„Másodpercenként egy kilométer és 200 kilométeres hatótávolság 5 perc töltés után.” Február 27-én, a 2024-es Huawei China Digital Energy Partner Konferencián a Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (a továbbiakban: „Huawei Digital Energy”) bemutatott egy teljesen folyadékhűtéses töltőállomást. A töltőállomások promóciós terve azt állítja, hogy „valósággá teszi a tankolás élményét”. A terv szerint a Huawei Digital Energy 2024-ben több mint 100 000 Huawei teljesen folyadékhűtéses töltőállomást épít az ország több mint 340 városában és főbb autópályáján, hogy „egy hálózatot hozzon létre a városok számára”, „egy hálózatot a nagy sebességű autópályák számára” és „egy elektromos hálózatot”. „Barátságos” töltőhálózatot hozzon létre. Valójában a Huawei már tavaly októberben piacra dobott egy teljesen folyadékhűtéses töltőterméket, és eddig több demonstrációs helyszín kialakítását is befejezte.
Véletlenül a NIO a tavalyi év végén hivatalosan is bejelentette, hogy piacra dobott egy új, 640 kW-os, teljesen folyadékhűtéses, ultragyors töltőoszlopot. Az ultragyors töltőoszlop egy mindössze 2,4 kilogrammot nyomó, folyadékhűtéses töltőpisztollyal van felszerelve, és hivatalosan már idén áprilisban piacra kerül. Eddig sokan a 2024-es évet a teljesen folyadékhűtéses feltöltők robbanásszerű fejlődésének évének nevezték. Ezzel az újdonsággal kapcsolatban azt hiszem, mindenkinek még mindig sok kérdése van: Mi is pontosan a folyadékhűtéses túltöltés? Milyen egyedi előnyei vannak? Vajon a folyadékhűtés lesz a jövőben a feltöltések fő fejlesztési iránya?
01
Hatékonyabb és gyorsabb töltés
„Eddig nincs egységes szabványos definíció az úgynevezett teljesen folyadékhűtéses feltöltőre” – mondta Wei Dong, a Xi'an Műszaki Egyetem Mikroelektronikai Technológiai Laboratóriumának mérnöke a China Automotive News újságírójának. Közérthetően fogalmazva, a teljesen folyadékhűtéses feltöltő egy olyan technológia, amely folyadékkeringetést használ a töltési folyamat során keletkező hő gyors elvezetésére olyan kulcsfontosságú alkatrészek, mint a töltőmodulok, kábelek és töltőpisztoly-fejek. Egy dedikált teljesítményszivattyút használ a hűtőfolyadék áramlásának meghajtására, ezáltal elvezeti a hőt, és lehetővé teszi a töltőberendezés hatékony működését. A teljesen folyadékhűtéses feltöltős oszlopokban lévő hűtőfolyadék nem közönséges víz, hanem többnyire etilénglikolt, vizet, adalékanyagokat és egyéb anyagokat tartalmaz. Ami az arányt illeti, az minden vállalat technikai titka. A hűtőfolyadék nemcsak a folyadék stabilitását és hűtőhatását javíthatja, hanem csökkentheti a korróziót és a berendezés károsodását is. Tudni kell, hogy a hőelvezetési módszer nagymértékben befolyásolja a töltőberendezés teljesítményét. Az elméleti számítások szerint az általános nagy teljesítményű egyenáramú gyorstöltő oszlopok jelenlegi hővesztesége körülbelül 5%. Jó hőelvezetés nélkül nemcsak a berendezés öregedése gyorsul, hanem a töltőberendezések magas meghibásodási arányához is vezet.
