الشحن الزائد بالتبريد السائل، وهو منفذ جديد لتقنية الشحن

"كيلومتر واحد في الثانية ومدى قيادة يصل إلى 200 كيلومتر بعد 5 دقائق من الشحن." في 27 فبراير، في مؤتمر شركاء الطاقة الرقمية لشركة Huawei China 2024، أصدرت شركة Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (المشار إليها فيما يلي باسم "Huawei Digital Energy") محطة شحن فائقة التبريد مبردة بالسوائل تدعي الخطة الترويجية أنها "تجعل تجربة شحن التزود بالوقود حقيقة واقعة. وفقًا للخطة، ستقوم شركة Huawei Digital Energy ببناء أكثر من 100000 أكوام شحن فائق السرعة ومبردة بالسوائل من Huawei في أكثر من 340 مدينة وطرق سريعة رئيسية في جميع أنحاء البلاد في عام 2024 لإنشاء "شبكة واحدة للمدن" و"شبكة واحدة للسرعات العالية" و"شبكة واحدة للمدن" "شبكة كهرباء واحدة". شبكة شحن "ودية". في الواقع، أطلقت هواوي منتج شاحن فائق مبرد بالسائل بالكامل في وقت مبكر من شهر أكتوبر من العام الماضي، وأكملت تخطيط مواقع العرض التوضيحي المتعددة حتى الآن.

من قبيل الصدفة، أعلنت شركة NIO رسميًا في نهاية العام الماضي أنها أطلقت كومة شحن جديدة فائقة السرعة ومبردة بالسوائل بقدرة 640 كيلووات. تم تجهيز كومة الشحن فائقة السرعة بمسدس شحن مبرد بالسائل يزن 2.4 كجم فقط وسيتم إطلاقه رسميًا في أبريل من هذا العام. حتى الآن، أطلق الكثير من الناس على عام 2024 اسم عام انفجار الشواحن الفائقة المبردة بالسوائل بالكامل. فيما يتعلق بهذا الشيء الجديد، أعتقد أنه لا يزال لدى الجميع العديد من الأسئلة: ما هو بالضبط الشحن الزائد المبرد بالسوائل؟ ما هي مزاياها الفريدة؟ هل سيصبح التبريد السائل هو الاتجاه السائد لتطوير الشحن الفائق في المستقبل؟

01

شحن أكثر كفاءة وأسرع

"حتى الآن، لا يوجد تعريف قياسي موحد لما يسمى بالشاحن الفائق المبرد بالسائل بالكامل." وقال وي دونغ، المهندس في مختبر تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة بجامعة شيان للتكنولوجيا، لمراسل من تشاينا أوتوموتيف نيوز. بعبارات عامة، فإن الشاحن الفائق المبرد بالسائل بالكامل هو تقنية تستخدم دوران السائل للتخلص بسرعة من الحرارة المتولدة أثناء عملية الشحن بواسطة المكونات الرئيسية مثل وحدات الشحن والكابلات ورؤوس مسدسات الشحن. ويستخدم مضخة طاقة مخصصة لدفع تدفق سائل التبريد، وبالتالي تبديد الحرارة والسماح لمعدات الشحن بالحفاظ على التشغيل الفعال. إن سائل التبريد الموجود في الأكوام فائقة الشحن والمبردة بالسوائل ليس ماءً عاديًا، ولكنه يحتوي في الغالب على إيثيلين جلايكول وماء ومواد مضافة ومواد أخرى. أما النسبة فهي السر الفني لكل شركة. لا يمكن لسائل التبريد تحسين الاستقرار وتأثير التبريد للسائل فحسب، بل يمكنه أيضًا تقليل التآكل والأضرار التي تلحق بالمعدات. يجب أن تعلم أن طريقة تبديد الحرارة تؤثر بشكل كبير على أداء معدات الشحن. وفقًا للحسابات النظرية، يبلغ فقدان الحرارة الحالي لأكوام الشحن السريع العامة ذات الطاقة العالية حوالي 5٪. بدون تبديد جيد للحرارة، لن يؤدي ذلك إلى تسريع شيخوخة المعدات فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى ارتفاع معدل فشل معدات الشحن.

