“Un kilómetro por segundo y una autonomía de 200 kilómetros después de 5 minutos de carga”. El 27 de febrero, en la Conferencia de Socios de Energía Digital de Huawei China de 2024, Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (en lo sucesivo, “Huawei Digital Energy”) lanzó un plan de promoción de estación de sobrealimentación totalmente refrigerado por líquido que pretende “hacer el La experiencia de recarga de combustible es una realidad”. Según el plan, Huawei Digital Energy construirá más de 100.000 pilas de sobrealimentación Huawei totalmente refrigeradas por líquido en más de 340 ciudades y carreteras importantes de todo el país en 2024 para crear “una red para ciudades”, “una red para altas velocidades” y “una red eléctrica”. Red de carga “amigable”. De hecho, Huawei lanzó un producto sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido en octubre del año pasado y hasta ahora ha completado el diseño de múltiples sitios de demostración.
Casualmente, NIO anunció oficialmente a finales del año pasado que lanzó una nueva pila de carga ultrarrápida totalmente refrigerada por líquido de 640 kW. La pila de carga ultrarrápida está equipada con una pistola de carga refrigerada por líquido que pesa sólo 2,4 kilogramos y se lanzará oficialmente en abril de este año. Hasta ahora, muchos consideraban que 2024 sería el año de la explosión de los sobrealimentadores totalmente refrigerados por líquido. Con respecto a esta novedad, creo que todos todavía tienen muchas preguntas: ¿Qué es exactamente la sobrecarga enfriada por líquido? ¿Cuáles son sus ventajas únicas? ¿Se convertirá la refrigeración líquida en la principal dirección de desarrollo de la sobrealimentación en el futuro?
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Carga más eficiente y rápida
"Hasta el momento no existe una definición estándar unificada para el llamado sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido". dijo Wei Dong, ingeniero del Laboratorio de Tecnología Microelectrónica de la Universidad Tecnológica de Xi'an, a un periodista de China Automotive News. En términos sencillos, la carga de pila con sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido es una tecnología que utiliza la circulación de líquido para eliminar rápidamente el calor generado durante el proceso de carga por componentes clave como módulos de carga, cables y cabezales de pistola de carga. Utiliza una bomba de potencia dedicada para impulsar el flujo de refrigerante, disipando así el calor y permitiendo que el equipo de carga mantenga un funcionamiento eficiente. El refrigerante de las pilas sobrealimentadas totalmente refrigeradas por líquido no es agua corriente, sino que contiene principalmente etilenglicol, agua, aditivos y otras sustancias. En cuanto a la proporción, es el secreto técnico de cada empresa. El refrigerante no solo puede mejorar la estabilidad y el efecto de enfriamiento del líquido, sino también reducir la corrosión y los daños al equipo. Debes saber que el método de disipación de calor afecta en gran medida el rendimiento del equipo de carga. Según cálculos teóricos, la pérdida de calor actual de las pilas de carga rápida de CC de alta potencia en general es de aproximadamente el 5%. Sin una buena disipación de calor, no sólo se acelerará el envejecimiento del equipo, sino que también se producirá una alta tasa de fallos en el equipo de carga.
Es precisamente con el apoyo de la tecnología de disipación de calor de refrigeración líquida completa que la potencia de las pilas de supercarga de refrigeración líquida es mucho mayor que la de las pilas de carga rápida convencionales. Por ejemplo, la pila de sobrealimentación refrigerada por líquido de Huawei tiene una potencia máxima de 600 kW, lo que permite a los usuarios disfrutar de una experiencia de carga extremadamente rápida de "una taza de café y una carga completa". "Aunque la corriente y la potencia de los supercargadores totalmente refrigerados por líquido son diferentes en la actualidad, todos ellos son más potentes que los cargadores rápidos y supercargadores convencionales". Zeng Xin, profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Beijing, dijo a un periodista de China Automotive News: En la actualidad, la potencia de las pilas de carga rápida ordinarias es generalmente de unos 120 kW, y las pilas de sobrealimentación convencionales, de unos 300 kW. La potencia de las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido de Huawei y NIO puede alcanzar hasta 600 kW. Además, la pila de sobrealimentación totalmente refrigerada por líquido de Huawei también tiene funciones de identificación inteligente y ajuste adaptativo. Puede ajustar automáticamente la potencia de salida y la corriente de acuerdo con los requisitos de velocidad de los paquetes de baterías de diferentes modelos, logrando una tasa de éxito de carga única de hasta el 99%.
