«Un quilómetro por segundo e unha autonomía de 200 quilómetros despois de 5 minutos de carga». O 27 de febreiro, na Conferencia de socios de enerxía dixital de Huawei China de 2024, Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (en diante denominada «Huawei Digital Energy») lanzou un plan de promoción de estacións de sobrecarga totalmente refrixeradas por líquido. O plan afirma «facer realidade a experiencia de carga de reabastecemento». Segundo o plan, Huawei Digital Energy construirá máis de 100.000 pilas de sobrecarga Huawei totalmente refrixeradas por líquido en máis de 340 cidades e autoestradas principais de todo o país en 2024 para crear «unha rede para as cidades», «unha rede para altas velocidades» e «unha rede eléctrica». Unha rede de carga «amigable». De feito, Huawei lanzou un produto de sobrecarga totalmente refrixerado por líquido xa en outubro do ano pasado e completou o deseño de varios sitios de demostración ata o de agora.
Casualmente, NIO anunciou oficialmente a finais do ano pasado o lanzamento dunha nova pila de carga ultrarrápida de 640 kW totalmente refrixerada por líquido. A pila de carga ultrarrápida está equipada cunha pistola de carga refrixerada por líquido que pesa só 2,4 quilogramos e que se lanzará oficialmente en abril deste ano. Ata o de agora, moita xente cualificou o 2024 como o ano da explosión dos supercargadores totalmente refrixerados por líquido. Con respecto a esta novidade, creo que todo o mundo aínda ten moitas preguntas: que é exactamente a sobrecarga refrixerada por líquido? Cales son as súas vantaxes únicas? Converterase a refrixeración líquida na dirección de desenvolvemento principal da sobrealimentación no futuro?
01
Carga máis eficiente e rápida
«Ata o de agora, non existe unha definición estándar unificada para o chamado sobrealimentador totalmente refrixerado por líquido», declarou Wei Dong, enxeñeiro do Laboratorio de Tecnoloxía Microelectrónica da Universidade Tecnolóxica de Xi'an, a un xornalista de China Automotive News. En termos sinxelos, a carga de pilas con sobrealimentador totalmente refrixerado por líquido é unha tecnoloxía que utiliza a circulación de líquido para eliminar rapidamente a calor xerada durante o proceso de carga por compoñentes clave como módulos de carga, cables e cabezales de pistolas de carga. Emprega unha bomba de potencia dedicada para impulsar o fluxo de refrixerante, disipando así a calor e permitindo que o equipo de carga manteña un funcionamento eficiente. O refrixerante nas pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido non é auga común, senón que contén principalmente etilenglicol, auga, aditivos e outras substancias. En canto á proporción, é o segredo técnico de cada empresa. O refrixerante non só pode mellorar a estabilidade e o efecto de refrixeración do líquido, senón tamén reducir a corrosión e os danos no equipo. Debe saber que o método de disipación da calor afecta en gran medida o rendemento do equipo de carga. Segundo os cálculos teóricos, a perda de calor actual das pilas de carga rápida de CC de alta potencia xerais é de aproximadamente o 5 %. Sen unha boa disipación da calor, non só acelerará o envellecemento do equipo, senón que tamén provocará unha alta taxa de fallos do equipo de carga.
É precisamente co apoio da tecnoloxía de disipación de calor de refrixeración líquida completa que a potencia das pilas de supercarga de refrixeración líquida completa é moito maior que a das pilas de carga rápida convencionais. Por exemplo, a pila de supercarga de refrixeración líquida de Huawei ten unha potencia máxima de 600 kW, o que permite aos usuarios gozar dunha experiencia de carga extremadamente rápida de "unha cunca de café e unha carga completa". "Aínda que a corrente e a potencia dos supercargadores totalmente refrixerados por líquido son diferentes na actualidade, todos son máis potentes que os cargadores e supercargadores rápidos convencionais". Zeng Xin, profesor da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de Pequín, dixo a un reporteiro de China Automotive News: Na actualidade, a potencia das pilas de carga rápida ordinarias é xeralmente duns 120 kW, e as pilas de supercarga convencionais son duns 300 kW. A potencia das pilas de supercarga totalmente refrixeradas por líquido de Huawei e NIO pode alcanzar ata os 600 kW. Ademais, a pila de supercarga totalmente refrixerada por líquido de Huawei tamén ten funcións de identificación intelixente e axuste adaptativo. Pode axustar automaticamente a potencia de saída e a corrente segundo os requisitos de velocidade das baterías de diferentes modelos, conseguindo unha taxa de éxito de carga única de ata o 99 %.
