„Jedan kilometar u sekundi i domet od 200 kilometara nakon 5 minuta punjenja.“ Dana 27. februara, na konferenciji Huawei China Digital Energy Partner Conference 2024, kompanija Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (u daljnjem tekstu „Huawei Digital Energy“) predstavila je potpuno tekućinom hlađenu stanicu za punjenje. Plan promocije tvrdi da će „iskustvo punjenja gorivom učiniti stvarnim“. Prema planu, Huawei Digital Energy će 2024. godine izgraditi više od 100.000 Huawei potpuno tekućinom hlađenih stanica za punjenje u više od 340 gradova i glavnih autoputeva širom zemlje kako bi stvorila „jednu mrežu za gradove“, „jednu mrežu za velike brzine“ i „jednu električnu mrežu“. „Prijateljska“ mreža za punjenje. U stvari, Huawei je već u oktobru prošle godine predstavio potpuno tekućinom hlađeni proizvod s kompresorom i do sada je završio postavljanje više demonstracijskih lokacija.
Slučajno, NIO je krajem prošle godine zvanično objavio da je izdao novi, potpuno tečno hlađeni ultrabrzi punjač od 640 kW. Ultrabrzi punjač je opremljen tečno hlađenim pištoljem za punjenje koji teži samo 2,4 kilograma i biće zvanično lansiran već u aprilu ove godine. Do sada su mnogi 2024. godinu nazivali godinom eksplozije potpuno tečno hlađenih kompresora. U vezi s ovom novom stvari, mislim da svi još uvijek imaju mnogo pitanja: Šta je tačno tečno hlađeno prekomjerno punjenje? Koje su njegove jedinstvene prednosti? Hoće li tečno hlađenje postati glavni pravac razvoja kompresora u budućnosti?
01
Efikasnije i brže punjenje
„Do sada ne postoji jedinstvena standardna definicija za takozvani potpuno tekućinom hlađeni kompresor“, rekao je Wei Dong, inženjer u Laboratoriji za mikroelektronsku tehnologiju Tehnološkog univerziteta Xi'an, novinaru China Automotive News. Jednostavno rečeno, punjenje kompresorom s potpuno tekućinom hlađenim kompresorom je tehnologija koja koristi cirkulaciju tekućine za brzo odvođenje topline koju stvaraju ključne komponente poput modula za punjenje, kablova i glava pištolja za punjenje. Koristi namjensku pumpu za pokretanje protoka rashladne tekućine, čime se rasipa toplina i omogućava opremi za punjenje da održi efikasan rad. Rashladna tekućina u kompresorima s potpuno tekućinom hlađenim kompresorom nije obična voda, već uglavnom sadrži etilen glikol, vodu, aditive i druge tvari. Što se tiče udjela, to je tehnička tajna svake kompanije. Rashladna tekućina ne samo da može poboljšati stabilnost i učinak hlađenja tekućine, već i smanjiti koroziju i oštećenje opreme. Morate znati da metoda odvođenja topline uvelike utječe na performanse opreme za punjenje. Prema teorijskim proračunima, trenutni gubitak topline općih DC brzih punjenja velike snage iznosi oko 5%. Bez dobrog odvođenja toplote, ne samo da će ubrzati starenje opreme, već će dovesti i do visoke stope kvarova opreme za punjenje.
Upravo uz podršku tehnologije potpunog tečnog hlađenja i odvođenja toplote, snaga punjača sa punim tečnim hlađenjem je mnogo veća od snage konvencionalnih brzih punjača. Na primjer, Huaweijev punjač sa tečnim hlađenjem ima maksimalnu snagu od 600 kW, što korisnicima omogućava izuzetno brzo iskustvo punjenja kao „šoljica kafe i potpuno punjenje“. „Iako se struja i snaga punjača sa punim tečnim hlađenjem trenutno razlikuju, svi su snažniji od konvencionalnih brzih punjača i punjača.“ Zeng Xin, profesor na Univerzitetu nauke i tehnologije u Pekingu, rekao je novinaru China Automotive News-a: „Trenutno je snaga običnih brzih punjača uglavnom oko 120 kW, a konvencionalnih punjača oko 300 kW. Snaga punjača sa punim tečnim hlađenjem kompanija Huawei i NIO može doseći i do 600 kW. Osim toga, Huaweijev punjač sa punim tečnim hlađenjem također ima inteligentne funkcije identifikacije i adaptivnog podešavanja.“ Može automatski podesiti izlaznu snagu i struju prema zahtjevima brzine punjenja baterijskih paketa različitih modela, postižući stopu uspješnosti jednog punjenja do 99%.
