01.ما هو "الشحن الفائق للتبريد السائل"؟
مبدأ العمل:
الشحن الفائق المبرد بالسائل هو إنشاء قناة خاصة لتدوير السائل بين الكابل ومسدس الشحن.يتم إضافة سائل تبريد لتبديد الحرارة إلى القناة، ويتم تدوير سائل التبريد من خلال مضخة طاقة لإخراج الحرارة المتولدة أثناء عملية الشحن.
يستخدم جزء الطاقة من النظام التبريد السائل لتبديد الحرارة، ولا يوجد تبادل للهواء مع البيئة الخارجية، لذلك يمكنه تحقيق تصميم IP65.في نفس الوقت، يستخدم النظام مروحة كبيرة الحجم للهواء لتبديد الحرارة مع ضوضاء منخفضة وصديقة للبيئة عالية.
02. ما هي مزايا الشحن الفائق للتبريد السائل؟
مزايا الشحن الفائق للتبريد السائل:
1. سرعة شحن تيار أكبر وسرعة أكبر.تيار الإخراج للكومة الشحنيقتصر على سلك بندقية الشحن.يقوم الكابل النحاسي الموجود داخل سلك مسدس الشحن بتوصيل الكهرباء، وتتناسب الحرارة الناتجة عن الكابل مع القيمة المربعة للتيار.كلما زاد تيار الشحن، زادت الحرارة الناتجة عن الكابل.يجب تخفيضه.لتجنب ارتفاع درجة الحرارة، يجب زيادة مساحة المقطع العرضي للسلك، وبالطبع سيكون سلك البندقية أثقل.يستخدم مسدس الشحن القياسي الوطني الحالي 250A بشكل عام كابل 80 مم 2.مسدس الشحن ثقيل جدًا ككل وليس من السهل ثنيه.إذا كنت ترغب في تحقيق شحن تيار أكبر، فيمكنك أيضًا استخدام الشحن المزدوج، ولكن هذا مجرد إجراء لسد الفجوة في مواقف محددة.الحل النهائي للشحن عالي التيار هو الشحن فقط باستخدام مسدس شحن مبرد بالسائل.
توجد كابلات وأنابيب مياه داخل مسدس الشحن المبرد بالسائل.كابل 500A مبرد بالسائلبندقية الشحنعادة ما تكون 35 مم 2 فقط، ويتم التخلص من الحرارة عن طريق تدفق سائل التبريد في أنبوب الماء.نظرًا لأن الكابل رفيع، فإن مسدس الشحن المبرد بالسائل أخف بنسبة 30% إلى 40% من مسدس الشحن التقليدي.يجب أيضًا أن يكون مسدس الشحن المبرد بالسائل مزودًا بوحدة تبريد تتكون من خزان مياه ومضخة مياه ومبرد ومروحة.تعمل مضخة المياه على دفع سائل التبريد للدوران في خط المسدس، مما ينقل الحرارة إلى الرادياتير، ثم ينفخه بعيدًا بواسطة المروحة، وبالتالي تحقيق قدرة حمل أكبر من بنادق الشحن التقليدية المبردة طبيعيًا.
2. سلك البندقية أخف وزنا ومعدات الشحن خفيفة الوزن.
3. حرارة أقل، تبديد سريع للحرارة، وسلامة عالية.يتم تبريد أجسام الأكوام الخاصة بأكوام الشحن التقليدية وأكوام الشحن المبردة شبه السائلة بالهواء لتبديد الحرارة.يدخل الهواء إلى جسم الوبر من جانب واحد، ويطرد حرارة المكونات الكهربائية ووحدات المقوم، ويتبدد من جسم الوبر على الجانب الآخر.سيتم خلط الهواء مع الغبار ورذاذ الملح وبخار الماء ويتم امتصاصه على سطح الأجهزة الداخلية، مما يؤدي إلى ضعف عزل النظام وسوء تبديد الحرارة وانخفاض كفاءة الشحن وتقليل عمر المعدات.بالنسبة لأكوام الشحن التقليدية أو أكوام شحن التبريد شبه السائل، فإن تبديد الحرارة والحماية هما مفهومان متناقضان.إذا كانت الحماية جيدة، سيكون من الصعب تصميم تبديد الحرارة، وإذا كان تبديد الحرارة جيدًا، سيكون من الصعب التعامل مع الحماية.
تستخدم كومة الشحن المبردة بالسائل بالكامل وحدة شحن مبردة بالسائل.لا توجد قنوات هواء في الجزء الأمامي والخلفي من الوحدة المبردة بالسائل.تعتمد الوحدة على سائل التبريد المنتشر داخل اللوحة المبردة بالسائل لتبادل الحرارة مع العالم الخارجي.لذلك، يمكن إغلاق جزء الطاقة من كومة الشحن بالكامل لتقليل تبديد الحرارة.الرادياتير خارجي، ويتم جلب الحرارة إلى الرادياتير من خلال المبرد الموجود بالداخل، ويقوم الهواء الخارجي بطرد الحرارة الموجودة على سطح الرادياتير.وحدة الشحن المبردة بالسائل والملحقات الكهربائية الموجودة داخل كومة الشحن لا تتصل بالبيئة الخارجية، وبالتالي تحقيق حماية IP65 وموثوقية أعلى.