«O quecemento das pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido tamén impulsou o desenvolvemento de toda a cadea industrial». Segundo Hu Fenglin, investigador do Centro de Innovación Tecnolóxica en Novas Enerxías do Instituto de Tecnoloxía Avanzada de Shenzhen, os compoñentes necesarios para as pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido pódense dividir aproximadamente en compoñentes de equipos de sobrecarga, compoñentes estruturais xerais, materiais de carga rápida de alta tensión e outros compoñentes, incluíndo compoñentes de detección intelixente, chips de carburo de silicio, bombas de potencia, refrixerantes, así como módulos totalmente refrixerados por líquido, pistolas de carga totalmente refrixeradas por líquido e cargadores. A maioría deles teñen requisitos de rendemento máis estritos e custos máis elevados que os compoñentes utilizados nas pilas de carga convencionais.
02
Fácil de usar, ciclo de vida máis longo
En comparación coas pilas de carga ordinarias e as pilas de carga rápida/superconvencionais, as pilas de carga supercon refrixeradas por líquido non só cargan máis rápido, senón que tamén teñen moitas vantaxes. «A pistola de carga do supercargador totalmente refrixerado por líquido de Huawei é moi lixeira e mesmo as propietarias de coches con pouca forza poden usala facilmente, a diferenza das pistolas de carga anteriores que eran voluminosas», dixo Zhou Xiang, propietaria dun coche eléctrico en Chongqing.
"A aplicación dunha serie de novas tecnoloxías, novos materiais e novos conceptos ofrece ás pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido vantaxes que as pilas de carga convencionais non podían igualar no pasado". Hu Fenglin dixo que para as pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido, a corrente e a potencia son máis grandes, o que significa unha carga máis rápida. Normalmente, o quecemento do cable de carga é proporcional ao cadrado da corrente. Canto maior sexa a corrente de carga, maior será o quecemento do cable. Para reducir a cantidade de calor xerada polo cable e evitar o sobrequecemento, débese aumentar a área da sección transversal do fío, o que significa que a pistola de carga e o cable de carga son máis pesados. O sobrealimentador totalmente refrixerado por líquido resolve o problema da disipación da calor e utiliza cables con áreas de sección transversal máis pequenas para garantir a transmisión de correntes maiores. Polo tanto, os cables das pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido son máis delgados e lixeiros que os das pilas de sobrealimentación convencionais, e as pistolas de carga tamén son máis lixeiras. Por exemplo, a pistola de carga das pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido de NIO só pesa 2,4 quilogramos, o que é moito máis lixeiro que as pilas de carga convencionais. A pila é moito máis lixeira e ofrece unha mellor experiencia de usuario, especialmente para as propietarias de coches, o que é máis cómodo de usar.
«A vantaxe das pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido é que son máis seguras». Wei Dong dixo que, no pasado, a maioría das pilas de carga empregaban refrixeración natural, refrixeración por aire e outros métodos, que requirían orificios de ventilación nas partes relevantes da pila de carga, o que inevitablemente resultaba en que o aire mesturado con po, mesmo partículas metálicas finas, néboa salina e vapor de auga entrase no interior da pila de carga e se adsorbese na superficie dos compoñentes eléctricos, o que levaba a problemas como un rendemento de illamento do sistema reducido, unha disipación de calor deficiente, unha eficiencia de carga reducida e unha vida útil máis curta do equipo. Pola contra, o método de refrixeración totalmente líquida pode lograr unha cobertura total, mellorar o illamento e a seguridade e permitir que a pila de carga alcance un maior nivel de rendemento a proba de po e auga en torno ao estándar eléctrico internacional IP65, cunha maior fiabilidade. Ademais, despois de abandonar o deseño de varios ventiladores refrixerados por aire, o ruído de funcionamento da pila de sobrealimentación totalmente refrixerada por líquido reduciuse significativamente, de 70 decibeis na pila de carga refrixerada por aire a uns 30 decibeis, o que é case un susurro, evitando a necesidade de carga rápida en zonas residenciais no pasado. Houbo unha situación vergoñenta de queixas debido ao forte ruído pola noite.
Os custos operativos máis baixos e os ciclos de custos de recuperación máis curtos tamén son unha das vantaxes das pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido. Zeng Xin dixo que as pilas de carga tradicionais refrixeradas por aire xeralmente teñen unha vida útil de non máis de 5 anos, pero os períodos de arrendamento actuais para as operacións das estacións de carga son na súa maioría de 8 a 10 anos, o que significa que se require polo menos reinvestimento durante o ciclo de funcionamento da estación. Substitúe o dispositivo de carga principal. A vida útil das pilas de carga totalmente refrixeradas por líquido é xeralmente superior a 10 anos. Por exemplo, a vida útil do deseño das pilas de supercarga totalmente refrixeradas por líquido de Huawei é superior a 15 anos, o que pode cubrir todo o ciclo de vida da estación. Ademais, en comparación coas pilas de carga que usan módulos refrixerados por aire que requiren a apertura frecuente dos armarios para a eliminación e o mantemento do po, as pilas de carga totalmente refrixeradas por líquido só precisan ser limpadas despois de que se acumule po no radiador externo, o que simplifica o mantemento.