Pontosan a teljes folyadékhűtéses hőelvezető technológia támogatásának köszönhetően a teljes folyadékhűtéses feltöltők teljesítménye sokkal nagyobb, mint a hagyományos gyorstöltőké. Például a Huawei folyadékhűtéses feltöltője maximális teljesítménye 600 kW, így a felhasználók rendkívül gyors töltési élményt élvezhetnek, „egy csésze kávé és egy teljes töltés”. „Bár a teljesen folyadékhűtéses feltöltők áramerőssége és teljesítménye jelenleg eltérő, mindegyik erősebb, mint a hagyományos gyorstöltők és feltöltők.” Zeng Xin, a pekingi Tudományos és Technológiai Egyetem professzora a China Automotive News riporterének elmondta: „Jelenleg a hagyományos gyorstöltők teljesítménye általában 120 kW körül van, a hagyományos feltöltőké pedig 300 kW körül.” A Huawei és a NIO teljesen folyadékhűtéses feltöltőinek teljesítménye elérheti a 600 kW-ot is. Ezenkívül a Huawei teljesen folyadékhűtéses feltöltője intelligens azonosítási és adaptív beállítási funkciókkal is rendelkezik. Automatikusan képes beállítani a kimeneti teljesítményt és áramerősséget a különböző modellek akkumulátorcsomagjainak terhelési követelményei szerint, így egyetlen töltés esetén akár 99%-os sikerességi arányt is elérhet.
„A teljesen folyadékhűtéses feltöltős cölöpök felmelegedése az egész iparági lánc fejlődését is előmozdította.” Hu Fenglin, a Shenzheni Fejlett Technológiai Intézet Új Energia Innovációs Technológiai Központjának kutatója szerint a teljesen folyadékhűtéses feltöltős cölöpökhöz szükséges alkatrészek nagyjából feloszthatók túltöltő berendezések alkatrészeire, általános szerkezeti elemekre, nagyfeszültségű gyorstöltő anyagokra és egyéb alkatrészekre, beleértve az intelligens érzékelő alkatrészeket, szilícium-karbid chipeket, teljesítményszivattyúkat, hűtőfolyadékokat, valamint teljesen folyadékhűtéses modulokat, teljesen folyadékhűtéses töltőpisztolyokat és töltőberendezéseket. Legtöbbjük szigorúbb teljesítménykövetelményekkel és magasabb költségekkel rendelkezik, mint a hagyományos töltőcölöpökben használt alkatrészek.
02
Barátságos használat, hosszabb élettartam
A hagyományos töltőoszlopokkal és a hagyományos gyors/szuper töltőoszlopokkal összehasonlítva a teljesen folyadékhűtéses szuper töltőoszlopok nemcsak gyorsabban töltenek, hanem számos előnnyel is rendelkeznek. „A Huawei teljesen folyadékhűtéses kompresszorának töltőpisztolya nagyon könnyű, és még a kisebb testű női autótulajdonosok is könnyen használhatják, ellentétben a korábbi, terjedelmes töltőoszlopokkal” – mondta Zhou Xiang, egy csungkingi elektromos autó tulajdonos.
„Egy sor új technológia, új anyag és új koncepció alkalmazása olyan előnyöket biztosít a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopoknak, amelyekkel a hagyományos töltőoszlopok a múltban nem tudtak versenyezni.” Hu Fenglin elmondta, hogy a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopok esetében az áram és a teljesítmény nagyobb, ami gyorsabb töltést jelent. Normális esetben a töltőkábel melegedése arányos az áram négyzetével. Minél nagyobb a töltőáram, annál jobban melegszik a kábel. A kábel által termelt hő mennyiségének csökkentése és a túlmelegedés elkerülése érdekében növelni kell a vezeték keresztmetszetét, ami azt jelenti, hogy a töltőpisztoly és a töltőkábel nehezebb. A teljesen folyadékhűtéses feltöltő megoldja a hőelvezetés problémáját, és kisebb keresztmetszetű kábeleket használ a nagyobb áramok átvitelének biztosítása érdekében. Ezért a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopok kábelei vékonyabbak és könnyebbek, mint a hagyományos feltöltőoszlopok kábelei, és a töltőoszlopok is könnyebbek. Például a NIO teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopainak töltőoszlopa mindössze 2,4 kilogrammot nyom, ami sokkal könnyebb, mint a hagyományos töltőoszlopok. A bolyhos szerkezet sokkal könnyebb és jobb felhasználói élményt nyújt, különösen a női autótulajdonosok számára, mivel kényelmesebb a használata.
