01.Qu'est-ce que la « super charge de refroidissement liquide » ?
principe de fonctionnement:
La supercharge refroidie par liquide consiste à établir un canal de circulation de liquide spécial entre le câble et le pistolet de charge.Du liquide de refroidissement pour la dissipation de la chaleur est ajouté dans le canal et le liquide de refroidissement circule à travers une pompe électrique pour faire ressortir la chaleur générée pendant le processus de charge.
La partie alimentation du système utilise un refroidissement liquide pour dissiper la chaleur, et il n'y a pas d'échange d'air avec l'environnement externe, ce qui permet d'atteindre une conception IP65.Dans le même temps, le système utilise un ventilateur à grand volume d'air pour dissiper la chaleur avec un faible bruit et un respect élevé de l'environnement.
02.Quels sont les avantages de la supercharge à refroidissement liquide ?
Avantages de la super charge à refroidissement liquide :
1. Courant plus important et vitesse de charge rapide.Le courant de sortie dupile de chargementest limité par le fil du pistolet de chargement.Le câble en cuivre à l'intérieur du fil du pistolet de chargement conduit l'électricité et la chaleur générée par le câble est proportionnelle à la valeur carrée du courant.Plus le courant de charge est élevé, plus la chaleur générée par le câble est importante.Il faut le réduire.Pour éviter une surchauffe, la section transversale du fil doit être augmentée et, bien sûr, le fil du pistolet sera plus lourd.Le pistolet de chargement standard national actuel de 250 A utilise généralement un câble de 80 mm2.Le pistolet de chargement est très lourd dans son ensemble et n’est pas facile à plier.Si vous souhaitez obtenir une charge à courant plus important, vous pouvez également utiliser une charge à double pistolet, mais il ne s'agit que d'une mesure provisoire dans des situations spécifiques.La solution finale au chargement à courant élevé ne peut consister qu’à charger avec un pistolet de chargement refroidi par liquide.
Il y a des câbles et des conduites d'eau à l'intérieur du pistolet de chargement refroidi par liquide.Le câble du 500A refroidi par liquidepistolet de chargementn'est généralement que de 35 mm2 et la chaleur est évacuée par le flux de liquide de refroidissement dans la conduite d'eau.Le câble étant fin, le pistolet de chargement refroidi par liquide est 30 à 40 % plus léger qu'un pistolet de chargement classique.Le pistolet de chargement refroidi par liquide doit également être équipé d'une unité de refroidissement composée d'un réservoir d'eau, d'une pompe à eau, d'un radiateur et d'un ventilateur.La pompe à eau fait circuler le liquide de refroidissement dans la conduite du pistolet, apportant la chaleur au radiateur, puis l'évacuant par le ventilateur, obtenant ainsi une capacité de charge plus grande que celle des pistolets de charge conventionnels à refroidissement naturel.
2. Le cordon du pistolet est plus léger et l'équipement de chargement est léger.
3. Moins de chaleur, dissipation thermique rapide et haute sécurité.Les corps de pieux des pieux de chargement conventionnels et des pieux de chargement refroidis semi-liquide sont refroidis par air pour la dissipation de la chaleur.L'air pénètre dans le corps de pieu d'un côté, évacue la chaleur des composants électriques et des modules redresseurs et se dissipe du corps de pieu de l'autre côté.L'air sera mélangé à de la poussière, du brouillard salin et de la vapeur d'eau et adsorbé sur la surface des appareils internes, ce qui entraînera une mauvaise isolation du système, une mauvaise dissipation de la chaleur, une faible efficacité de charge et une durée de vie réduite de l'équipement.Pour les piles de chargement classiques ou les piles de chargement à refroidissement semi-liquide, la dissipation thermique et la protection sont deux concepts contradictoires.Si la protection est bonne, la dissipation thermique sera difficile à concevoir, et si la dissipation thermique est bonne, la protection sera difficile à gérer.
