việc phát triển và bố trí công nghệ sạc quá mức làm mát bằng chất lỏng công suất cao vẫn còn một chặng đường dài.Điều này đòi hỏi sự hợp tác của các hãng ô tô, hãng ắc quy, hãng cọc và các bên khác.Chỉ bằng cách này, chúng ta mới có thể hỗ trợ tốt hơn cho sự phát triển của ngành công nghiệp xe điện của Trung Quốc, thúc đẩy hơn nữa việc sạc có trật tự và V2G, giúp bảo tồn năng lượng và giảm phát thải, phát triển xanh và ít carbon, đồng thời đẩy nhanh việc hiện thực hóa mục tiêu chiến lược "Carbon kép".


Thời gian đăng: Mar-04-2024