"Un kilomètre par seconde et une autonomie de 200 kilomètres après 5 minutes de charge." Le 27 février, lors de la conférence 2024 des partenaires Huawei China Digital Energy, Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (ci-après dénommée « Huawei Digital Energy ») a lancé un système entièrement refroidi par liquide. Le plan de promotion de la station de suralimentation prétend « rendre le faire le plein, l’expérience de recharge devient une réalité. Selon le plan, Huawei Digital Energy construira plus de 100 000 piles de suralimentation Huawei entièrement refroidies par liquide dans plus de 340 villes et autoroutes principales à travers le pays en 2024 pour créer « un réseau pour les villes », « un réseau pour les grandes vitesses » et « un seul réseau électrique ». Réseau de recharge « convivial ». En fait, Huawei a lancé un produit de suralimentation entièrement refroidi par liquide dès octobre de l'année dernière et a jusqu'à présent achevé l'aménagement de plusieurs sites de démonstration.
Par coïncidence, NIO a officiellement annoncé à la fin de l’année dernière le lancement d’une nouvelle pile de charge ultra-rapide de 640 kW entièrement refroidie par liquide. La pile de chargement ultra-rapide est équipée d'un pistolet de chargement refroidi par liquide qui ne pèse que 2,4 kilogrammes et sera officiellement lancée dès avril de cette année. Jusqu’à présent, de nombreuses personnes ont qualifié 2024 d’année de l’explosion des compresseurs entièrement refroidis par liquide. Concernant cette nouveauté, je pense que tout le monde se pose encore de nombreuses questions : qu'est-ce que la surcharge refroidie par liquide exactement ? Quels sont ses avantages uniques ? Le refroidissement liquide deviendra-t-il l’orientation principale du développement de la suralimentation à l’avenir ?
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Chargement plus efficace et plus rapide
"Jusqu'à présent, il n'existe pas de définition standard unifiée pour ce que l'on appelle le compresseur entièrement refroidi par liquide." Wei Dong, ingénieur au Laboratoire de technologie microélectronique de l'Université de technologie de Xi'an, a déclaré à un journaliste de China Automotive News. En termes simples, un compresseur entièrement refroidi par liquide. La charge de pile est une technologie qui utilise la circulation de liquide pour éliminer rapidement la chaleur générée pendant le processus de charge par les composants clés tels que les modules de charge, les câbles et les têtes de pistolet de charge. Il utilise une pompe électrique dédiée pour piloter le flux de liquide de refroidissement, dissipant ainsi la chaleur et permettant à l'équipement de charge de maintenir un fonctionnement efficace. Le liquide de refroidissement des piles suralimentées entièrement refroidies par liquide n'est pas de l'eau ordinaire, mais contient principalement de l'éthylène glycol, de l'eau, des additifs et d'autres substances. Quant à la proportion, c’est le secret technique de chaque entreprise. Le liquide de refroidissement peut non seulement améliorer la stabilité et l'effet de refroidissement du liquide, mais également réduire la corrosion et les dommages causés à l'équipement. Vous devez savoir que la méthode de dissipation thermique affecte grandement les performances de l'équipement de charge. Selon les calculs théoriques, la perte de chaleur actuelle des piles à charge rapide CC haute puissance est d'environ 5 %. Sans une bonne dissipation thermique, cela accélérera non seulement le vieillissement de l’équipement, mais entraînera également un taux de défaillance élevé des équipements de charge.
C'est précisément grâce à la technologie de dissipation thermique à refroidissement entièrement liquide que la puissance des piles de supercharge à refroidissement entièrement liquide est bien supérieure à celle des piles à charge rapide conventionnelles. Par exemple, la pile de suralimentation refroidie par liquide de Huawei a une puissance maximale de 600 kW, permettant aux utilisateurs de profiter d'une expérience de charge extrêmement rapide « d'une tasse de café et d'une charge complète ». "Bien que le courant et la puissance des compresseurs entièrement refroidis par liquide soient actuellement différents, ils sont tous plus puissants que les chargeurs rapides et les compresseurs conventionnels." Zeng Xin, professeur à l'Université des sciences et technologies de Pékin, a déclaré à un journaliste de China Automotive News : À l'heure actuelle, la puissance des piles de charge rapide ordinaires est généralement d'environ 120 kW, et celle des piles de suralimentation conventionnelles est d'environ 300 kW. La puissance des piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide de Huawei et NIO peut atteindre jusqu'à 600 kW. De plus, la pile de suralimentation entièrement refroidie par liquide de Huawei dispose également de fonctions intelligentes d'identification et de réglage adaptatif. Il peut ajuster automatiquement la puissance et le courant de sortie en fonction des exigences de taux des batteries de différents modèles, atteignant un taux de réussite de charge unique allant jusqu'à 99 %.