La pile de chargement entièrement refroidie par liquide utilise un module de chargement refroidi par liquide.Il n'y a pas de conduits d'air à l'avant et à l'arrière du module refroidi par liquide.Le module s'appuie sur le liquide de refroidissement circulant à l'intérieur de la plaque refroidie par liquide pour échanger de la chaleur avec le monde extérieur.Par conséquent, la partie puissance de la pile de chargement peut être entièrement enfermée pour réduire la dissipation thermique.Le radiateur est externe et la chaleur est amenée au radiateur par le liquide de refroidissement à l'intérieur, et l'air extérieur évacue la chaleur sur la surface du radiateur.Le module de charge refroidi par liquide et les accessoires électriques à l'intérieur de la pile de charge n'ont aucun contact avec l'environnement externe, obtenant ainsi une protection IP65 et une fiabilité plus élevée.
4. Faible bruit de charge et niveau de protection plus élevé.Les piles de chargement conventionnelles et les piles de chargement refroidies semi-liquide ont des modules de chargement intégrés refroidis par air.Les modules refroidis par air sont construits avec plusieurs petits ventilateurs à grande vitesse et le bruit de fonctionnement atteint plus de 65 dB.Il y a également des ventilateurs de refroidissement sur le corps de la pile de chargement.Actuellement, les piles de chargement utilisent des modules refroidis par air. Lorsqu'ils fonctionnent à pleine puissance, le bruit est fondamentalement supérieur à 70 dB.Il a peu d'impact le jour mais est très dérangeant la nuit.Par conséquent, le bruit fort dans les bornes de recharge est le problème le plus critiqué par les opérateurs.En cas de plainte, ils doivent remédier au problème.Toutefois, les coûts de rectification sont élevés et l’effet est très limité.Au final, ils doivent réduire la puissance pour réduire le bruit.
La pile de chargement entièrement refroidie par liquide adopte une architecture de dissipation thermique à double cycle.Le module interne de refroidissement par liquide s'appuie sur une pompe à eau pour entraîner la circulation du liquide de refroidissement afin de dissiper la chaleur et transfère la chaleur générée par le module au radiateur à ailettes.La dissipation thermique externe est réalisée par des ventilateurs ou des climatiseurs à faible vitesse et à haut volume.La chaleur est dissipée de l'appareil et le bruit du ventilateur à faible vitesse et à grand volume d'air est bien inférieur à celui du petit ventilateur à vitesse plus élevée.Les piles surchargées entièrement refroidies par liquide peuvent également adopter une conception de dissipation thermique divisée.Semblable à un climatiseur split, l'unité de dissipation thermique est placée à l'écart de la foule et peut même effectuer un échange thermique avec des piscines et des fontaines pour obtenir une meilleure dissipation thermique et réduire les coûts.bruit.
5. Faible coût total de possession
Le coût de l’équipement de recharge dans les bornes de recharge doit être pris en compte à partir du coût du cycle de vie complet (TCO) de la borne de recharge.La durée de vie des bornes de recharge traditionnelles utilisant des modules de recharge refroidis par air ne dépasse généralement pas 5 ans, mais la durée de location actuelle pour l'exploitation des bornes de recharge est de 8 à 10 ans, ce qui signifie que l'équipement de recharge doit être remplacé au moins une fois pendant la durée de vie de la borne. cycle de fonctionnement.En revanche, la durée de vie des piles de chargement entièrement refroidies par liquide est d'au moins 10 ans, ce qui peut couvrir tout le cycle de vie de la station.Dans le même temps, par rapport aux piles de chargement utilisant des modules refroidis par air qui nécessitent des ouvertures fréquentes de l'armoire, un dépoussiérage, une maintenance et d'autres opérations, les piles de chargement entièrement refroidies par liquide ne doivent être rincées qu'après l'accumulation de poussière dans le radiateur externe, ce qui simplifie la maintenance. .
Le TCO d'un système de charge entièrement refroidi par liquide est inférieur à celui d'un système de charge traditionnel utilisant des modules de charge refroidis par air, et avec l'application massive et généralisée des systèmes entièrement refroidis par liquide, son avantage en termes de rentabilité deviendra plus évident.
03. État du marché de la supercharge de refroidissement liquide
Selon les dernières données de la China Charging Alliance, il y avait 31 000 bornes de recharge publiques de plus en février 2023 qu'en janvier 2023, soit une augmentation d'une année sur l'autre de 54,1 % en février.En février 2023, les unités membres de l'alliance ont déclaré un total de 1,869 million de bornes de recharge publiques, dont 796 000Piles de chargement CCet 1,072 millionPiles de recharge CA.
