«Ένα χιλιόμετρο ανά δευτερόλεπτο και αυτονομία 200 χιλιομέτρων μετά από 5 λεπτά φόρτισης». Στις 27 Φεβρουαρίου, στο Συνέδριο Συνεργατών Huawei China Digital Energy 2024, η Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (εφεξής «Huawei Digital Energy») κυκλοφόρησε έναν πλήρως υγρόψυκτο σταθμό υπερφόρτισης. Το σχέδιο προώθησης του σταθμού υπερφόρτισης ισχυρίζεται ότι «κάνει την εμπειρία φόρτισης ανεφοδιασμού πραγματικότητα». Σύμφωνα με το σχέδιο, η Huawei Digital Energy θα κατασκευάσει περισσότερους από 100.000 πλήρως υγρόψυκτους σταθμούς υπερφόρτισης της Huawei σε περισσότερες από 340 πόλεις και μεγάλους αυτοκινητόδρομους σε όλη τη χώρα το 2024, για να δημιουργήσει «ένα δίκτυο για τις πόλεις», «ένα δίκτυο για υψηλές ταχύτητες» και «ένα ηλεκτρικό δίκτυο». «Φιλικό» δίκτυο φόρτισης. Μάλιστα, η Huawei κυκλοφόρησε ένα πλήρως υγρόψυκτο προϊόν υπερτροφοδότη ήδη από τον Οκτώβριο του περασμένου έτους και έχει ολοκληρώσει τη διάταξη πολλαπλών σημείων επίδειξης μέχρι στιγμής.
Συμπτωματικά, η NIO ανακοίνωσε επίσημα στα τέλη του περασμένου έτους ότι κυκλοφόρησε ένα νέο πλήρως υγρόψυκτο υπερτροφοδοτούμενο σύστημα υπερφόρτισης 640kW. Το υπερτροφοδοτούμενο σύστημα είναι εξοπλισμένο με ένα υγρόψυκτο πιστόλι φόρτισης που ζυγίζει μόνο 2,4 κιλά και θα κυκλοφορήσει επίσημα τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους. Μέχρι τώρα, πολλοί άνθρωποι έχουν χαρακτηρίσει το 2024 ως τη χρονιά της έκρηξης των πλήρως υγρόψυκτων υπερσυμπιεστών. Όσον αφορά αυτό το νέο πράγμα, νομίζω ότι όλοι εξακολουθούν να έχουν πολλά ερωτήματα: Τι ακριβώς είναι η υγρόψυκτη υπερφόρτιση; Ποια είναι τα μοναδικά της πλεονεκτήματα; Θα γίνει η υγρή ψύξη η κύρια κατεύθυνση ανάπτυξης της υπερφόρτισης στο μέλλον;
01
Πιο αποτελεσματική και ταχύτερη φόρτιση
«Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει ενιαίος τυποποιημένος ορισμός για τον λεγόμενο πλήρως υγρόψυκτο υπερσυμπιεστή», δήλωσε σε δημοσιογράφο του China Automotive News ο Wei Dong, μηχανικός στο Εργαστήριο Μικροηλεκτρονικής Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας Xi'an. Με απλά λόγια, ο πλήρως υγρόψυκτος υπερσυμπιεστής. Η φόρτιση με πασσάλους είναι μια τεχνολογία που χρησιμοποιεί την κυκλοφορία υγρού για να απομακρύνει γρήγορα τη θερμότητα που παράγεται κατά τη διαδικασία φόρτισης από βασικά εξαρτήματα, όπως οι μονάδες φόρτισης, τα καλώδια και οι κεφαλές των πιστολιών φόρτισης. Χρησιμοποιεί μια ειδική αντλία ισχύος για να οδηγεί τη ροή του ψυκτικού, διαχέοντας έτσι τη θερμότητα και επιτρέποντας στον εξοπλισμό φόρτισης να διατηρεί την αποτελεσματική λειτουργία του. Το ψυκτικό στους πλήρως υγρόψυκτους υπερσυμπιεστές δεν είναι συνηθισμένο νερό, αλλά περιέχει κυρίως αιθυλενογλυκόλη, νερό, πρόσθετα και άλλες ουσίες. Όσον αφορά την αναλογία, είναι το τεχνικό μυστικό κάθε εταιρείας. Το ψυκτικό μπορεί όχι μόνο να βελτιώσει τη σταθερότητα και την ψυκτική επίδραση του υγρού, αλλά και να μειώσει τη διάβρωση και τις ζημιές στον εξοπλισμό. Πρέπει να γνωρίζετε ότι η μέθοδος απαγωγής θερμότητας επηρεάζει σημαντικά την απόδοση του εξοπλισμού φόρτισης. Σύμφωνα με θεωρητικούς υπολογισμούς, η τρέχουσα απώλεια θερμότητας των γενικών πασσάλων γρήγορης φόρτισης DC υψηλής ισχύος είναι περίπου 5%. Χωρίς καλή απαγωγή θερμότητας, όχι μόνο θα επιταχύνει τη γήρανση του εξοπλισμού, αλλά θα οδηγήσει και σε υψηλό ποσοστό αστοχίας του εξοπλισμού φόρτισης.
