01. Apa yang dimaksud dengan "pendinginan cair supercharging"?
Prinsip kerja:
Pengisian daya super berpendingin cairan dilakukan dengan memasang saluran sirkulasi cairan khusus antara kabel dan pistol pengisian. Cairan pendingin untuk pembuangan panas ditambahkan ke dalam saluran, dan cairan pendingin tersebut disirkulasikan melalui pompa daya untuk mengeluarkan panas yang dihasilkan selama proses pengisian.
Bagian catu daya sistem ini menggunakan pendinginan cairan untuk pembuangan panas, dan tidak ada pertukaran udara dengan lingkungan luar, sehingga dapat mencapai desain IP65. Pada saat yang sama, sistem ini menggunakan kipas bervolume udara besar untuk membuang panas dengan kebisingan rendah dan ramah lingkungan.
02. Apa saja keunggulan supercharging dengan pendinginan cairan?
Keunggulan pengisian daya super dengan pendinginan cairan:
1. Arus lebih besar dan kecepatan pengisian cepat. Arus keluaran daritumpukan pengisianHal ini dibatasi oleh kabel pengisi daya. Kabel tembaga di dalam kabel pengisi daya menghantarkan listrik, dan panas yang dihasilkan oleh kabel tersebut berbanding lurus dengan kuadrat nilai arus. Semakin besar arus pengisian, semakin besar pula panas yang dihasilkan oleh kabel. Panas tersebut harus dikurangi. Untuk menghindari panas berlebih, luas penampang kabel harus ditingkatkan, dan tentu saja kabel pengisi daya akan menjadi lebih berat. Pengisi daya standar nasional 250A saat ini umumnya menggunakan kabel 80mm2. Pengisi daya secara keseluruhan sangat berat dan tidak mudah ditekuk. Jika ingin mencapai pengisian arus yang lebih besar, dapat juga menggunakan pengisian daya dua kabel, tetapi ini hanya solusi sementara dalam situasi tertentu. Solusi akhir untuk pengisian arus tinggi hanya dapat dilakukan dengan menggunakan pengisi daya berpendingin cairan.
Terdapat kabel dan pipa air di dalam pistol pengisian daya berpendingin cairan. Kabel dari pistol pengisian daya berpendingin cairan 500A.senjata pengisianBiasanya hanya berukuran 35mm2, dan panas dihilangkan oleh aliran cairan pendingin di dalam pipa air. Karena kabelnya tipis, pistol pengisian daya berpendingin cairan 30% hingga 40% lebih ringan daripada pistol pengisian daya konvensional. Pistol pengisian daya berpendingin cairan juga perlu dilengkapi dengan unit pendingin, yang terdiri dari tangki air, pompa air, radiator, dan kipas. Pompa air menggerakkan cairan pendingin untuk bersirkulasi di dalam saluran pistol, membawa panas ke radiator, dan kemudian meniupnya oleh kipas, sehingga mencapai kapasitas pengangkutan yang lebih besar daripada pistol pengisian daya berpendingin alami konvensional.
2. Kabel pistol lebih ringan dan peralatan pengisian dayanya juga ringan.
3. Panas lebih sedikit, pembuangan panas cepat, dan keamanan tinggi. Badan tiang pengisian konvensional dan tiang pengisian semi-cair didinginkan udara untuk pembuangan panas. Udara masuk ke badan tiang dari satu sisi, meniup panas komponen listrik dan modul penyearah, dan keluar dari badan tiang di sisi lain. Udara akan bercampur dengan debu, semprotan garam, dan uap air serta terserap pada permukaan perangkat internal, sehingga mengakibatkan isolasi sistem yang buruk, pembuangan panas yang buruk, efisiensi pengisian yang rendah, dan mengurangi umur peralatan. Untuk tiang pengisian konvensional atau tiang pengisian semi-cair, pembuangan panas dan perlindungan adalah dua konsep yang bertentangan. Jika perlindungannya baik, pembuangan panas akan sulit dirancang, dan jika pembuangan panasnya baik, perlindungan akan sulit ditangani.
Unit pengisian daya berpendingin cairan sepenuhnya menggunakan modul pengisian daya berpendingin cairan. Tidak ada saluran udara di bagian depan dan belakang modul berpendingin cairan. Modul ini mengandalkan cairan pendingin yang bersirkulasi di dalam pelat berpendingin cairan untuk bertukar panas dengan lingkungan luar. Oleh karena itu, bagian daya dari unit pengisian daya dapat sepenuhnya tertutup untuk mengurangi pembuangan panas. Radiator berada di luar, dan panas dibawa ke radiator melalui cairan pendingin di dalamnya, dan udara luar meniup panas di permukaan radiator. Modul pengisian daya berpendingin cairan dan aksesori listrik di dalam unit pengisian daya tidak bersentuhan dengan lingkungan luar, sehingga mencapai perlindungan IP65 dan keandalan yang lebih tinggi.