"Le réchauffement de piles suralimentées entièrement refroidies par liquide a également stimulé le développement de l'ensemble de la chaîne industrielle." Selon Hu Fenglin, chercheur au New Energy Innovation Technology Center de l'Institut de technologie avancée de Shenzhen, les composants requis pour les piles suralimentées entièrement refroidies par liquide peuvent être grossièrement divisés en composants d'équipement de surcharge, composants structurels généraux, charge rapide haute tension. matériaux et autres composants, y compris des composants de détection intelligents, des puces en carbure de silicium, des pompes électriques, des liquides de refroidissement, ainsi que des modules entièrement refroidis par liquide, des pistolets de chargement entièrement refroidis par liquide et la plupart d'entre eux ont des exigences de performance plus strictes et des coûts plus élevés que les composants utilisés dans les piles de chargement conventionnelles.
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Convivial à utiliser, cycle de vie plus long
Par rapport aux piles de chargement ordinaires et aux piles de chargement rapide/super conventionnelles, les piles de chargement super entièrement refroidies par liquide se chargent non seulement plus rapidement, mais présentent également de nombreux avantages. "Le pistolet de chargement du compresseur entièrement refroidi par liquide de Huawei est très léger, et même les femmes propriétaires de voitures ayant peu de force peuvent l'utiliser facilement, contrairement aux pistolets de chargement précédents qui étaient encombrants." Zhou Xiang, propriétaire d'une voiture électrique à Chongqing, a déclaré.
"L'application d'une série de nouvelles technologies, de nouveaux matériaux et de nouveaux concepts confère aux piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide des avantages que les piles de chargement conventionnelles ne pouvaient égaler dans le passé." Hu Fenglin a déclaré que pour les piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide, le courant et la puissance sont plus importants, ce qui signifie une charge plus rapide. Normalement, l’échauffement du câble de charge est proportionnel au carré du courant. Plus le courant de charge est élevé, plus le câble chauffe. Pour réduire la quantité de chaleur générée par le câble et éviter la surchauffe, la section transversale du fil doit être augmentée, ce qui signifie que le pistolet de chargement et le câble de chargement sont plus lourds. Le compresseur entièrement refroidi par liquide résout le problème de dissipation thermique et utilise des câbles avec des sections transversales plus petites pour assurer la transmission de courants plus importants. Par conséquent, les câbles des piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide sont plus fins et plus légers que ceux des piles de suralimentation conventionnelles, et les canons de chargement sont également plus légers. Par exemple, le canon de chargement des piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide de NIO ne pèse que 2,4 kilogrammes, ce qui est beaucoup plus léger que les piles de chargement classiques. La pile est beaucoup plus légère et apporte une meilleure expérience utilisateur, en particulier pour les femmes propriétaires de voitures, ce qui est plus pratique à utiliser.
"L'avantage des piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide est qu'elles sont plus sûres." Wei Dong a déclaré que dans le passé, la plupart des piles de chargement utilisaient un refroidissement naturel, un refroidissement par air et d'autres méthodes, qui nécessitaient des trous de ventilation dans les parties concernées de la pile de chargement, ce qui entraînait inévitablement un mélange d'air avec de la poussière, même de fines particules métalliques, et du brouillard salin. et la vapeur d'eau pénètre à l'intérieur de la pile de charge et est adsorbée sur la surface des composants électriques, entraînant des problèmes tels qu'une performance d'isolation réduite du système, une mauvaise dissipation thermique, une efficacité de charge réduite et une durée de vie réduite de l'équipement. En revanche, la méthode de refroidissement entièrement liquide peut atteindre une couverture complète, améliorer l'isolation et la sécurité, et permettre à la pile de chargement d'atteindre un niveau plus élevé de performances d'étanchéité à la poussière et à l'eau autour de la norme électrique internationale IP65, avec une plus grande fiabilité. De plus, après l'abandon de la conception multi-ventilateurs refroidis par air, le bruit de fonctionnement de la pile de suralimentation entièrement refroidie par liquide a été considérablement réduit, passant de 70 décibels au niveau de la pile de chargement refroidie par air à environ 30 décibels, ce qui est proche d'un murmure. , évitant ainsi la nécessité d'une recharge rapide dans les zones résidentielles dans le passé. Il y avait une situation embarrassante de plaintes à cause du bruit fort la nuit.
Des coûts d'exploitation inférieurs et des cycles de coûts de récupération plus courts sont également l'un des avantages des pieux suralimentés entièrement refroidis par liquide. Zeng Xin a déclaré que les piles de recharge traditionnelles refroidies par air ont généralement une durée de vie ne dépassant pas 5 ans, mais que les périodes de location actuelles pour l'exploitation des bornes de recharge sont pour la plupart de 8 à 10 ans, ce qui signifie qu'au moins un réinvestissement est requis pendant le cycle d'exploitation. de la gare. Remplacez le dispositif de chargement principal. La durée de vie des piles de chargement entièrement refroidies par liquide est généralement supérieure à 10 ans. Par exemple, la durée de vie des batteries de superchargement entièrement refroidies par liquide de Huawei est de plus de 15 ans, ce qui peut couvrir l'intégralité du cycle de vie de la station. De plus, par rapport aux piles de chargement utilisant des modules refroidis par air qui nécessitent une ouverture fréquente des armoires pour le dépoussiérage et la maintenance, les piles de chargement entièrement refroidies par liquide ne doivent être rincées qu'après l'accumulation de poussière dans le radiateur externe, ce qui simplifie la maintenance.