إنه على وجه التحديد بدعم من تقنية تبديد حرارة التبريد السائل الكامل، تكون قوة أكوام الشحن الفائق للتبريد السائل الكامل أعلى بكثير من أكوام الشحن السريع التقليدية. على سبيل المثال، تتمتع مجموعة الشحن الفائقة المبردة بالسوائل من هواوي بقدرة قصوى تبلغ 600 كيلووات، مما يسمح للمستخدمين بالاستمتاع بتجربة شحن سريعة للغاية "فنجان من القهوة وشحن كامل". "على الرغم من اختلاف تيار وقوة الشواحن الفائقة المبردة بالسوائل بالكامل في الوقت الحاضر، إلا أنها جميعها أقوى من الشواحن السريعة والشواحن الفائقة التقليدية." قال تسنغ شين، الأستاذ في جامعة العلوم والتكنولوجيا في بكين، لمراسل من China Automotive News، في الوقت الحاضر، تبلغ قوة أكوام الشحن السريع العادية بشكل عام حوالي 120 كيلووات، وتبلغ قوة أكوام الشحن الفائق التقليدية حوالي 300 كيلووات. يمكن أن تصل قوة أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل من Huawei وNIO إلى 600 كيلووات. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع كومة الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل من هواوي أيضًا بوظائف تحديد ذكية وضبط تكيفي. يمكنه ضبط طاقة الخرج والتيار تلقائيًا وفقًا لمتطلبات المعدل لحزم البطاريات من الطرازات المختلفة، مما يحقق معدل نجاح شحن واحد يصل إلى 99%.

"إن تسخين الأكوام فائقة الشحن والمبردة بالسائل بالكامل قد أدى أيضًا إلى تطوير سلسلة الصناعة بأكملها." وفقًا لهو فنغلين، الباحث في مركز تكنولوجيا ابتكار الطاقة الجديدة التابع لمعهد شنتشن للتكنولوجيا المتقدمة، يمكن تقسيم المكونات المطلوبة للأكوام فائقة الشحن المبردة بالسوائل تقريبًا إلى مكونات معدات الشحن الزائد، والمكونات الهيكلية العامة، والشحن السريع عالي الجهد. المواد والمكونات الأخرى، بما في ذلك مكونات الاستشعار الذكية، ورقائق كربيد السيليكون، ومضخات الطاقة، وسائل التبريد، بالإضافة إلى وحدات التبريد السائل بالكامل، ومسدسات الشحن المبردة بالكامل بالسائل والشحن، ومعظمها لديها متطلبات أداء أكثر صرامة وتكاليف أعلى من المكونات المستخدمة. في أكوام الشحن التقليدية.

02

سهل الاستخدام، دورة حياة أطول

بالمقارنة مع أكوام الشحن العادية وأكوام الشحن السريعة/الفائقة التقليدية، فإن أكوام الشحن الفائقة المبردة بالسوائل بالكامل لا يتم شحنها بشكل أسرع فحسب، بل تتمتع أيضًا بالعديد من المزايا. "إن مسدس الشحن الخاص بشاحن هواوي الفائق المبرد بالسوائل خفيف جدًا، وحتى صاحبات السيارات ذوات القوة الضعيفة يمكنهن استخدامه بسهولة، على عكس مسدسات الشحن السابقة التي كانت ضخمة الحجم." وقال تشو شيانغ، صاحب سيارة كهربائية في تشونغتشينغ.

"إن تطبيق سلسلة من التقنيات الجديدة والمواد الجديدة والمفاهيم الجديدة يمنح أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل مزايا لا يمكن أن تضاهيها أكوام الشحن التقليدية في الماضي." قال Hu Fenglin أنه بالنسبة لأكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل، فإن التيار والطاقة أكبر مما يعني شحنًا أسرع. عادة، يتناسب تسخين كابل الشحن مع مربع التيار. كلما زاد تيار الشحن، زاد تسخين الكابل. لتقليل كمية الحرارة المتولدة عن الكابل وتجنب ارتفاع درجة الحرارة، يجب زيادة مساحة المقطع العرضي للسلك، مما يعني أن مسدس الشحن وكابل الشحن أثقل. يعمل الشاحن الفائق المبرد بالسائل بالكامل على حل مشكلة تبديد الحرارة ويستخدم كابلات بمساحات مقطعية أصغر لضمان نقل تيارات أكبر. ولذلك، فإن كابلات أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل تكون أرق وأخف وزنًا من تلك الموجودة في أكوام الشحن الفائق التقليدية، كما أن مسدسات الشحن أخف وزنًا أيضًا. على سبيل المثال، يزن مسدس الشحن الخاص بأكوام الشحن الفائقة المبردة بالسائل بالكامل من NIO 2.4 كجم فقط، وهو أخف بكثير من أكوام الشحن التقليدية. الكومة أخف بكثير وتوفر تجربة مستخدم أفضل، خاصة لأصحاب السيارات من الإناث، وهي أكثر ملاءمة للاستخدام.