4. ضوضاء شحن منخفضة ومستوى حماية أعلى.تحتوي أكوام الشحن التقليدية وأكوام الشحن شبه المبردة بالسائل على وحدات شحن مدمجة مبردة بالهواء.تم تصميم الوحدات المبردة بالهواء بمراوح صغيرة متعددة عالية السرعة، وتصل ضوضاء التشغيل إلى أكثر من 65 ديسيبل.توجد أيضًا مراوح تبريد على جسم كومة الشحن.في الوقت الحالي، يتم شحن الأكوام باستخدام وحدات تبريد الهواء عند التشغيل بكامل طاقتها، يكون مستوى الضجيج أعلى من 70 ديسيبل.له تأثير ضئيل خلال النهار ولكنه مزعج للغاية في الليل.ولذلك، فإن الضوضاء العالية في محطات الشحن هي المشكلة الأكثر شكوى بالنسبة للمشغلين.إذا اشتكى، عليهم تصحيح المشكلة.ومع ذلك، فإن تكاليف التصحيح مرتفعة وتأثيرها محدود للغاية.في النهاية، عليهم تقليل الطاقة لتقليل الضوضاء.
تتبنى كومة الشحن المبردة بالسائل بالكامل بنية تبديد الحرارة ثنائية الدورة.تعتمد وحدة التبريد السائل الداخلية على مضخة مياه لدفع دورة سائل التبريد لتبديد الحرارة، ونقل الحرارة الناتجة عن الوحدة إلى المبرد ذي الزعانف.يتم تحقيق تبديد الحرارة الخارجية عن طريق المراوح ذات الحجم الكبير أو مكيفات الهواء ذات السرعة المنخفضة.يتم تبديد الحرارة من الجهاز، ويكون ضجيج المروحة ذات السرعة المنخفضة وحجم الهواء الكبير أقل بكثير من ضجيج المروحة الصغيرة ذات السرعة الأعلى.يمكن أيضًا للأكوام فائقة الشحن والمبردة بالسائل أن تتبنى أيضًا تصميمًا منقسمًا لتبديد الحرارة.على غرار مكيف الهواء المنفصل، يتم وضع وحدة تبديد الحرارة بعيدًا عن الحشود، ويمكنها أيضًا إجراء تبادل الحرارة مع حمامات السباحة والنوافير لتحقيق تبديد أفضل للحرارة وتكاليف أقل.ضوضاء.
5. انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية
يجب أن تؤخذ تكلفة معدات الشحن في محطات الشحن في الاعتبار من تكلفة دورة الحياة الكاملة (TCO) لكومة الشحن.عمر أكوام الشحن التقليدية التي تستخدم وحدات الشحن المبردة بالهواء لا يتجاوز بشكل عام 5 سنوات، ولكن فترة الإيجار الحالية لعمليات محطة الشحن هي 8-10 سنوات، مما يعني أن معدات الشحن تحتاج إلى الاستبدال مرة واحدة على الأقل خلال فترة تشغيل المحطة. دورة التشغيل.من ناحية أخرى، فإن عمر الخدمة لأكوام الشحن المبردة بالسوائل بالكامل لا يقل عن 10 سنوات، والتي يمكن أن تغطي دورة حياة المحطة بأكملها.في الوقت نفسه، بالمقارنة مع أكوام الشحن التي تستخدم وحدات مبردة بالهواء والتي تتطلب فتحًا متكررًا للخزانة وإزالة الغبار والصيانة وغيرها من العمليات، فإن أكوام الشحن المبردة بالكامل بالسائل تحتاج فقط إلى التنظيف بعد تراكم الغبار في المبرد الخارجي، مما يجعل الصيانة بسيطة .
إن التكلفة الإجمالية للملكية لنظام الشحن المبرد بالسوائل أقل من نظام الشحن التقليدي الذي يستخدم وحدات الشحن المبردة بالهواء، ومع التطبيق الشامل على نطاق واسع لأنظمة التبريد السائل بالكامل، ستصبح ميزة فعالية التكلفة أكثر وضوحًا.
03. حالة السوق للشحن الفائق للتبريد السائل
وفقًا لأحدث البيانات الصادرة عن تحالف الشحن الصيني، كان هناك 31000 أكوام شحن عامة إضافية في فبراير 2023 مقارنة بشهر يناير 2023، بزيادة سنوية قدرها 54.1٪ في فبراير.اعتبارًا من فبراير 2023، أبلغت الوحدات الأعضاء داخل التحالف عن إجمالي 1.869 مليون كومة شحن عامة، بما في ذلك 796000أكوام الشحن بالتيار المستمرو 1.072 مليونأكوام شحن التيار المتردد.