Ακριβώς με την υποστήριξη της τεχνολογίας πλήρους απαγωγής θερμότητας με υγρόψυξη, η ισχύς των υπερσυμπιεστών πλήρους υγρής ψύξης είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των συμβατικών υπερσυμπιεστών γρήγορης φόρτισης. Για παράδειγμα, ο υπερσυμπιεστής με υγρόψυξη της Huawei έχει μέγιστη ισχύ 600kW, επιτρέποντας στους χρήστες να απολαύσουν μια εξαιρετικά γρήγορη εμπειρία φόρτισης με «ένα φλιτζάνι καφέ και μια πλήρη φόρτιση». «Παρόλο που το ρεύμα και η ισχύς των πλήρως υγροψυκτών υπερσυμπιεστών είναι διαφορετικές προς το παρόν, είναι όλοι πιο ισχυροί από τους συμβατικούς γρήγορους φορτιστές και υπερσυμπιεστές». Ο Zeng Xin, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πεκίνου, δήλωσε σε δημοσιογράφο του China Automotive News: «Προς το παρόν, η ισχύς των συνηθισμένων υπερσυμπιεστών γρήγορης φόρτισης είναι γενικά περίπου 120kW και των συμβατικών υπερσυμπιεστών είναι περίπου 300kW. Η ισχύς των πλήρως υγροψυκτών υπερσυμπιεστών από την Huawei και την NIO μπορεί να φτάσει τα 600kW. Επιπλέον, ο υπερσυμπιεστής με υγρόψυξη της Huawei διαθέτει επίσης έξυπνες λειτουργίες αναγνώρισης και προσαρμοστικής ρύθμισης. Μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα την ισχύ εξόδου και το ρεύμα σύμφωνα με τις απαιτήσεις ρυθμού των μπαταριών διαφορετικών μοντέλων, επιτυγχάνοντας ποσοστό επιτυχίας έως και 99% σε μία μόνο φόρτιση.
«Η θέρμανση των πλήρως υδρόψυκτων υπερτροφοδοτούμενων πασσάλων έχει επίσης οδηγήσει στην ανάπτυξη ολόκληρης της βιομηχανικής αλυσίδας». Σύμφωνα με τον Hu Fenglin, ερευνητή στο Κέντρο Τεχνολογίας Καινοτομίας Νέας Ενέργειας του Ινστιτούτου Προηγμένης Τεχνολογίας Shenzhen, τα εξαρτήματα που απαιτούνται για πλήρως υδρόψυκτους υπερτροφοδοτούμενους πασσάλους μπορούν να χωριστούν σε εξαρτήματα εξοπλισμού υπερφόρτισης, γενικά δομικά εξαρτήματα, υλικά γρήγορης φόρτισης υψηλής τάσης και άλλα εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων έξυπνων αισθητήρων, τσιπ καρβιδίου του πυριτίου, αντλιών ισχύος, ψυκτικών μέσων, καθώς και πλήρως υδρόψυκτων μονάδων, πλήρως υδρόψυκτων πιστολιών φόρτισης και φόρτισης. Τα περισσότερα από αυτά έχουν αυστηρότερες απαιτήσεις απόδοσης και υψηλότερο κόστος από τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε συμβατικούς πασσάλους φόρτισης.
02
Φιλικό στη χρήση, μεγαλύτερος κύκλος ζωής
Σε σύγκριση με τους συνηθισμένους φορτιστές και τους συμβατικούς φορτιστές γρήγορης/υπερφόρτισης, οι πλήρως υδρόψυκτοι φορτιστές υπερφόρτισης όχι μόνο φορτίζουν πιο γρήγορα, αλλά έχουν και πολλά πλεονεκτήματα. «Το πιστόλι φόρτισης του πλήρως υδρόψυκτου υπερσυμπιεστή της Huawei είναι πολύ ελαφρύ και ακόμη και οι γυναίκες ιδιοκτήτες αυτοκινήτων με μικρή δύναμη μπορούν να το χρησιμοποιήσουν εύκολα, σε αντίθεση με τα προηγούμενα πιστόλια φόρτισης που ήταν ογκώδη», δήλωσε ο Zhou Xiang, ιδιοκτήτης ηλεκτρικού αυτοκινήτου στο Chongqing.