"El calentamiento de pilas sobrealimentadas totalmente refrigeradas por líquido también ha impulsado el desarrollo de toda la cadena industrial". Según Hu Fenglin, investigador del Centro de Tecnología de Innovación de Nuevas Energías del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen, los componentes necesarios para las pilas sobrealimentadas totalmente refrigeradas por líquido se pueden dividir aproximadamente en componentes de equipos de sobrecarga, componentes estructurales generales y carga rápida de alto voltaje. materiales y otros componentes, incluidos componentes de detección inteligentes, chips de carburo de silicio, bombas de potencia, refrigerantes, así como módulos totalmente refrigerados por líquido, pistolas de carga totalmente refrigeradas por líquido y carga. La mayoría de ellos tienen requisitos de rendimiento más estrictos y costos más altos que los componentes utilizados. en pilotes de carga convencionales.
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Fácil de usar, ciclo de vida más largo
En comparación con las pilas de carga ordinarias y las pilas de carga rápida/supercarga convencionales, las pilas de supercarga totalmente refrigeradas por líquido no solo se cargan más rápido, sino que también tienen muchas ventajas. "La pistola de carga del sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido de Huawei es muy liviana, e incluso las propietarias de automóviles con poca fuerza pueden usarla fácilmente, a diferencia de las pistolas de carga anteriores que eran voluminosas". Dijo Zhou Xiang, propietario de un automóvil eléctrico en Chongqing.
"La aplicación de una serie de nuevas tecnologías, nuevos materiales y nuevos conceptos proporciona a las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido ventajas que las pilas de carga convencionales no pueden igualar en el pasado". Hu Fenglin dijo que para las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido, la corriente y la potencia son más Grandes significa una carga más rápida. Normalmente, el calentamiento del cable de carga es proporcional al cuadrado de la corriente. Cuanto mayor sea la corriente de carga, mayor será el calentamiento del cable. Para reducir la cantidad de calor generado por el cable y evitar el sobrecalentamiento, se debe aumentar el área de la sección transversal del cable, lo que significa que la pistola de carga y el cable de carga son más pesados. El sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido resuelve el problema de la disipación de calor y utiliza cables con áreas de sección transversal más pequeñas para garantizar la transmisión de corrientes más grandes. Por lo tanto, los cables de las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido son más delgados y ligeros que los de las pilas de sobrealimentación convencionales, y las pistolas de carga también son más ligeras. Por ejemplo, la pistola de carga de las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido de NIO pesa solo 2,4 kilogramos, lo que es mucho más ligera que las pilas de carga convencionales. La pila es mucho más liviana y brinda una mejor experiencia de usuario, especialmente para las propietarias de automóviles, lo cual es más cómodo de usar.
"La ventaja de las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido es que son más seguras". Wei Dong dijo que en el pasado, la mayoría de las pilas de carga usaban enfriamiento natural, enfriamiento por aire y otros métodos, que requerían orificios de ventilación en partes relevantes de la pila de carga, lo que inevitablemente resultaba en aire mezclado con polvo, incluso partículas finas de metal y niebla salina. y el vapor de agua ingresa al interior de la pila de carga y se absorbe en la superficie de los componentes eléctricos, lo que genera problemas como un rendimiento reducido del aislamiento del sistema, una disipación de calor deficiente, una eficiencia de carga reducida y una vida útil más corta del equipo. Por el contrario, el método de refrigeración líquida total puede lograr una cobertura total, mejorar el aislamiento y la seguridad, y permitir que la pila de carga alcance un mayor nivel de rendimiento a prueba de polvo y agua en torno al estándar eléctrico internacional IP65, con mayor confiabilidad. Además, después de abandonar el diseño de múltiples ventiladores enfriados por aire, el ruido de funcionamiento de la pila de sobrealimentación totalmente enfriada por líquido se ha reducido significativamente, de 70 decibeles en la pila de carga enfriada por aire a aproximadamente 30 decibelios, lo que es casi un susurro. , evitando la necesidad de realizar cargas rápidas en zonas residenciales en el pasado. Se produjo una situación embarazosa de quejas por el fuerte ruido nocturno.
Los costos operativos más bajos y los ciclos de costos de recuperación más cortos también son una de las ventajas de las pilas sobrealimentadas totalmente enfriadas por líquido. Zeng Xin dijo que las pilas de carga tradicionales refrigeradas por aire generalmente tienen una vida útil de no más de 5 años, pero los períodos de arrendamiento actuales para las operaciones de las estaciones de carga son en su mayoría de 8 a 10 años, lo que significa que se requiere al menos una reinversión durante el ciclo de operación. de la estación. Reemplace el dispositivo de carga principal. La vida útil de las pilas de carga totalmente refrigeradas por líquido es generalmente de más de 10 años. Por ejemplo, la vida útil de diseño de las pilas de supercarga totalmente refrigeradas por líquido de Huawei es de más de 15 años, lo que puede cubrir todo el ciclo de vida de la estación. Además, en comparación con las pilas de carga que utilizan módulos enfriados por aire que requieren la apertura frecuente de los gabinetes para la eliminación del polvo y el mantenimiento, 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.