Dans l’ensemble, le coût du cycle de vie complet d’un compresseur entièrement refroidi par liquide est inférieur à celui d’un équipement de charge traditionnel refroidi par air. Avec l'application et la promotion de piles suralimentées entièrement refroidies par liquide, leurs avantages rentables globaux deviendront de plus en plus évidents.
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Le marché a de belles perspectives et la concurrence s'intensifie
En fait, avec l'augmentation continue du taux de pénétration des véhicules à énergie nouvelle et le développement rapide des infrastructures de soutien telles que les piles de recharge, les piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide sont devenues le centre de la concurrence dans l'industrie. De nombreuses entreprises de véhicules à énergie nouvelle, entreprises de piles de recharge, entreprises de technologie, etc. ont commencé la recherche et le développement technologique et l'aménagement de piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide.
Tesla est le premier constructeur automobile du secteur à déployer par lots des piles de suralimentation refroidies par liquide. Ses piles de suralimentation V3 adoptent une conception entièrement refroidie par liquide, des modules de charge refroidis par liquide et des pistolets de charge refroidis par liquide. La puissance de charge maximale d’un seul pistolet est de 250 kW. Il est rapporté que Tesla a progressivement déployé de nouvelles stations de recharge V4 entièrement refroidies par liquide dans le monde entier depuis l'année dernière. La première station de recharge V4 d'Asie a été lancée à Hong Kong, en Chine, en octobre de l'année dernière, et entrera bientôt sur le marché continental. Il est rapporté que la puissance de charge maximale théorique de cette pile de charge est de 615 kW, ce qui équivaut aux performances des piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide de Huawei et NIO. Il semble que la concurrence sur le marché des piles de chargement entièrement refroidies par liquide ait tranquillement commencé.
"D'une manière générale, les compresseurs entièrement refroidis par liquide ont des capacités de charge haute puissance et l'efficacité de la charge est grandement améliorée, ce qui peut atténuer efficacement l'anxiété de charge des utilisateurs." Dans une interview avec un journaliste de China Automotive News, il a toutefois déclaré que les compresseurs actuellement entièrement refroidis par liquide et les piles de surcharge sont limitées en termes d'échelle d'application, ce qui entraîne des coûts plus élevés. De plus, étant donné que la recharge à haute puissance nécessite d'optimiser la gestion de la sécurité de la batterie et d'augmenter la plate-forme de tension du véhicule, le coût augmentera également de 15 à 20 %. Dans l’ensemble, le développement d’une technologie de recharge haute puissance nécessite une prise en compte approfondie de facteurs tels que la gestion de la sécurité des véhicules, la contrôlabilité indépendante des appareils haute tension et le coût. Il s'agit d'un processus étape par étape.
"Le coût plus élevé des piles de suralimentation refroidies par liquide est l'un des obstacles pratiques qui entravent leur promotion à grande échelle." Hu Fenglin a déclaré que le coût actuel de chaque pile de suralimentation Huawei est d'environ 600 000 yuans. À ce stade, les petites et moyennes entreprises se consacrent généralement au secteur de la recharge. Il est presque difficile d'être compétitif. Cependant, dans les perspectives de développement à long terme, avec l'expansion des applications et la réduction des coûts, les nombreux avantages des pieux suralimentés entièrement refroidis par liquide deviendront progressivement importants. La demande rigide des utilisateurs et du marché en matière de recharge sûre, rapide et à grande vitesse offrira un espace plus large pour le développement de piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide.
Un récent rapport de recherche publié par CICC a souligné que la surcharge du refroidissement liquide entraîne la mise à niveau de la chaîne industrielle et que la taille du marché intérieur devrait atteindre près de 9 milliards de yuans en 2026. Poussé par les constructeurs automobiles, les sociétés énergétiques, etc., il est initialement prévu que le nombre de stations de recharge nationales refroidies par liquide atteigne 45 000 en 2026.
Zeng Xin a également souligné qu'en 2021, il y aura moins de 10 modèles sur le marché intérieur prenant en charge la surcharge ; en 2023, il y aura plus de 140 modèles prenant en charge la surcharge, et il y en aura davantage à l'avenir. Il s'agit non seulement d'un reflet réaliste du rythme accéléré du travail et de la vie des gens pour reconstituer l'énergie des véhicules à énergie nouvelle, mais cela reflète également la tendance de développement de la demande du marché. C’est pour cette raison que les perspectives de développement de piles de suralimentation entièrement refroidies par liquide sont très prometteuses.
Heure de publication : 15 mars 2024