«Η εφαρμογή μιας σειράς νέων τεχνολογιών, νέων υλικών και νέων εννοιών προσφέρει στους πλήρως υδρόψυκτους υπερσυμπιεστές πλεονεκτήματα που οι συμβατικοί υπερσυμπιεστές δεν μπορούσαν να ανταγωνιστούν στο παρελθόν». Ο Hu Fenglin δήλωσε ότι για τους πλήρως υδρόψυκτους υπερσυμπιεστές, το ρεύμα και η ισχύς είναι μεγαλύτερα. Μεγαλύτερο σημαίνει ταχύτερη φόρτιση. Κανονικά, η θέρμανση του καλωδίου φόρτισης είναι ανάλογη με το τετράγωνο του ρεύματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα φόρτισης, τόσο μεγαλύτερη είναι η θέρμανση του καλωδίου. Για να μειωθεί η ποσότητα θερμότητας που παράγεται από το καλώδιο και να αποφευχθεί η υπερθέρμανση, η διατομή του καλωδίου πρέπει να αυξηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι το πιστόλι φόρτισης και το καλώδιο φόρτισης είναι βαρύτερα. Ο πλήρως υδρόψυκτος υπερσυμπιεστής λύνει το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας και χρησιμοποιεί καλώδια με μικρότερες διατομές για να εξασφαλίσει τη μετάδοση μεγαλύτερων ρευμάτων. Επομένως, τα καλώδια των πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών είναι λεπτότερα και ελαφρύτερα από αυτά των συμβατικών υπερσυμπιεστών, και τα πιστόλια φόρτισης είναι επίσης ελαφρύτερα. Για παράδειγμα, το πιστόλι φόρτισης των πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών της NIO ζυγίζει μόνο 2,4 κιλά, το οποίο είναι πολύ ελαφρύτερο από τους συμβατικούς υπερσυμπιεστές. Το σετ είναι πολύ ελαφρύτερο και προσφέρει καλύτερη εμπειρία χρήστη, ειδικά για τις γυναίκες ιδιοκτήτες αυτοκινήτων, κάτι που είναι πιο βολικό στη χρήση.
«Το πλεονέκτημα των πλήρως υγροψυκτών υπερσυμπιεστών είναι ότι είναι ασφαλέστεροι». Ο Wei Dong δήλωσε ότι στο παρελθόν, οι περισσότεροι στύλοι φόρτισης χρησιμοποιούσαν φυσική ψύξη, ψύξη με αέρα και άλλες μεθόδους, οι οποίες απαιτούσαν οπές εξαερισμού σε σχετικά μέρη του στύλου φόρτισης, κάτι που αναπόφευκτα είχε ως αποτέλεσμα ο αέρας αναμεμειγμένος με σκόνη, ακόμη και λεπτά μεταλλικά σωματίδια, σπρέι αλατιού και υδρατμούς να εισέρχεται στο εσωτερικό του στύλου φόρτισης και να προσροφάται στην επιφάνεια των ηλεκτρικών εξαρτημάτων, οδηγώντας σε προβλήματα όπως μειωμένη απόδοση μόνωσης του συστήματος, κακή απαγωγή θερμότητας, μειωμένη απόδοση φόρτισης και μειωμένη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού. Αντίθετα, η μέθοδος πλήρους υγροψύξης μπορεί να επιτύχει πλήρη κάλυψη, να βελτιώσει τη μόνωση και την ασφάλεια και να επιτρέψει στον στύλο φόρτισης να φτάσει σε υψηλότερο επίπεδο αντοχής στη σκόνη και την αδιαβροχοποίηση γύρω από το διεθνές ηλεκτρικό πρότυπο IP65, με υψηλότερη αξιοπιστία. Επιπλέον, μετά την εγκατάλειψη του σχεδιασμού πολλαπλών ανεμιστήρων με αέρα, ο θόρυβος λειτουργίας του πλήρως υγροψυκτου στύλου υπερσυμπιεστών έχει μειωθεί σημαντικά, από 70 ντεσιμπέλ στον αερόψυκτο στύλο φόρτισης σε περίπου 30 ντεσιμπέλ, που είναι σχεδόν ψίθυρος, αποφεύγοντας την ανάγκη για γρήγορη φόρτιση σε κατοικημένες περιοχές στο παρελθόν. Υπήρξε μια αμήχανη κατάσταση παραπόνων λόγω δυνατού θορύβου τη νύχτα.
