„Ein Kilometer pro Sekunde und eine Reichweite von 200 Kilometern nach 5 Minuten Ladezeit.“ Am 27. Februar veröffentlichte Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (im Folgenden als „Huawei Digital Energy“ bezeichnet) auf der Huawei China Digital Energy Partner Conference 2024 einen vollständig flüssigkeitsgekühlten Werbeplan für Superladestationen, der angeblich „das machen soll“. Tank- und Ladeerlebnis wird Realität.“ Dem Plan zufolge wird Huawei Digital Energy im Jahr 2024 mehr als 100.000 vollständig flüssigkeitsgekühlte Huawei-Kompressorsäulen in mehr als 340 Städten und großen Autobahnen im ganzen Land bauen, um „ein Netzwerk für Städte“, „ein Netzwerk für hohe Geschwindigkeiten“ zu schaffen „ein Stromnetz“. „Freundliches“ Ladenetzwerk. Tatsächlich hat Huawei bereits im Oktober letzten Jahres ein vollständig flüssigkeitsgekühltes Kompressorprodukt auf den Markt gebracht und bisher die Gestaltung mehrerer Demonstrationsstandorte abgeschlossen.
Zufälligerweise gab NIO Ende letzten Jahres offiziell bekannt, dass es eine neue, vollständig flüssigkeitsgekühlte Ultraschnellladesäule mit 640 kW herausgebracht hat. Der ultraschnelle Ladestapel ist mit einer flüssigkeitsgekühlten Ladepistole ausgestattet, die nur 2,4 Kilogramm wiegt und bereits im April dieses Jahres offiziell auf den Markt kommt. Bisher haben viele Menschen das Jahr 2024 als das Jahr der Explosion vollständig flüssigkeitsgekühlter Kompressoren bezeichnet. Ich denke, jeder hat zu dieser Neuheit noch viele Fragen: Was genau ist flüssigkeitsgekühlte Überladung? Was sind seine einzigartigen Vorteile? Wird die Flüssigkeitskühlung in Zukunft zur Hauptentwicklungsrichtung der Aufladung werden?
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Effizienteres und schnelleres Laden
„Bisher gibt es keine einheitliche Standarddefinition für den sogenannten vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressor.“ Wei Dong, ein Ingenieur am Mikroelektronik-Technologielabor der Technischen Universität Xi'an, sagte einem Reporter von China Automotive News. Laienhaft ausgedrückt handelt es sich beim vollständig flüssigkeitsgekühlten Supercharger Pile Charging um eine Technologie, die die Flüssigkeitszirkulation nutzt, um die während des Ladevorgangs von Schlüsselkomponenten wie Lademodulen, Kabeln und Ladepistolenköpfen erzeugte Wärme schnell abzuführen. Es verwendet eine spezielle Leistungspumpe, um den Kühlmittelfluss anzutreiben, wodurch Wärme abgeleitet wird und die Ladeausrüstung einen effizienten Betrieb aufrechterhält. Das Kühlmittel in vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressorpfählen ist kein gewöhnliches Wasser, sondern enthält hauptsächlich Ethylenglykol, Wasser, Additive und andere Substanzen. Das Verhältnis ist das technische Geheimnis jedes Unternehmens. Kühlmittel kann nicht nur die Stabilität und Kühlwirkung der Flüssigkeit verbessern, sondern auch Korrosion und Schäden an der Ausrüstung reduzieren. Sie müssen wissen, dass die Wärmeableitungsmethode einen großen Einfluss auf die Leistung von Ladegeräten hat. Theoretischen Berechnungen zufolge beträgt der aktuelle Wärmeverlust allgemeiner Hochleistungs-Gleichstrom-Schnellladesäulen etwa 5 %. Ohne gute Wärmeableitung beschleunigt sich nicht nur die Alterung der Geräte, sondern es kommt auch zu einer hohen Ausfallrate der Ladegeräte.
