„Üks kilomeeter sekundis ja 200 kilomeetri sõiduulatus pärast 5-minutilist laadimist.“ 27. veebruaril 2024. aasta Huawei Hiina digitaalse energia partnerite konverentsil avaldas Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (edaspidi „Huawei Digital Energy“) täielikult vedelikjahutusega laadimisjaama. Ülelaadimisjaamade reklaamiplaan väidab, et see „muudab tankimise laadimise kogemuse reaalsuseks“. Plaani kohaselt ehitab Huawei Digital Energy 2024. aastal enam kui 340 linna ja suurematele maanteedele üle kogu riigi enam kui 100 000 Huawei täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisjaama, et luua „üks võrk linnadele“, „üks võrk suurtele kiirustele“ ja „üks elektrivõrk“. „Sõbralik“ laadimisvõrk. Tegelikult avaldas Huawei täielikult vedelikjahutusega ülelaadimistoote juba eelmise aasta oktoobris ja on seni lõpetanud mitme demonstratsioonipunkti paigutuse.
Juhuslikult teatas NIO eelmise aasta lõpus ametlikult uue 640 kW täisvedelikjahutusega ülikiire laadimisjaama väljalaskmisest. Ülikiire laadimisjaam on varustatud vedelikjahutusega laadimispüstoliga, mis kaalub vaid 2,4 kilogrammi ja lastakse ametlikult turule juba selle aasta aprillis. Siiani on paljud inimesed nimetanud aastat 2024 täisvedelikjahutusega ülelaadijate plahvatuslikuks populaarsuseks. Selle uue asja kohta on mul vist kõigil veel palju küsimusi: mis täpselt on vedelikjahutusega ülelaadimine? Millised on selle ainulaadsed eelised? Kas vedelikjahutusest saab tulevikus ülelaadimise peamine arendussuund?
01
Tõhusam ja kiirem laadimine
„Seni puudub ühtne standarddefinitsioon niinimetatud täielikult vedelikjahutusega ülelaadurile,“ ütles Wei Dong, Xi'ani Tehnikaülikooli mikroelektroonikatehnoloogia labori insener, China Automotive Newsi reporterile. Lihtsamalt öeldes on täielikult vedelikjahutusega ülelaaduriga laadimine tehnoloogia, mis kasutab vedeliku ringlust, et kiiresti eemaldada laadimisprotsessi käigus tekkiv soojus võtmekomponentidest, nagu laadimismoodulid, kaablid ja laadimispüstolite pead. See kasutab spetsiaalset jõupumpa jahutusvedeliku voolu juhtimiseks, hajutades seeläbi soojust ja võimaldades laadimisseadmetel tõhusalt töötada. Täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisega laadijate jahutusvedelik ei ole tavaline vesi, vaid sisaldab enamasti etüleenglükooli, vett, lisaaineid ja muid aineid. Mis puutub selle osakaalu, siis see on iga ettevõtte tehniline saladus. Jahutusvedelik ei saa mitte ainult parandada vedeliku stabiilsust ja jahutusefekti, vaid ka vähendada seadmete korrosiooni ja kahjustusi. Peate teadma, et soojuse hajutamise meetod mõjutab oluliselt laadimisseadmete jõudlust. Teoreetiliste arvutuste kohaselt on üldiste suure võimsusega alalisvoolu kiirlaadimislaiendite praegune soojuskadu umbes 5%. Hea soojuse hajumiseta mitte ainult ei kiirenda see seadmete vananemist, vaid toob kaasa ka laadimisseadmete kõrge rikke määra.
Just tänu täieliku vedelikjahutusega jahutustehnoloogiale on täisvedelikjahutusega ülelaadimisplokkide võimsus palju suurem kui tavapärastel kiirlaadimisplokkidel. Näiteks Huawei vedelikjahutusega ülelaadimisploki maksimaalne võimsus on 600 kW, mis võimaldab kasutajatel nautida ülikiiret laadimiskogemust – „tass kohvi ja täislaadimine“. „Kuigi täielikult vedelikjahutusega ülelaadijate voolutugevus ja võimsus on praegu erinevad, on need kõik võimsamad kui tavalised kiirlaadijad ja ülelaadijad.“ Pekingi teadus- ja tehnoloogiaülikooli professor Zeng Xin ütles China Automotive Newsi reporterile: „Praegu on tavaliste kiirlaadimisplokkide võimsus üldiselt umbes 120 kW ja tavapäraste ülelaadimisplokkide võimsus umbes 300 kW. Huawei ja NIO täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisplokkide võimsus võib ulatuda kuni 600 kW-ni. Lisaks on Huawei täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisplokil ka intelligentsed tuvastamis- ja adaptiivsed reguleerimisfunktsioonid.“ See suudab automaatselt reguleerida väljundvõimsust ja -voolu vastavalt erinevate mudelite akude laadimiskiiruse nõuetele, saavutades ühe laadimise edukuse määra kuni 99%.
„Täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisega vaiade kuumenemine on samuti edendanud kogu tööstusahela arengut.“ Shenzheni kõrgtehnoloogia instituudi uue energiainnovatsiooni tehnoloogiakeskuse teaduri Hu Fenglini sõnul saab täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisega vaiade jaoks vajalikud komponendid jagada laias laastus ülelaadimisseadmete komponentideks, üldisteks konstruktsioonikomponentideks, kõrgepinge kiirlaadimismaterjalideks ja muudeks komponentideks, sealhulgas intelligentsed andurikomponendid, ränikarbiidist kiibid, jõupumbad, jahutusvedelikud, aga ka täielikult vedelikjahutusega moodulid, täielikult vedelikjahutusega laadimispüstolid ja laadimine. Enamikul neist on rangemad jõudlusnõuded ja kõrgemad kulud kui tavapärastes laadimisvaiades kasutatavatel komponentidel.
02
Kasutussõbralik, pikem elutsükkel
Võrreldes tavaliste laadimispesade ja kiir-/superlaadimispesadega, ei lae täielikult vedelikjahutusega superlaadimispesad mitte ainult kiiremini, vaid neil on ka palju eeliseid. „Huawei täielikult vedelikjahutusega superlaadija laadimispüstol on väga kerge ja isegi vähese jõuga naissoost autoomanikud saavad seda hõlpsalt kasutada, erinevalt varasematest mahukatest laadimispüstolitest,“ ütles Chongqingist pärit elektriauto omanik Zhou Xiang.
„Uute tehnoloogiate, materjalide ja kontseptsioonide seeria rakendamine annab täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiadele eeliseid, millega tavapärased laadimisvaiad varem võistelda ei suutnud.“ Hu Fenglin ütles, et täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiade puhul on voolutugevus ja võimsus suuremad. Suurem tähendab kiiremat laadimist. Tavaliselt on laadimiskaabli kuumenemine võrdeline voolutugevuse ruuduga. Mida suurem on laadimisvool, seda suurem on kaabli kuumenemine. Kaabli tekitatud soojuse vähendamiseks ja ülekuumenemise vältimiseks tuleb suurendada juhtme ristlõikepinda, mis tähendab, et laadimispüstol ja laadimiskaabel on raskemad. Täielikult vedelikjahutusega ülelaadija lahendab soojuse hajumise probleemi ja kasutab väiksema ristlõikepinnaga kaableid, et tagada suurema voolu edastamine. Seetõttu on täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiade kaablid õhemad ja kergemad kui tavapärastel ülelaadimisvaiadel ning ka laadimispüstolid on kergemad. Näiteks NIO täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiade laadimispüstol kaalub vaid 2,4 kilogrammi, mis on palju kergem kui tavalistel laadimisvaiadel. Vaia on palju kergem ja pakub paremat kasutuskogemust, eriti naissoost autoomanikele, kuna seda on mugavam kasutada.
„Täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisplokkide eeliseks on nende ohutus.“ Wei Dong ütles, et varem kasutati enamikus laadimisplokkides loomulikku jahutust, õhkjahutust ja muid meetodeid, mis nõudsid laadimisploki asjakohastes osades ventilatsiooniavasid, mille tulemusel sattus tolmu, isegi peente metallosakeste, soolapihusti ja veeauruga segunenud õhk laadimisploki sisemusse ja adsorbeerus elektriliste komponentide pinnale, põhjustades probleeme, nagu süsteemi isolatsiooni halvenemine, halb soojuseraldus, laadimise efektiivsuse vähenemine ja seadmete eluea lühenemine. Seevastu täieliku vedelikjahutuse meetodiga saavutatakse täielik katvus, parandatakse isolatsiooni ja ohutust ning võimaldatakse laadimisplokil saavutada rahvusvahelise elektristandardi IP65 kohaselt kõrgema tolmu- ja veekindluse taseme, pakkudes samal ajal suuremat töökindlust. Lisaks on pärast õhkjahutusega mitme ventilaatoriga konstruktsioonist loobumist täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisploki töömüra märkimisväärselt vähenenud, õhkjahutusega laadimisploki 70 detsibellist umbes 30 detsibellini, mis on peaaegu sosin, vältides seega vajadust kiirlaadimise järele elamupiirkondades varem. Öise valju müra tõttu tekkis piinlik kaebuste olukord.
Madalamad tegevuskulud ja lühemad taaskasutuskulude tsüklid on samuti üks täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisega laadimisjaamade eeliseid. Zeng Xin ütles, et traditsiooniliste õhkjahutusega laadimisjaamade eluiga ei ületa üldiselt 5 aastat, kuid praegused laadimisjaamade käitamise rendiperioodid on enamasti 8–10 aastat, mis tähendab, et jaama töötsükli jooksul on vaja vähemalt reinvesteeringuid. Peamise laadimisseadme vahetamine. Täielikult vedelikjahutusega laadimisjaamade kasutusiga on üldiselt üle 10 aasta. Näiteks Huawei täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisjaamade projekteeritud eluiga on üle 15 aasta, mis võib katta kogu jaama elutsükli. Lisaks, võrreldes õhkjahutusega mooduleid kasutavate laadimisjaamadega, mis nõuavad tolmu eemaldamiseks ja hooldamiseks kappide sagedast avamist, tuleb täielikult vedelikjahutusega laadimismaad loputada alles pärast tolmu kogunemist välisele radiaatorile, muutes hoolduse lihtsaks.