En conxunto, o custo do ciclo de vida completo dun supercargador totalmente refrixerado por líquido é menor que o dos equipos de carga tradicionais refrixerados por aire. Coa aplicación e promoción de pilas sobrealimentadas totalmente refrixeradas por líquido, as súas amplas vantaxes de rendibilidade faranse cada vez máis evidentes.
03
O mercado ten perspectivas brillantes e a competencia intensifícase
De feito, co aumento continuo da taxa de penetración dos vehículos de novas enerxías e o rápido desenvolvemento de infraestruturas de apoio como as pilas de carga, as pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido convertéronse no foco da competencia na industria. Moitas empresas de vehículos de novas enerxías, empresas de pilas de carga, empresas tecnolóxicas, etc., iniciaron a investigación e o desenvolvemento tecnolóxico e o deseño de pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido.
Tesla é a primeira empresa automobilística da industria en despregar pilas de sobrealimentación refrixeradas por líquido por lotes. As súas pilas de sobrealimentación V3 adoptan un deseño totalmente refrixerado por líquido, módulos de carga refrixerados por líquido e pistolas de carga refrixeradas por líquido. A potencia máxima de carga dunha soa pistola é de 250 kW. Segundo se informa, Tesla foi despregando gradualmente novas estacións de sobrealimentación V4 totalmente refrixeradas por líquido en todo o mundo desde o ano pasado. A primeira estación de sobrealimentación V4 de Asia lanzouse en Hong Kong, China, en outubro do ano pasado e pronto entrará no mercado continental. Segundo se informa, a potencia máxima de carga teórica desta pila de carga é de 615 kW, o que equivale ao rendemento das pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido de Huawei e NIO. Parece que a competencia no mercado das pilas de carga totalmente refrixeradas por líquido comezou discretamente.
"En xeral, os supercargadores totalmente refrixerados por líquido teñen capacidades de carga de alta potencia e a eficiencia da carga mellora moito, o que pode aliviar eficazmente a ansiedade dos usuarios á hora de cargar". Nunha entrevista cun reporteiro de China Automotive News, dixo que, con todo, a escala de aplicación dos supercargadores totalmente refrixerados por líquido na actualidade ten unha escala de aplicación limitada, o que supón uns custos máis elevados. Ademais, dado que a carga de alta potencia require optimizar a xestión da seguridade da batería e aumentar a plataforma de voltaxe do vehículo, o custo tamén aumentará entre un 15 % e un 20 %. En xeral, o desenvolvemento da tecnoloxía de carga de alta potencia require unha consideración exhaustiva de factores como a xestión da seguridade do vehículo, a controlabilidade independente dos dispositivos de alta tensión e o custo. Este é un proceso paso a paso.
"O maior custo das pilas de sobrealimentación refrixeradas por líquido é un dos obstáculos prácticos que dificultan a súa promoción a grande escala". Hu Fenglin dixo que o custo actual de cada pila de sobrealimentación de Huawei é duns 600.000 yuans. Nesta fase, as pequenas e medianas empresas que se dedican xeralmente ao negocio da carga son case imposibles de competir. Non obstante, nas perspectivas de desenvolvemento a longo prazo, coa expansión das aplicacións e a redución dos custos, as moitas vantaxes das pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido irán gañando importancia gradualmente. A ríxida demanda dos usuarios e o mercado de carga segura, de alta velocidade e rápida traerán un espazo máis amplo para o desenvolvemento de pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido.
Un informe de investigación recente publicado polo CICC sinalou que a sobrecarga de refrixeración líquida impulsa a actualización da cadea industrial e espérase que o tamaño do mercado nacional alcance case os 9.000 millóns de yuans en 2026. Impulsadas polas empresas automobilísticas, as empresas enerxéticas, etc., inicialmente espérase que o número de estacións de sobrecarga nacionais de refrixeración líquida alcance as 45.000 en 2026.
Zeng Xin tamén sinalou que en 2021 haberá menos de 10 modelos no mercado nacional que admitan a sobrecarga; en 2023, haberá máis de 140 modelos que a admitan e haberá máis no futuro. Isto non só é un reflexo realista do ritmo acelerado do traballo e da vida das persoas na reposición de enerxía para os vehículos de nova enerxía, senón que tamén reflicte a tendencia de desenvolvemento da demanda do mercado. Debido a isto, as perspectivas de desenvolvemento de pilas de sobrealimentación totalmente refrixeradas por líquido son moi prometedoras.
Data de publicación: 15 de marzo de 2024