Gerade mit der Unterstützung der Wärmeableitungstechnologie mit vollständiger Flüssigkeitskühlung ist die Leistung von Superladesäulen mit vollständiger Flüssigkeitskühlung viel höher als die von herkömmlichen Schnellladesäulen. Der flüssigkeitsgekühlte Supercharger von Huawei hat beispielsweise eine maximale Leistung von 600 kW, sodass Benutzer ein extrem schnelles Ladeerlebnis wie „eine Tasse Kaffee und eine vollständige Ladung“ genießen können. „Obwohl Strom und Leistung vollständig flüssigkeitsgekühlter Kompressoren derzeit unterschiedlich sind, sind sie alle leistungsstärker als herkömmliche Schnelllader und Kompressoren.“ Zeng Die Leistung vollständig flüssigkeitsgekühlter Supercharger-Säulen von Huawei und NIO kann bis zu 600 kW erreichen. Darüber hinaus verfügt der vollständig flüssigkeitsgekühlte Kompressorstapel von Huawei auch über intelligente Identifikations- und adaptive Anpassungsfunktionen. Es kann die Ausgangsleistung und den Ausgangsstrom automatisch an die Laderatenanforderungen der Akkupacks verschiedener Modelle anpassen und so eine Erfolgsquote beim einmaligen Laden von bis zu 99 % erreichen.
„Das Aufheizen vollständig flüssigkeitsgekühlter, aufgeladener Pfähle hat auch die Entwicklung der gesamten Industriekette vorangetrieben.“ Laut Hu Fenglin, einem Forscher am New Energy Innovation Technology Center des Shenzhen Institute of Advanced Technology, können die für vollständig flüssigkeitsgekühlte, aufgeladene Pfähle erforderlichen Komponenten grob in Komponenten für Überladegeräte, allgemeine Strukturkomponenten und Hochspannungs-Schnellladung unterteilt werden Materialien und andere Komponenten, einschließlich intelligenter Sensorkomponenten, Siliziumkarbidchips, Leistungspumpen, Kühlmittel sowie vollständig flüssigkeitsgekühlte Module, vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladepistolen und Ladegeräte. Die meisten von ihnen haben strengere Leistungsanforderungen und höhere Kosten als die verwendeten Komponenten in herkömmlichen Ladesäulen.
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Benutzerfreundlich, längere Lebensdauer
Im Vergleich zu gewöhnlichen Ladesäulen und herkömmlichen Schnell-/Superladesäulen laden vollständig flüssigkeitsgekühlte Superladesäulen nicht nur schneller, sondern bieten auch viele Vorteile. „Die Ladepistole des vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressors von Huawei ist sehr leicht, und selbst Autobesitzerinnen mit wenig Kraft können sie problemlos bedienen, im Gegensatz zu früheren Ladepistolen, die sperrig waren.“ Zhou Xiang, ein Besitzer eines Elektroautos in Chongqing, sagte.
„Die Anwendung einer Reihe neuer Technologien, neuer Materialien und neuer Konzepte bietet vollständig flüssigkeitsgekühlte Aufladesäulen Vorteile, die herkömmliche Aufladesäulen in der Vergangenheit nicht bieten konnten.“ Hu Fenglin sagte, dass bei vollständig flüssigkeitsgekühlten Superchargern der Strom und die Leistung größer seien, was ein schnelleres Laden bedeute. Normalerweise ist die Erwärmung des Ladekabels proportional zum Quadrat des Stroms. Je größer der Ladestrom, desto stärker ist die Erwärmung des Kabels. Um die vom Kabel erzeugte Wärmemenge zu reduzieren und eine Überhitzung zu vermeiden, muss die Querschnittsfläche des Kabels vergrößert werden, was bedeutet, dass die Ladepistole und das Ladekabel schwerer sind. Der vollständig flüssigkeitsgekühlte Kompressor löst das Problem der Wärmeableitung und nutzt Kabel mit kleineren Querschnittsflächen, um die Übertragung größerer Ströme zu gewährleisten. Daher sind die Kabel vollständig flüssigkeitsgekühlter Aufladesäulen dünner und leichter als die herkömmlicher Aufladesäulen, und auch die Ladekanonen sind leichter. Beispielsweise wiegt die Ladepistole der vollständig flüssigkeitsgekühlten Ladesäulen von NIO nur 2,4 Kilogramm und ist damit deutlich leichter als herkömmliche Ladesäulen. Der Flor ist viel leichter und bringt insbesondere für weibliche Autobesitzer ein besseres Benutzererlebnis, da die Nutzung bequemer ist.