„A teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopok előnye, hogy biztonságosabbak.” Wei Dong elmondta, hogy a múltban a legtöbb töltőoszlop természetes hűtést, léghűtést és egyéb módszereket használt, amelyek szellőzőnyílásokat igényeltek a töltőoszlop megfelelő részein, ami elkerülhetetlenül oda vezetett, hogy a porral, sőt finom fémrészecskékkel, sópermettel és vízgőzzel kevert levegő bejut a töltőoszlop belsejébe, és az elektromos alkatrészek felületén adszorbeálódik, ami olyan problémákhoz vezet, mint a rendszer szigetelési teljesítményének csökkenése, a rossz hőelvezetés, a csökkent töltési hatékonyság és a berendezés élettartamának lerövidülése. Ezzel szemben a teljes folyadékhűtéses módszer teljes lefedettséget érhet el, javíthatja a szigetelést és a biztonságot, és lehetővé teheti a töltőoszlop számára, hogy magasabb szintű por- és vízálló teljesítményt nyújtson a nemzetközi IP65 elektromos szabvány szerint, nagyobb megbízhatósággal. Ezenkívül a léghűtéses többventilátoros kialakítás elhagyása után a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlop üzemi zaja jelentősen csökkent, a léghűtéses töltőoszlopnál mért 70 decibelről körülbelül 30 decibelre, ami közel suttogás, így a múltban nem volt szükség gyorstöltésre a lakóövezetekben. Kínos helyzet alakult ki a panaszok miatt az éjszakai hangos zaj miatt.
Az alacsonyabb üzemeltetési költségek és a rövidebb helyreállítási költségciklusok szintén a teljesen folyadékhűtéses feltöltős töltőoszlopok előnyei közé tartoznak. Zeng Xin elmondta, hogy a hagyományos léghűtéses töltőoszlopok élettartama általában nem haladja meg az 5 évet, de a töltőállomások üzemeltetésének jelenlegi bérleti időszakai többnyire 8-10 év, ami azt jelenti, hogy az állomás üzemeltetési ciklusa alatt legalább újrabefektetésre van szükség. Cserélje ki az elsődleges töltőberendezést. A teljesen folyadékhűtéses töltőoszlopok élettartama általában több mint 10 év. Például a Huawei teljesen folyadékhűtéses feltöltős töltőoszlopainak tervezett élettartama több mint 15 év, ami lefedheti az állomás teljes életciklusát. Ezenkívül a léghűtéses modulokat használó töltőoszlopokkal összehasonlítva, amelyeknél a por eltávolítása és karbantartása érdekében a szekrények gyakori kinyitását igénylik, a teljesen folyadékhűtéses töltőoszlopokat csak a külső hűtőben felhalmozódott por után kell átöblíteni, így a karbantartás egyszerű.
Összességében egy teljesen folyadékhűtéses feltöltő teljes életciklus-költsége alacsonyabb, mint a hagyományos léghűtéses töltőberendezéseké. A teljesen folyadékhűtéses feltöltős oszlopok alkalmazásával és népszerűsítésével átfogó költséghatékony előnyei egyre nyilvánvalóbbá válnak.
03
A piac fényes kilátásokkal rendelkezik, és a verseny fokozódik
Valójában az új energiahordozók elterjedésének folyamatos növekedésével és a támogató infrastruktúra, például a töltőoszlopok gyors fejlődésével a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopok az iparági verseny középpontjába kerültek. Számos új energiahordozó-gyártó, töltőoszlop-gyártó és technológiai vállalat stb. kezdte meg a teljesen folyadékhűtéses feltöltőoszlopok technológiai kutatását és fejlesztését, valamint tervezését.