4. Kebisingan pengisian daya rendah dan tingkat perlindungan lebih tinggi. Tiang pengisian daya konvensional dan tiang pengisian daya semi-cair memiliki modul pengisian daya berpendingin udara terintegrasi. Modul berpendingin udara dibangun dengan beberapa kipas kecil berkecepatan tinggi, dan kebisingan operasinya mencapai lebih dari 65 dB. Terdapat juga kipas pendingin pada badan tiang pengisian daya. Saat ini, tiang pengisian daya yang menggunakan modul berpendingin udara, ketika beroperasi pada daya penuh, kebisingannya pada dasarnya di atas 70 dB. Dampaknya kecil di siang hari tetapi sangat mengganggu di malam hari. Oleh karena itu, kebisingan yang keras di stasiun pengisian daya adalah masalah yang paling banyak dikeluhkan oleh operator. Jika dikeluhkan, mereka harus memperbaiki masalah tersebut. Namun, biaya perbaikannya tinggi dan efeknya sangat terbatas. Pada akhirnya, mereka harus mengurangi daya untuk mengurangi kebisingan.
Unit pengisian daya berpendingin cairan penuh mengadopsi arsitektur pembuangan panas siklus ganda. Modul pendingin cairan internal mengandalkan pompa air untuk menggerakkan sirkulasi cairan pendingin guna menghilangkan panas, dan mentransfer panas yang dihasilkan oleh modul ke radiator sirip. Pembuangan panas eksternal dicapai dengan kipas berkecepatan rendah dan bervolume tinggi atau pendingin udara. Panas dibuang dari perangkat, dan kebisingan kipas dengan kecepatan rendah dan volume udara besar jauh lebih rendah daripada kipas kecil dengan kecepatan lebih tinggi. Unit pengisian daya super berpendingin cairan penuh juga dapat mengadopsi desain pembuangan panas terpisah. Mirip dengan pendingin udara terpisah, unit pembuangan panas ditempatkan jauh dari keramaian, dan bahkan dapat melakukan pertukaran panas dengan kolam dan air mancur untuk mencapai pembuangan panas yang lebih baik dan biaya serta kebisingan yang lebih rendah.
5. Biaya Kepemilikan Total Rendah
Biaya peralatan pengisian daya di stasiun pengisian daya harus dipertimbangkan dari biaya siklus hidup penuh (TCO) dari tiang pengisian daya. Masa pakai tiang pengisian daya tradisional yang menggunakan modul pengisian daya berpendingin udara umumnya tidak melebihi 5 tahun, tetapi masa sewa saat ini untuk pengoperasian stasiun pengisian daya adalah 8-10 tahun, yang berarti bahwa peralatan pengisian daya perlu diganti setidaknya sekali selama siklus operasi stasiun. Di sisi lain, masa pakai tiang pengisian daya berpendingin cairan sepenuhnya setidaknya 10 tahun, yang dapat mencakup seluruh siklus hidup stasiun. Pada saat yang sama, dibandingkan dengan tiang pengisian daya yang menggunakan modul berpendingin udara yang memerlukan pembukaan kabinet, pembersihan debu, perawatan, dan operasi lainnya yang sering, tiang pengisian daya berpendingin cairan sepenuhnya hanya perlu dibersihkan setelah debu menumpuk di radiator eksternal, sehingga perawatannya menjadi lebih sederhana.
Biaya total kepemilikan (TCO) dari sistem pengisian daya yang sepenuhnya didinginkan cairan lebih rendah daripada sistem pengisian daya tradisional yang menggunakan modul pengisian daya berpendingin udara, dan dengan penerapan massal sistem yang sepenuhnya didinginkan cairan secara luas, keunggulan efektivitas biayanya akan menjadi lebih jelas.
03. Status pasar supercharging pendinginan cair
Menurut data terbaru dari China Charging Alliance, terdapat 31.000 lebih banyak stasiun pengisian daya publik pada Februari 2023 dibandingkan Januari 2023, atau peningkatan tahunan sebesar 54,1% pada Februari. Hingga Februari 2023, unit anggota dalam aliansi tersebut telah melaporkan total 1,869 juta stasiun pengisian daya publik, termasuk 796.000Tiang pengisian daya DCdan 1,072 jutaTiang pengisian daya AC.