Το χαμηλότερο λειτουργικό κόστος και οι μικρότεροι κύκλοι κόστους ανάκτησης είναι επίσης ένα από τα πλεονεκτήματα των πλήρως υδρόψυκτων υπερτροφοδοτούμενων πασσάλων. Ο Zeng Xin δήλωσε ότι οι παραδοσιακοί αερόψυκτοι πάσσαλοι φόρτισης έχουν γενικά διάρκεια ζωής που δεν υπερβαίνει τα 5 χρόνια, αλλά οι τρέχουσες περίοδοι μίσθωσης για τη λειτουργία των σταθμών φόρτισης είναι ως επί το πλείστον 8 έως 10 χρόνια, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται τουλάχιστον επανεπένδυση κατά τη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας του σταθμού. Αντικαταστήστε την κύρια συσκευή φόρτισης. Η διάρκεια ζωής των πλήρως υδρόψυκτων πασσάλων φόρτισης είναι γενικά μεγαλύτερη από 10 χρόνια. Για παράδειγμα, η διάρκεια ζωής σχεδιασμού των πλήρως υδρόψυκτων υπερτροφοδοτούμενων πασσάλων της Huawei είναι μεγαλύτερη από 15 χρόνια, η οποία μπορεί να καλύψει ολόκληρο τον κύκλο ζωής του σταθμού. Επιπλέον, σε σύγκριση με τους πάσσαλους φόρτισης που χρησιμοποιούν αερόψυκτες μονάδες που απαιτούν συχνό άνοιγμα των ντουλαπιών για απομάκρυνση και συντήρηση σκόνης, οι πλήρως υδρόψυκτοι πάσσαλοι φόρτισης χρειάζονται έκπλυση μόνο αφού συσσωρευτεί σκόνη στο εξωτερικό ψυγείο, καθιστώντας τη συντήρηση απλή.
Συνολικά, το κόστος πλήρους κύκλου ζωής ενός πλήρως υδρόψυκτου υπερσυμπιεστή είναι χαμηλότερο από αυτό του παραδοσιακού αερόψυκτου εξοπλισμού φόρτισης. Με την εφαρμογή και την προώθηση πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών, τα συνολικά οικονομικά πλεονεκτήματά του θα γίνονται όλο και πιο προφανή.
03
Η αγορά έχει λαμπρές προοπτικές και ο ανταγωνισμός εντείνεται
Στην πραγματικότητα, με τη συνεχή αύξηση του ρυθμού διείσδυσης των οχημάτων νέας ενέργειας και την ταχεία ανάπτυξη υποστηρικτικών υποδομών, όπως οι πάσσαλοι φόρτισης, οι πλήρως υδρόψυκτοι πάσσαλοι υπερτροφοδότησης έχουν γίνει το επίκεντρο του ανταγωνισμού στον κλάδο. Πολλές εταιρείες οχημάτων νέας ενέργειας, εταιρείες πάσσαλων φόρτισης, εταιρείες τεχνολογίας κ.λπ. έχουν ξεκινήσει τεχνολογική έρευνα και ανάπτυξη και σχεδιασμό πλήρως υδρόψυκτων πάσσαλων υπερτροφοδότησης.
Η Tesla είναι η πρώτη αυτοκινητοβιομηχανία στον κλάδο που αναπτύσσει σε παρτίδες υδρόψυκτους υπερσυμπιεστές. Οι υπερσυμπιεστές V3 υιοθετούν πλήρως υδρόψυκτο σχεδιασμό, υδρόψυκτες μονάδες φόρτισης και υδρόψυκτα πιστόλια φόρτισης. Η μέγιστη ισχύς φόρτισης ενός μόνο πιστολιού είναι 250kW. Αναφέρεται ότι η Tesla έχει σταδιακά αναπτύξει νέους πλήρως υδρόψυκτους υπερσυμπιεστές V4 σε όλο τον κόσμο από πέρυσι. Ο πρώτος σταθμός υπερσυμπιεστή V4 της Ασίας εγκαινιάστηκε στο Χονγκ Κονγκ της Κίνας τον Οκτώβριο του περασμένου έτους και σύντομα θα εισέλθει στην ηπειρωτική αγορά. Αναφέρεται ότι η θεωρητική μέγιστη ισχύς φόρτισης αυτού του πιστολιού φόρτισης είναι 615kW, η οποία ισοδυναμεί με την απόδοση των πλήρως υδρόψυκτων πιστολιών υπερσυμπιεστή της Huawei και της NIO. Φαίνεται ότι ο ανταγωνισμός στην αγορά για πλήρως υδρόψυκτους πιστολιούς φόρτισης έχει ξεκινήσει ήσυχα.