Kokkuvõttes on täielikult vedelikjahutusega ülelaaduri kogu elutsükli maksumus madalam kui traditsioonilistel õhkjahutusega laadimisseadmetel. Täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisega vaiade kasutamise ja reklaamimisega muutuvad selle ulatuslikud kulutõhusad eelised üha ilmsemaks.
03
Turul on head väljavaated ja konkurents tiheneb
Tegelikult on uute energiasõidukite leviku pideva kasvu ja tugiinfrastruktuuri, näiteks laadimisvaiade kiire arengu tõttu täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiad muutunud tööstuses konkurentsi keskpunktiks. Paljud uued energiasõidukite ettevõtted, laadimisvaiade ettevõtted, tehnoloogiaettevõtted jne on alustanud täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisvaiade tehnoloogilist uurimis- ja arendustegevust ning kavandamist.
Tesla on esimene autotootja tööstuses, kes võtab partiidena kasutusele vedelikjahutusega ülelaadimisjaamu. Nende V3 ülelaadimisjaamad on täielikult vedelikjahutusega disainiga, neil on vedelikjahutusega laadimismoodulid ja vedelikjahutusega laadimispüstolid. Ühe püstoli maksimaalne laadimisvõimsus on 250 kW. Väidetavalt on Tesla alates eelmisest aastast järk-järgult kasutusele võtnud uusi V4 täielikult vedelikjahutusega üle maailma ülelaadimisjaamu. Aasia esimene V4 ülelaadimisjaam avati eelmise aasta oktoobris Hongkongis Hiinas ja see siseneb peagi ka mandri-Aasia turule. Väidetavalt on selle laadimisjaama teoreetiline maksimaalne laadimisvõimsus 615 kW, mis on samaväärne Huawei ja NIO täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisjaamade jõudlusega. Näib, et täielikult vedelikjahutusega laadimisjaamade turukonkurents on vaikselt alanud.
„Üldiselt on täielikult vedelikjahutusega ülelaadijatel suur laadimisvõimsus ja laadimise efektiivsus on oluliselt paranenud, mis aitab tõhusalt leevendada kasutajate laadimishirmu.“ Intervjuus China Automotive Newsi reporterile ütles ta aga, et praegu on täielikult vedelikjahutusega ülelaadijate ülelaadimisvaiad piiratud rakendusulatusega, mis toob kaasa kõrgemad kulud. Lisaks, kuna suure võimsusega laadimine nõuab aku ohutuse haldamise optimeerimist ja sõiduki pingeplatvormi suurendamist, suurenevad ka kulud 15–20%. Üldiselt nõuab suure võimsusega laadimistehnoloogia arendamine selliste tegurite põhjalikku arvestamist nagu sõiduki ohutuse haldamine, kõrgepingeseadmete sõltumatu juhitavus ja maksumus. See on samm-sammult protsess.
„Vedelikuga jahutatud ülelaadimisplokkide kõrgem hind on üks praktilisi takistusi nende laiaulatuslikule reklaamimisele.“ Hu Fenglin ütles, et iga Huawei ülelaadimisploki praegune hind on umbes 600 000 jüaani. Praeguses etapis tegelevad laadimisäriga üldiselt väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted peaaegu võimatuna. Pikaajalistes arenguväljavaadetes muutuvad aga rakenduste laienemise ja kulude vähenemisega järk-järgult täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisplokkide paljud eelised silmapaistvaks. Kasutajate ja turu jäik nõudlus ohutu, kiire ja kiire laadimise järele avab laiema ruumi täielikult vedelikjahutusega ülelaadimisplokkide arendamiseks.
CICC hiljuti avaldatud uurimistöö aruandes toodi välja, et vedelikjahutusega ülelaadimine soodustab tööstusahela uuendamist ning siseturu suurus peaks 2026. aastal ulatuma ligi 9 miljardi jüaanini. Autofirmade, energiaettevõtete jne juhtimisel eeldatakse esialgu, et kodumaiste vedelikjahutusega ülelaadimisjaamade arv ulatub 2026. aastal 45 000-ni.
Zeng Xin tõi ka välja, et 2021. aastal on siseturul vähem kui 10 mudelit, mis toetavad ülelaadimist; 2023. aastal on ülelaadimist toetavaid mudeleid üle 140 ja tulevikus tuleb neid veelgi. See peegeldab mitte ainult realistlikult inimeste töö ja elu kiirenenud tempot uute energiasõidukite energia täiendamisel, vaid peegeldab ka turunõudluse arengusuundi. Seetõttu on täielikult vedelikjahutusega ülelaadimissüsteemide arenguväljavaated nii paljulubavad.
Postituse aeg: 15. märts 2024