„Zagrijavanje potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih pilota također je potaknulo razvoj cijelog industrijskog lanca.“ Prema riječima Hu Fenglina, istraživača u Centru za nove energetske inovacije Instituta za naprednu tehnologiju u Shenzhenu, komponente potrebne za potpuno tekućinom hlađene kompresorske pilote mogu se grubo podijeliti na komponente opreme za prepunjavanje, opće strukturne komponente, materijale za brzo punjenje visokog napona i druge komponente, uključujući inteligentne senzorske komponente, silicijum-karbidne čipove, pumpe za napajanje, rashladna sredstva, kao i potpuno tekućinom hlađene module, potpuno tekućinom hlađene pištolje za punjenje i punjenje. Većina njih ima strože zahtjeve za performanse i veće troškove od komponenti koje se koriste u konvencionalnim pilotima za punjenje.
02
Jednostavno za upotrebu, duži vijek trajanja
U poređenju sa običnim punjačima i konvencionalnim brzim/super punjačima, potpuno tečno hlađeni super punjači ne samo da brže pune, već imaju i mnoge prednosti. „Punjač Huaweijevog potpuno tečno hlađenog superpunjača je veoma lagan, pa ga čak i vlasnice automobila sa malo snage mogu lako koristiti, za razliku od prethodnih punjača koji su bili glomazni“, rekao je Zhou Xiang, vlasnik električnog automobila u Chongqingu.
„Primjena niza novih tehnologija, novih materijala i novih koncepata daje potpuno tekućinom hlađenim kompresorskim stupovima prednosti koje konvencionalni kompresorski stupovi nisu mogli postići u prošlosti.“ Hu Fenglin je rekao da su za potpuno tekućinom hlađene kompresorske stupove struja i snaga veće, što znači brže punjenje. Normalno, zagrijavanje kabela za punjenje proporcionalno je kvadratu struje. Što je veća struja punjenja, to je veće zagrijavanje kabela. Da bi se smanjila količina topline koju generira kabel i izbjeglo pregrijavanje, površina poprečnog presjeka žice mora se povećati, što znači da su pištolj za punjenje i kabel za punjenje teži. Potpuno tekućinom hlađeni kompresor rješava problem odvođenja topline i koristi kabele s manjim površinama poprečnog presjeka kako bi se osigurao prijenos većih struja. Stoga su kabeli potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova tanji i lakši od onih kod konvencionalnih kompresorskih stupova, a i sami kompresorski punjači su lakši. Na primjer, pištolj za punjenje potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova NIO teži samo 2,4 kilograma, što je mnogo lakše od konvencionalnih kompresorskih stupova. Hrpa je mnogo lakša i donosi bolje korisničko iskustvo, posebno za vlasnice automobila, koje je praktičnije za korištenje.
„Prednost potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova je njihova sigurnost.“ Wei Dong je rekao da je u prošlosti većina kompresorskih stupova koristila prirodno hlađenje, hlađenje zrakom i druge metode, što je zahtijevalo ventilacijske otvore u relevantnim dijelovima kompresorskog stupa, što je neminovno rezultiralo time da zrak pomiješan s prašinom, čak i finim metalnim česticama, slanom maglom i vodenom parom ulazi u unutrašnjost kompresorskog stupa i adsorbira se na površini električnih komponenti, što dovodi do problema kao što su smanjene performanse izolacije sistema, loše odvođenje topline, smanjena efikasnost punjenja i skraćeni vijek trajanja opreme. Nasuprot tome, metoda potpunog tekućinskog hlađenja može postići potpunu pokrivenost, poboljšati izolaciju i sigurnost te omogućiti kompresorskom stupu da dostigne viši nivo otpornosti na prašinu i vodu oko međunarodnog električnog standarda IP65, uz veću pouzdanost. Štaviše, nakon napuštanja dizajna s više ventilatora hlađenih zrakom, buka pri radu potpuno tekućinom hlađenog kompresorskog stupa značajno je smanjena, sa 70 decibela kod kompresorskog stupa hlađenog zrakom na oko 30 decibela, što je blizu šapata, izbjegavajući potrebu za brzim punjenjem u stambenim područjima u prošlosti. Došlo je do neugodne situacije sa pritužbama zbog glasne buke noću.
Niži operativni troškovi i kraći ciklusi troškova oporavka također su jedna od prednosti potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih šipova. Zeng Xin je rekao da tradicionalni zrakom hlađeni kompresorski šipovi za punjenje uglavnom imaju vijek trajanja ne duži od 5 godina, ali trenutni periodi zakupa za rad stanica za punjenje uglavnom su 8 do 10 godina, što znači da je potrebno barem reinvestiranje tokom ciklusa rada stanice. Zamijenite primarni uređaj za punjenje. Vijek trajanja potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih šipova za punjenje uglavnom je veći od 10 godina. Na primjer, projektirani vijek trajanja Huaweijevih potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih šipova za punjenje je veći od 15 godina, što može pokriti cijeli vijek trajanja stanice. Štaviše, u poređenju s šipovima za punjenje koji koriste module hlađene zrakom koji zahtijevaju često otvaranje ormarića radi uklanjanja prašine i održavanja, potpuno tekućinom hlađeni kompresorski šipovi za punjenje trebaju se ispirati samo nakon što se prašina nakupi u vanjskom hladnjaku, što održavanje čini jednostavnim.