En fait, alors que le taux de pénétration des véhicules à énergie nouvelle continue d’augmenter et que les installations de support telles que les bornes de recharge se développent rapidement, la nouvelle technologie de suralimentation refroidie par liquide est devenue le centre de la concurrence dans l’industrie.De nombreuses entreprises de véhicules à énergie nouvelle et de sociétés de piles ont également commencé à mener des recherches et développements technologiques et à planifier la surcharge.
Tesla est le premier constructeur automobile du secteur à déployer par lots des piles de suralimentation refroidies par liquide.Actuellement, elle a déployé plus de 1 500 stations de suralimentation en Chine, avec un total de 10 000 piles de suralimentation.Le compresseur Tesla V3 adopte une conception entièrement refroidie par liquide, un module de charge refroidi par liquide et un pistolet de charge refroidi par liquide.Un seul pistolet peut charger jusqu'à 250 kW/600 A, ce qui peut augmenter l'autonomie de croisière de 250 kilomètres en 15 minutes.Le modèle V4 est sur le point d'être déployé par lots.La pile de chargement augmente également la puissance de chargement à 350 kW par pistolet.
Par la suite, Porsche Taycan a lancé pour la première fois au monde l'architecture électrique haute tension 800 V et prend en charge une charge rapide haute puissance de 350 kW ;l'édition limitée mondiale Great Wall Salon Mecha Dragon 2022 a un courant allant jusqu'à 600 A, une tension allant jusqu'à 800 V et une puissance de charge maximale de 480 kW ;GAC AION V, avec une tension de crête allant jusqu'à 1 000 V, un courant allant jusqu'à 600 A et une puissance de charge maximale de 480 kW ;Xiaopeng G9, une voiture produite en série avec une plate-forme de tension en carbure de silicium de 800 V, adaptée à une charge ultra-rapide de 480 kW ;
04. Quelle est la tendance future de la suralimentation par refroidissement liquide ?
Le domaine de la surcharge du refroidissement liquide en est à ses balbutiements, avec un grand potentiel et de larges perspectives de développement.Le refroidissement liquide est une excellente solution pour la recharge haute puissance.Il n'y a aucun problème technique dans la conception et la production d'alimentations électriques à pile de charge de haute puissance dans le pays et à l'étranger.Il est nécessaire de résoudre la connexion du câble entre l'alimentation de la pile de charge haute puissance et le pistolet de charge.
Cependant, le taux de pénétration des pieux suralimentés refroidis par liquide de haute puissance dans mon pays est encore faible.En effet, les pistolets de chargement refroidis par liquide représentent un coût relativement élevé et les piles à chargement rapide ouvriront la voie à un marché valant des centaines de milliards en 2025. Selon les informations publiques, le prix moyen des piles à chargement est d'environ 0,4 yuan/W.On estime que le prix d'une pile de recharge rapide de 240 kW est d'environ 96 000 yuans.Selon le prix du câble du pistolet de chargement refroidi par liquide lors de la conférence de presse CHINAEVSE, qui est de 20 000 yuans/ensemble, le coût du pistolet de chargement refroidi par liquide est estimé.Représentant environ 21 % du coût de chargement des piles, il devient le composant le plus cher après les modules de chargement.On s’attend à ce qu’à mesure que le nombre de nouveaux modèles de recharge rapide augmente, l’espace de marché pour les appareils à haute puissancepiles à chargement rapidedans mon pays s'élèvera à environ 133,4 milliards de yuans en 2025.
À l’avenir, la technologie de suralimentation par refroidissement liquide continuera d’accélérer sa pénétration.
Le développement et la mise en place d'une technologie de surcharge refroidie par liquide de haute puissance ont encore un long chemin à parcourir.Cela nécessite la coopération des constructeurs automobiles, des fabricants de batteries, des entreprises de piles et d’autres parties.Ce n'est qu'ainsi que nous pourrons mieux soutenir le développement de l'industrie chinoise des véhicules électriques, promouvoir davantage la recharge ordonnée et le V2G, contribuer aux économies d'énergie et à la réduction des émissions, au développement à faible émission de carbone et vert, et accélérer la réalisation de l'objectif stratégique du « double carbone ».
Heure de publication : 04 mars 2024