في الواقع، مع استمرار زيادة معدل تغلغل مركبات الطاقة الجديدة والتطور السريع للمرافق الداعمة مثل أكوام الشحن، أصبحت التكنولوجيا الجديدة للشحن الفائق المبرد بالسوائل محور المنافسة في الصناعة.بدأت العديد من شركات مركبات الطاقة الجديدة وشركات الأكوام أيضًا في إجراء الأبحاث والتطوير التكنولوجي وتخطيط الشحن الزائد.
تعد Tesla أول شركة سيارات في الصناعة تنشر أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل على دفعات.حاليًا، قامت بنشر أكثر من 1500 محطة شحن فائق في الصين بإجمالي 10000 ركيزة شحن فائق.يعتمد شاحن Tesla V3 الفائق تصميمًا مبردًا بالسائل بالكامل، ووحدة شحن مبردة بالسائل، ومسدس شحن مبرد بالسائل.يمكن لمدفع واحد شحن ما يصل إلى 250 كيلو واط/600 أمبير، مما يمكن أن يزيد نطاق الإبحار بمقدار 250 كيلومترًا في 15 دقيقة.نموذج V4 على وشك أن يتم نشره على دفعات.تعمل كومة الشحن أيضًا على زيادة قوة الشحن إلى 350 كيلووات لكل مسدس.
وبعد ذلك، أطلقت بورشه تايكان البنية الكهربائية ذات الجهد العالي 800 فولت لأول مرة في العالم وتدعم الشحن السريع بقوة 350 كيلووات؛يتمتع الإصدار العالمي المحدود من Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 بتيار يصل إلى 600 أمبير، وجهد يصل إلى 800 فولت، وقوة شحن قصوى تبلغ 480 كيلووات؛GAC AION V، بجهد يصل إلى 1000 فولت، وتيار يصل إلى 600 أمبير، وقوة شحن تصل إلى 480 كيلووات؛Xiaopeng G9، سيارة ذات إنتاج ضخم مزودة بمنصة جهد 800 فولت من كربيد السيليكون، مناسبة للشحن فائق السرعة بقدرة 480 كيلووات؛
04. ما هو الاتجاه المستقبلي للشحن الفائق للتبريد السائل؟
إن مجال الشحن الزائد للتبريد السائل لا يزال في بداياته، مع إمكانات كبيرة وآفاق تطوير واسعة.يعد التبريد السائل حلاً ممتازًا للشحن عالي الطاقة.لا توجد مشاكل فنية في تصميم وإنتاج إمدادات الطاقة كومة الشحن عالية الطاقة في الداخل والخارج.من الضروري حل اتصال الكابل من مصدر طاقة كومة الشحن عالي الطاقة إلى مسدس الشحن.
ومع ذلك، فإن معدل اختراق الأكوام فائقة الشحن المبردة بالسائل عالية الطاقة في بلدي لا يزال منخفضًا.وذلك لأن مسدسات الشحن المبردة بالسوائل تمثل تكلفة عالية نسبيًا، وسوف تبشر أكوام الشحن السريع بسوق تبلغ قيمته مئات المليارات في عام 2025. وفقًا للمعلومات العامة، يبلغ متوسط سعر أكوام الشحن حوالي 0.4 يوان/واط.تشير التقديرات إلى أن سعر كومة الشحن السريع بقدرة 240 كيلووات يبلغ حوالي 96000 يوان.وفقًا لسعر كابل مسدس الشحن المبرد بالسائل في المؤتمر الصحفي CHINAEVSE، والذي يبلغ 20000 يوان / المجموعة، تم تقدير تكلفة مسدس الشحن المبرد بالسائل.يمثل ما يقرب من 21% من تكلفة أكوام الشحن، ويصبح العنصر الأكثر تكلفة بعد وحدات الشحن.ومن المتوقع أنه مع زيادة عدد نماذج الشحن السريع للطاقة الجديدة، فإن مساحة السوق للطاقة العاليةأكوام الشحن السريعفي بلدي سيبلغ حوالي 133.4 مليار يوان في عام 2025.
في المستقبل، ستستمر تقنية الشحن الفائق للتبريد السائل في تسريع عملية الاختراق.
لا يزال أمام تطوير وتخطيط تقنية الشحن الزائد عالية الطاقة المبردة بالسوائل طريق طويل لنقطعه.وهذا يتطلب تعاون شركات السيارات وشركات البطاريات وشركات الأكوام وغيرها من الأطراف.بهذه الطريقة فقط يمكننا دعم تطوير صناعة السيارات الكهربائية في الصين بشكل أفضل، ومواصلة تعزيز الشحن المنظم وV2G، والمساعدة في الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات، والتنمية منخفضة الكربون والتنمية الخضراء، وتسريع تحقيق الهدف الاستراتيجي "الكربون المزدوج".
وقت النشر: 04 مارس 2024