Uzeti zajedno, troškovi životnog ciklusa potpuno tekućinom hlađenog kompresora niži su od troškova tradicionalne opreme za punjenje hlađene zrakom. Primjenom i promocijom potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih gomila, njihove sveobuhvatne isplative prednosti postat će sve očiglednije.
03
Tržište ima svijetle izglede, a konkurencija se zaoštrava
U stvari, s kontinuiranim povećanjem stope penetracije vozila na novu energiju i brzim razvojem prateće infrastrukture kao što su šipovi za punjenje, potpuno tekućinom hlađeni šipovi za punjenje postali su fokus konkurencije u industriji. Mnoge kompanije za vozila na novu energiju, kompanije za šipove za punjenje, tehnološke kompanije itd. započele su tehnološka istraživanja i razvoj te dizajn potpuno tekućinom hlađenih šipova za punjenje.
Tesla je prva automobilska kompanija u industriji koja je serijski implementirala tekućinom hlađene kompresorske stupove. Njihovi V3 kompresorski stupovi usvajaju dizajn s potpunim tekućinom hlađenjem, tekućinom hlađene module za punjenje i tekućinom hlađene pištolje za punjenje. Maksimalna snaga punjenja jednog pištolja je 250 kW. Izvještava se da je Tesla od prošle godine postepeno implementirala nove V4 potpuno tekućinom hlađene stanice za punjenje širom svijeta. Prva azijska V4 stanica za punjenje lansirana je u Hong Kongu, Kina, u oktobru prošle godine, a uskoro će ući i na kopneno tržište. Izvještava se da je teorijska maksimalna snaga punjenja ovog stupa za punjenje 615 kW, što je ekvivalentno performansama Huaweijevih i NIO-ovih potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova. Čini se da je tržišna konkurencija za potpuno tekućinom hlađene kompresorske stupove tiho počela.
„Općenito govoreći, potpuno tekućinom hlađeni kompresori imaju mogućnosti punjenja velike snage, a efikasnost punjenja je znatno poboljšana, što može efikasno ublažiti anksioznost korisnika prilikom punjenja.“ U intervjuu s novinarom China Automotive Newsa, rekao je da su trenutni potpuno tekućinom hlađeni kompresori s prepunjavanjem ograničenog opsega primjene, što rezultira većim troškovima. Štaviše, budući da punjenje velikom snagom zahtijeva optimizaciju upravljanja sigurnošću baterije i povećanje napona platforme vozila, troškovi će se također povećati za 15% do 20%. Sveukupno, razvoj tehnologije punjenja velike snage zahtijeva sveobuhvatno razmatranje faktora kao što su upravljanje sigurnošću vozila, nezavisna upravljivost visokonaponskih uređaja i troškovi. Ovo je proces korak po korak.
„Viša cijena tekućinom hlađenih kompresorskih stupova jedna je od praktičnih prepreka koje ometaju njihovu masovnu promociju.“ Hu Fenglin je rekao da je trenutna cijena svakog Huawei kompresorskog stupa oko 600.000 juana. U ovoj fazi, mala i srednja preduzeća koja se uglavnom bave poslovanjem punjenja gotovo je teško konkurirati. Međutim, dugoročno gledano, sa širenjem primjene i smanjenjem troškova, brojne prednosti potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova postepeno će postati istaknute. Stroga potražnja korisnika i tržište za sigurnim, brzim i brzim punjenjem stvorit će širi prostor za razvoj potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih stupova.
Nedavni istraživački izvještaj koji je objavio CICC istakao je da prepunjenje tekućinom za hlađenje potiče nadogradnju industrijskog lanca, a očekuje se da će veličina domaćeg tržišta dostići gotovo 9 milijardi juana u 2026. godini. Pokrenute automobilskim kompanijama, energetskim kompanijama itd., u početku se očekuje da će broj domaćih stanica za punjenje tekućinom za hlađenje dostići 45.000 u 2026. godini.
Zeng Xin je također istakao da će 2021. godine na domaćem tržištu biti manje od 10 modela koji podržavaju prekomjerno punjenje; 2023. godine bit će više od 140 modela koji podržavaju prekomjerno punjenje, a u budućnosti će ih biti još više. Ovo nije samo realan odraz ubrzanog tempa rada i života ljudi u obnavljanju energije za vozila s novom energijom, već i odražava trend razvoja tržišne potražnje. Zbog toga su izgledi za razvoj potpuno tekućinom hlađenih kompresorskih gomila toliko obećavajući.
Vrijeme objave: 15. mart 2024.