„Der Vorteil vollständig flüssigkeitsgekühlter Aufladesäulen besteht darin, dass sie sicherer sind.“ Wei Dong sagte, dass in der Vergangenheit die meisten Ladesäulen natürliche Kühlung, Luftkühlung und andere Methoden verwendeten, die Belüftungslöcher in relevanten Teilen der Ladesäule erforderten, was unweigerlich dazu führte, dass sich die Luft mit Staub, sogar feinen Metallpartikeln und Salznebel vermischte und Wasserdampf dringt in das Innere des Ladestapels ein und wird auf der Oberfläche elektrischer Komponenten adsorbiert, was zu Problemen wie einer verringerten Systemisolationsleistung, einer schlechten Wärmeableitung, einer verringerten Ladeeffizienz und einer verkürzten Gerätelebensdauer führt. Im Gegensatz dazu kann die Methode der vollständigen Flüssigkeitskühlung eine vollständige Abdeckung erreichen, die Isolierung und Sicherheit verbessern und es dem Ladestapel ermöglichen, ein höheres Maß an Staub- und Wasserdichtigkeit rund um den internationalen Elektrostandard IP65 zu erreichen, bei höherer Zuverlässigkeit. Darüber hinaus wurde nach dem Verzicht auf das luftgekühlte Multi-Lüfter-Design das Betriebsgeräusch der vollständig flüssigkeitsgekühlten Ladesäule deutlich reduziert, von 70 Dezibel bei der luftgekühlten Ladesäule auf etwa 30 Dezibel, was einem Flüstern nahe kommt , wodurch in der Vergangenheit die Notwendigkeit eines Schnellladens in Wohngebieten vermieden wurde. Aufgrund des nächtlichen Lärms kam es zu einer peinlichen Reklamationssituation.
Niedrigere Betriebskosten und kürzere Wiederherstellungskostenzyklen gehören ebenfalls zu den Vorteilen vollständig flüssigkeitsgekühlter, aufgeladener Pfähle. Zeng Xin sagte, dass die herkömmlichen luftgekühlten Ladesäulen im Allgemeinen eine Lebensdauer von nicht mehr als fünf Jahren haben, die aktuellen Leasinglaufzeiten für den Betrieb von Ladestationen jedoch meist 8 bis 10 Jahre betragen, was bedeutet, dass während des Betriebszyklus zumindest Reinvestitionen erforderlich sind des Bahnhofs. Ersetzen Sie das primäre Ladegerät. Die Lebensdauer vollständig flüssigkeitsgekühlter Ladesäulen beträgt in der Regel mehr als 10 Jahre. Beispielsweise beträgt die Lebensdauer der vollständig flüssigkeitsgekühlten Superladesäulen von Huawei mehr als 15 Jahre, was den gesamten Lebenszyklus der Station abdecken kann. Darüber hinaus müssen vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladesäulen im Vergleich zu Ladesäulen mit luftgekühlten Modulen, die häufiges Öffnen der Schränke zur Staubentfernung und Wartung erfordern, erst dann gespült werden, wenn sich Staub im externen Kühler angesammelt hat, was die Wartung erleichtert.
Insgesamt sind die gesamten Lebenszykluskosten eines vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressors niedriger als die einer herkömmlichen luftgekühlten Ladeausrüstung. Mit der Anwendung und Förderung vollständig flüssigkeitsgekühlter, aufgeladener Pfähle werden ihre umfassenden kosteneffektiven Vorteile immer offensichtlicher.
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Der Markt hat gute Aussichten und der Wettbewerb verschärft sich
Tatsächlich sind vollständig flüssigkeitsgekühlte Supercharger-Säulen mit der kontinuierlich steigenden Durchdringungsrate von Fahrzeugen mit neuer Energie und der schnellen Entwicklung unterstützender Infrastruktur wie Ladesäulen zum Schwerpunkt des Wettbewerbs in der Branche geworden. Viele Unternehmen für neue Energiefahrzeuge, Ladesäulenunternehmen, Technologieunternehmen usw. haben mit der technologischen Forschung und Entwicklung sowie dem Entwurf vollständig flüssigkeitsgekühlter Kompressorsäulen begonnen.