A Tesla az első autógyártó az iparágban, amely folyadékhűtéses töltőoszlopokat telepít tételekben. V3-as töltőoszlopai teljesen folyadékhűtéses kialakításúak, folyadékhűtéses töltőmodulokkal és folyadékhűtéses töltőpisztolyokkal rendelkeznek. Egyetlen pisztoly maximális töltési teljesítménye 250 kW. A jelentések szerint a Tesla tavaly óta fokozatosan telepített új V4-es, teljesen folyadékhűtéses töltőállomásokat világszerte. Ázsia első V4-es töltőállomását tavaly októberben indították el Hongkongban, Kínában, és hamarosan belép a szárazföldi piacra. A jelentések szerint ennek a töltőoszlopnak az elméleti maximális töltési teljesítménye 615 kW, ami megegyezik a Huawei és a NIO teljesen folyadékhűtéses töltőoszlopainak teljesítményével. Úgy tűnik, hogy a teljesen folyadékhűtéses töltőoszlopok piaci versenye csendben megkezdődött.
„Általánosságban elmondható, hogy a teljesen folyadékhűtéses feltöltők nagy teljesítményű töltési képességekkel rendelkeznek, és a töltési hatékonyság jelentősen javul, ami hatékonyan enyhítheti a felhasználók töltési szorongását.” A China Automotive News egyik riporterével készített interjúban azonban elmondta, hogy a jelenleg teljesen folyadékhűtéses feltöltők alkalmazási mérete korlátozott, ami magasabb költségeket eredményez. Továbbá, mivel a nagy teljesítményű töltés optimalizálja az akkumulátor biztonságkezelését és növeli a jármű feszültségplatformját, a költségek is 15%-kal emelkednek. Összességében a nagy teljesítményű töltési technológia fejlesztése olyan tényezők átfogó figyelembevételét igényli, mint a jármű biztonságkezelése, a nagyfeszültségű eszközök független vezérelhetősége és a költségek. Ez egy lépésről lépésre haladó folyamat.
„A folyadékhűtéses feltöltős oszlopok magasabb költsége az egyik gyakorlati akadály, amely akadályozza nagyszabású elterjedésüket.” Hu Fenglin elmondta, hogy egy Huawei feltöltős oszlop jelenlegi ára körülbelül 600 000 jüan. Ebben a szakaszban a kis- és középvállalkozások általában a töltési üzletágban vesznek részt, és szinte nehéz versenyezni velük. A hosszú távú fejlesztési kilátásokban azonban, az alkalmazások bővülésével és a költségek csökkenésével, a teljesen folyadékhűtéses feltöltős oszlopok számos előnye fokozatosan kiemelkedik. A felhasználók és a biztonságos, nagy sebességű és gyors töltés iránti piac szigorú igényei szélesebb teret nyitnak a teljesen folyadékhűtéses feltöltős oszlopok fejlesztésének.
A CICC által nemrégiben kiadott kutatási jelentés rámutatott, hogy a folyadékhűtéses túltöltés az ipari lánc korszerűsítését ösztönzi, és a hazai piac mérete várhatóan eléri a közel 9 milliárd jüant 2026-ra. Az autógyártók, energiacégek stb. által vezérelve kezdetben arra számítanak, hogy a hazai folyadékhűtéses töltőállomások száma eléri a 45 000-et 2026-ra.
Zeng Xin azt is kiemelte, hogy 2021-ben kevesebb mint 10 olyan modell lesz a hazai piacon, amely támogatja a túltöltést; 2023-ban több mint 140 olyan modell lesz, amely támogatja a túltöltést, és a jövőben ez a szám egyre nő. Ez nemcsak a felgyorsult munka- és élettempót tükrözi reálisan az új energiahordozók energiaellátása terén, hanem a piaci kereslet fejlődési trendjét is tükrözi. Emiatt a teljesen folyadékhűtéses túltöltős oszlopok fejlesztési kilátásai rendkívül ígéretesek.
Közzététel ideje: 2024. márc. 15.