«Γενικά, οι πλήρως υδρόψυκτοι υπερσυμπιεστές έχουν δυνατότητες φόρτισης υψηλής ισχύος και η απόδοση φόρτισης βελτιώνεται σημαντικά, γεγονός που μπορεί να μετριάσει αποτελεσματικά το άγχος φόρτισης των χρηστών». Σε συνέντευξή του με δημοσιογράφο του China Automotive News, είπε, ωστόσο, ότι οι υπερσυμπιεστές που λειτουργούν πλήρως υδρόψυκτοι αυτήν τη στιγμή έχουν περιορισμένη κλίμακα εφαρμογής, με αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος. Επιπλέον, δεδομένου ότι η φόρτιση υψηλής ισχύος απαιτεί βελτιστοποίηση της διαχείρισης της ασφάλειας της μπαταρίας και αύξηση της πλατφόρμας τάσης του οχήματος, το κόστος θα αυξηθεί επίσης κατά 15% έως 20%. Συνολικά, η ανάπτυξη τεχνολογίας φόρτισης υψηλής ισχύος απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση παραγόντων όπως η διαχείριση της ασφάλειας των οχημάτων, η ανεξάρτητη δυνατότητα ελέγχου των συσκευών υψηλής τάσης και το κόστος. Πρόκειται για μια διαδικασία βήμα προς βήμα.
«Το υψηλότερο κόστος των υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών είναι ένα από τα πρακτικά εμπόδια που εμποδίζουν την προώθησή τους σε μεγάλη κλίμακα». Ο Hu Fenglin δήλωσε ότι το τρέχον κόστος κάθε υπερσυμπιεστή της Huawei είναι περίπου 600.000 γιουάν. Σε αυτό το στάδιο, οι μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις που ασχολούνται γενικά με τον κλάδο της φόρτισης είναι σχεδόν δύσκολο να ανταγωνιστούν. Ωστόσο, στις μακροπρόθεσμες προοπτικές ανάπτυξης, με την επέκταση των εφαρμογών και τη μείωση του κόστους, τα πολλά πλεονεκτήματα των πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών θα γίνουν σταδιακά εμφανή. Η αυστηρή ζήτηση των χρηστών και η αγορά για ασφαλή, υψηλής ταχύτητας και γρήγορη φόρτιση θα προσφέρουν ευρύτερο χώρο για την ανάπτυξη πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών.
Μια πρόσφατη ερευνητική έκθεση που δημοσιεύθηκε από την CICC επεσήμανε ότι η υπερφόρτιση με υγρόψυξη οδηγεί στην αναβάθμιση της βιομηχανικής αλυσίδας και το μέγεθος της εγχώριας αγοράς αναμένεται να φτάσει σχεδόν τα 9 δισεκατομμύρια γιουάν το 2026. Με κινητήρια δύναμη τις αυτοκινητοβιομηχανίες, τις εταιρείες ενέργειας κ.λπ., αρχικά αναμένεται ότι ο αριθμός των εγχώριων σταθμών υπερφόρτισης με υγρόψυξη θα φτάσει τις 45.000 το 2026.
Ο Zeng Xin επεσήμανε επίσης ότι το 2021, θα υπάρχουν λιγότερα από 10 μοντέλα στην εγχώρια αγορά που υποστηρίζουν υπερφόρτιση. Το 2023, θα υπάρχουν περισσότερα από 140 μοντέλα που υποστηρίζουν υπερφόρτιση και θα υπάρξουν περισσότερα στο μέλλον. Αυτό δεν είναι μόνο μια ρεαλιστική αντανάκλαση του επιταχυνόμενου ρυθμού εργασίας και ζωής των ανθρώπων στην αναπλήρωση ενέργειας για νέα ενεργειακά οχήματα, αλλά αντικατοπτρίζει και την τάση ανάπτυξης της ζήτησης της αγοράς. Εξαιτίας αυτού, οι προοπτικές ανάπτυξης των πλήρως υδρόψυκτων υπερσυμπιεστών είναι πολύ ελπιδοφόρες.
Ώρα δημοσίευσης: 15 Μαρτίου 2024