Tesla ist der erste Automobilhersteller der Branche, der flüssigkeitsgekühlte Kompressorsäulen serienmäßig einsetzt. Seine V3-Aufladesäulen verfügen über ein vollständig flüssigkeitsgekühltes Design, flüssigkeitsgekühlte Lademodule und flüssigkeitsgekühlte Ladepistolen. Die maximale Ladeleistung einer einzelnen Pistole beträgt 250 kW. Es wird berichtet, dass Tesla seit letztem Jahr weltweit schrittweise neue vollständig flüssigkeitsgekühlte V4-Superladestationen installiert hat. Asiens erste V4-Superladestation wurde im Oktober letzten Jahres in Hongkong, China, in Betrieb genommen und wird bald auf dem Festlandmarkt erhältlich sein. Es wird berichtet, dass die theoretische maximale Ladeleistung dieser Ladesäule 615 kW beträgt, was der Leistung der vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressorsäulen von Huawei und NIO entspricht. Es scheint, dass der Marktwettbewerb für vollständig flüssigkeitsgekühlte Ladesäulen in aller Stille begonnen hat.
„Im Allgemeinen verfügen vollständig flüssigkeitsgekühlte Kompressoren über eine hohe Ladeleistung und die Ladeeffizienz wird erheblich verbessert, was die Ladeängste der Benutzer wirksam lindern kann.“ In einem Interview mit einem Reporter von China Automotive News sagte er jedoch, dass derzeit vollständig flüssigkeitsgekühlte Supercharger-Überladesäulen im Anwendungsbereich begrenzt seien, was zu höheren Kosten führe. Da das Laden mit hoher Leistung außerdem eine Optimierung des Batteriesicherheitsmanagements und eine Erhöhung der Fahrzeugspannungsplattform erfordert, werden auch die Kosten um 15 bis 20 % steigen. Insgesamt erfordert die Entwicklung der Hochleistungsladetechnologie eine umfassende Berücksichtigung von Faktoren wie Fahrzeugsicherheitsmanagement, unabhängiger Steuerbarkeit von Hochspannungsgeräten und Kosten. Dies ist ein schrittweiser Prozess.
„Die höheren Kosten flüssigkeitsgekühlter Aufladesäulen sind eines der praktischen Hindernisse, die ihrer groß angelegten Förderung im Wege stehen.“ Hu Fenglin sagte, dass die aktuellen Kosten für jeden Huawei-Supercharger etwa 600.000 Yuan betragen. Zu diesem Zeitpunkt sind kleine und mittlere Unternehmen im Allgemeinen im Ladegeschäft tätig. Es ist fast schwierig, mitzuhalten. In den langfristigen Entwicklungsaussichten werden jedoch mit der Ausweitung der Anwendungen und der Kostensenkung die vielen Vorteile vollständig flüssigkeitsgekühlter Kompressorpfähle nach und nach in den Vordergrund treten. Die starre Nachfrage der Nutzer und des Marktes nach sicherem Hochgeschwindigkeits- und Schnellladen wird mehr Raum für die Entwicklung vollständig flüssigkeitsgekühlter Aufladesäulen schaffen.
In einem kürzlich von CICC veröffentlichten Forschungsbericht wurde darauf hingewiesen, dass eine Überladung der Flüssigkeitskühlung die Modernisierung der Industriekette vorantreibt und die Größe des Inlandsmarkts im Jahr 2026 voraussichtlich fast 9 Milliarden Yuan erreichen wird. Dies wird von Automobilunternehmen, Energieunternehmen usw. vorangetrieben Ursprünglich wurde erwartet, dass die Zahl der inländischen flüssigkeitsgekühlten Supercharger-Stationen im Jahr 2026 45.000 erreichen wird.
Zeng Xin wies auch darauf hin, dass es im Jahr 2021 auf dem heimischen Markt weniger als 10 Modelle geben wird, die eine Überladung unterstützen; Im Jahr 2023 wird es mehr als 140 Modelle geben, die Überladung unterstützen, und in Zukunft werden es noch mehr sein. Dies ist nicht nur ein realistisches Spiegelbild des beschleunigten Arbeits- und Lebenstempos der Menschen beim Auffüllen von Energie für Fahrzeuge mit neuer Energie, sondern spiegelt auch den Entwicklungstrend der Marktnachfrage wider. Aus diesem Grund sind die Entwicklungsaussichten für vollständig flüssigkeitsgekühlte Aufladesäulen so vielversprechend.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. März 2024