En conjunto, el costo del ciclo de vida completo de un sobrealimentador totalmente refrigerado por líquido es menor que el de los equipos de carga tradicionales refrigerados por aire. Con la aplicación y promoción de pilas sobrealimentadas totalmente refrigeradas por líquido, sus ventajas rentables integrales serán cada vez más obvias.
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El mercado tiene perspectivas brillantes y la competencia se intensifica
De hecho, con el aumento continuo de la tasa de penetración de vehículos de nueva energía y el rápido desarrollo de infraestructura de apoyo, como pilas de carga, las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido se han convertido en el foco de la competencia en la industria. Muchas empresas de vehículos de nueva energía, empresas de pilas de carga, empresas de tecnología, etc. han comenzado la investigación y el desarrollo tecnológico y el diseño de pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido.
Tesla es la primera empresa automovilística del sector que utiliza pilas de sobrealimentación refrigeradas por líquido en lotes. Sus pilas de sobrealimentación V3 adoptan un diseño totalmente refrigerado por líquido, módulos de carga refrigerados por líquido y pistolas de carga refrigeradas por líquido. La potencia máxima de carga de una sola pistola es de 250 kW. Se informa que Tesla ha implementado gradualmente nuevas estaciones de sobrealimentación V4 totalmente refrigeradas por líquido en todo el mundo desde el año pasado. La primera estación de sobrealimentación V4 de Asia se inauguró en Hong Kong, China, en octubre del año pasado, y pronto ingresará al mercado continental. Se informa que la potencia de carga máxima teórica de esta pila de carga es de 615 kW, lo que equivale al rendimiento de las pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido de Huawei y NIO. Parece que la competencia en el mercado por las pilas de carga totalmente refrigeradas por líquido ha comenzado silenciosamente.
"En términos generales, los sobrealimentadores totalmente refrigerados por líquido tienen capacidades de carga de alta potencia y la eficiencia de carga mejora enormemente, lo que puede aliviar eficazmente la ansiedad de carga de los usuarios". Sin embargo, en una entrevista con un periodista de China Automotive News, dijo que actualmente los sobrealimentadores totalmente refrigerados por líquido tienen una escala de aplicación limitada, lo que genera mayores costos. Además, dado que la carga de alta potencia requiere optimizar la gestión de seguridad de la batería y aumentar la plataforma de voltaje del vehículo, el costo también aumentará entre un 15% y un 20%. En general, el desarrollo de tecnología de carga de alta potencia requiere una consideración integral de factores como la gestión de la seguridad del vehículo, la controlabilidad independiente de los dispositivos de alto voltaje y el costo. Este es un proceso paso a paso.
"El mayor coste de las pilas de sobrealimentación refrigeradas por líquido es uno de los obstáculos prácticos que impiden su promoción a gran escala". Hu Fenglin dijo que el costo actual de cada pila de sobrealimentación de Huawei es de aproximadamente 600.000 yuanes. En esta etapa, las pequeñas y medianas empresas que generalmente se dedican al negocio de la carga son casi difíciles de competir. Sin embargo, en las perspectivas de desarrollo a largo plazo, con la expansión de las aplicaciones y la reducción de costos, las muchas ventajas de las pilas sobrealimentadas totalmente refrigeradas por líquido gradualmente cobrarán importancia. La rígida demanda de los usuarios y del mercado de una carga rápida, segura y de alta velocidad brindará un espacio más amplio para el desarrollo de pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido.
Un informe de investigación reciente publicado por CICC señaló que la sobrecarga de refrigeración líquida impulsa la mejora de la cadena industrial, y se espera que el tamaño del mercado interno alcance casi 9 mil millones de yuanes en 2026. Impulsado por empresas automotrices, empresas de energía, etc., es Inicialmente se esperaba que el número de estaciones de sobrealimentación domésticas refrigeradas por líquido alcanzara las 45.000 en 2026.
Zeng Xin también señaló que en 2021 habrá menos de 10 modelos en el mercado nacional que admitan sobrecarga; En 2023, habrá más de 140 modelos que admitirán la sobrecarga y habrá más en el futuro. Esto no es sólo un reflejo realista del ritmo acelerado del trabajo y la vida de las personas en la reposición de energía para vehículos de nueva energía, sino que también refleja la tendencia de desarrollo de la demanda del mercado. Debido a esto, las perspectivas de desarrollo de pilas de sobrealimentación totalmente refrigeradas por líquido son muy prometedoras.
Hora de publicación: 15 de marzo de 2024