Faktanya, seiring dengan terus meningkatnya tingkat penetrasi kendaraan energi baru dan pesatnya perkembangan fasilitas pendukung seperti stasiun pengisian daya, teknologi baru pengisian daya super cepat berpendingin cairan telah menjadi fokus persaingan di industri ini. Banyak perusahaan kendaraan energi baru dan perusahaan stasiun pengisian daya juga telah mulai melakukan penelitian dan pengembangan teknologi serta perencanaan pengisian daya super cepat.
Tesla adalah perusahaan mobil pertama di industri ini yang menerapkan stasiun pengisian daya super cepat berpendingin cairan secara bertahap. Saat ini, Tesla telah memasang lebih dari 1.500 stasiun pengisian daya super cepat di Tiongkok dengan total 10.000 unit pengisi daya super cepat. Pengisi daya super cepat Tesla V3 mengadopsi desain berpendingin cairan sepenuhnya, modul pengisian daya berpendingin cairan, dan pistol pengisian daya berpendingin cairan. Satu pistol dapat mengisi daya hingga 250kW/600A, yang dapat meningkatkan jarak tempuh hingga 250 kilometer dalam 15 menit. Model V4 akan segera diterapkan secara bertahap. Stasiun pengisian daya ini juga meningkatkan daya pengisian hingga 350kW per pistol.
Selanjutnya, Porsche Taycan meluncurkan arsitektur listrik tegangan tinggi 800V untuk pertama kalinya di dunia dan mendukung pengisian cepat daya tinggi 350kW; Great Wall Salon Mecha Dragon edisi terbatas global 2022 memiliki arus hingga 600A, tegangan hingga 800V, dan daya pengisian puncak 480kW; GAC AION V, dengan tegangan puncak hingga 1000V, arus hingga 600A, dan daya pengisian puncak 480kW; Xiaopeng G9, mobil produksi massal dengan platform tegangan silikon karbida 800V, cocok untuk pengisian ultra cepat 480kW;
04. Apa tren masa depan dari supercharging pendinginan cair?
Bidang pendinginan cairan untuk pengisian daya berlebih masih dalam tahap awal, dengan potensi besar dan prospek pengembangan yang luas. Pendinginan cairan merupakan solusi yang sangat baik untuk pengisian daya tinggi. Tidak ada masalah teknis dalam desain dan produksi catu daya tiang pengisian daya tinggi di dalam dan luar negeri. Yang perlu dipecahkan adalah koneksi kabel dari catu daya tiang pengisian daya tinggi ke pistol pengisian daya.
Namun, tingkat penetrasi tiang pengisian daya super cepat berpendingin cairan berdaya tinggi di negara saya masih rendah. Hal ini karena biaya pemasangan pistol pengisian daya berpendingin cairan relatif tinggi, dan tiang pengisian daya cepat akan membuka pasar senilai ratusan miliar pada tahun 2025. Menurut informasi publik, harga rata-rata tiang pengisian daya sekitar 0,4 yuan/W. Diperkirakan harga tiang pengisian daya cepat 240kW sekitar 96.000 yuan. Menurut harga kabel pistol pengisian daya berpendingin cairan pada konferensi pers CHINAEVSE, yaitu 20.000 yuan/set, biaya pistol pengisian daya berpendingin cairan diperkirakan mencapai sekitar 21% dari biaya tiang pengisian daya, menjadikannya komponen termahal setelah modul pengisian daya. Diharapkan bahwa seiring dengan meningkatnya jumlah model pengisian daya cepat energi baru, ruang pasar untuk daya tinggi akan semakin luas.tiang pengisian cepatDi negara saya, pendapatan akan mencapai sekitar 133,4 miliar yuan pada tahun 2025.
Di masa depan, teknologi pengisian daya super dengan pendinginan cairan akan terus mengalami peningkatan penetrasi.
Pengembangan dan tata letak teknologi pengisian daya berlebih berpendingin cairan berdaya tinggi masih memiliki jalan panjang yang harus ditempuh. Hal ini membutuhkan kerja sama dari perusahaan mobil, perusahaan baterai, perusahaan tiang pancang, dan pihak-pihak lainnya. Hanya dengan cara ini kita dapat lebih baik mendukung pengembangan industri kendaraan listrik Tiongkok, lebih lanjut mempromosikan pengisian daya yang teratur dan V2G, membantu konservasi energi dan pengurangan emisi, pembangunan rendah karbon dan hijau, serta mempercepat realisasi tujuan strategis "Karbon Ganda".
Waktu posting: 04-03-2024