"إن ميزة أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل هي أنها أكثر أمانًا." قال وي دونغ إنه في الماضي، كانت معظم أكوام الشحن تستخدم التبريد الطبيعي وتبريد الهواء وطرق أخرى، الأمر الذي يتطلب فتحات تهوية في الأجزاء ذات الصلة من كومة الشحن، مما أدى حتمًا إلى امتزاج الهواء بالغبار، وحتى الجزيئات المعدنية الدقيقة، ورذاذ الملح. ويدخل بخار الماء إلى داخل كومة الشحن ويتم امتصاصه على سطح المكونات الكهربائية، مما يؤدي إلى مشاكل مثل انخفاض أداء عزل النظام، وضعف تبديد الحرارة، وانخفاض كفاءة الشحن، وتقصير عمر المعدات. في المقابل، يمكن لطريقة التبريد السائل الكامل تحقيق التغطية الكاملة وتحسين العزل والسلامة وتمكين كومة الشحن من الوصول إلى مستوى أعلى من الأداء المقاوم للغبار والماء حول المعيار الكهربائي الدولي IP65، مع موثوقية أعلى. علاوة على ذلك، بعد التخلي عن تصميم المراوح المتعددة المبردة بالهواء، تم تقليل ضجيج التشغيل لكومة الشحن الفائقة المبردة بالسوائل بشكل كبير، من 70 ديسيبل عند كومة الشحن المبردة بالهواء إلى حوالي 30 ديسيبل، وهو ما يقترب من الهمس ، وتجنب الحاجة إلى الشحن السريع في المناطق السكنية في الماضي. كان هناك موقف محرج من الشكاوى بسبب الضوضاء العالية في الليل.

كما تعد تكاليف التشغيل المنخفضة ودورات تكلفة الاسترداد الأقصر إحدى مزايا الأكوام فائقة الشحن المبردة بالسوائل بالكامل. وقال تسنغ شين إن عمر أكوام الشحن التقليدية المبردة بالهواء بشكل عام لا يزيد عن 5 سنوات، لكن فترات الإيجار الحالية لعمليات محطة الشحن تتراوح في الغالب من 8 إلى 10 سنوات، مما يعني أنه مطلوب إعادة الاستثمار على الأقل خلال دورة التشغيل. من المحطة. استبدل جهاز الشحن الأساسي. عمر الخدمة لأكوام الشحن المبردة بالسوائل بشكل عام أكثر من 10 سنوات. على سبيل المثال، يبلغ العمر التصميمي لأكوام الشحن الفائقة المبردة بالسوائل بالكامل من هواوي أكثر من 15 عامًا، وهو ما يمكن أن يغطي دورة حياة المحطة بأكملها. علاوة على ذلك، بالمقارنة مع أكوام الشحن التي تستخدم وحدات مبردة بالهواء والتي تتطلب فتحًا متكررًا للخزانات لإزالة الغبار والصيانة، فإن أكوام الشحن المبردة بالسوائل بالكامل لا تحتاج إلى التنظيف إلا بعد تراكم الغبار في المبرد الخارجي، مما يجعل الصيانة بسيطة.

مجتمعة، فإن تكلفة دورة الحياة الكاملة للشاحن الفائق المبرد بالسائل بالكامل أقل من تكلفة معدات الشحن التقليدية المبردة بالهواء. مع تطبيق وتعزيز الأكوام فائقة الشحن المبردة بالسائل بالكامل، فإن مزاياها الشاملة والفعالة من حيث التكلفة ستصبح أكثر وضوحًا.

03

السوق لديه آفاق مشرقة والمنافسة تشتد

في الواقع، مع الزيادة المستمرة في معدل تغلغل مركبات الطاقة الجديدة والتطور السريع للبنية التحتية الداعمة مثل أكوام الشحن، أصبحت أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل محور المنافسة في الصناعة. بدأت العديد من شركات مركبات الطاقة الجديدة وشركات أكوام الشحن وشركات التكنولوجيا وما إلى ذلك في البحث التكنولوجي والتطوير وتخطيط أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل.

تعد Tesla أول شركة سيارات في الصناعة تنشر أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل على دفعات. تعتمد أكوام الشحن الفائق V3 تصميمًا مبردًا بالسائل بالكامل، ووحدات شحن مبردة بالسائل، ومسدسات شحن مبردة بالسائل. الحد الأقصى لقوة الشحن لمسدس واحد هو 250 كيلو واط. يُذكر أن شركة تسلا قامت بنشر محطات الشحن الفائق الجديدة V4 المبردة بالسوائل تدريجيًا حول العالم منذ العام الماضي. تم إطلاق أول محطة شحن فائق السرعة V4 في آسيا في هونغ كونغ، الصين، في أكتوبر من العام الماضي، وستدخل سوق البر الرئيسي قريبًا. يُذكر أن الحد الأقصى لقوة الشحن النظرية لكومة الشحن هذه هي 615 كيلووات، وهو ما يعادل أداء أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل من Huawei وNIO. يبدو أن المنافسة في السوق على أكوام الشحن المبردة بالسوائل بالكامل قد بدأت بهدوء.

"بشكل عام، تتمتع الشواحن الفائقة المبردة بالسوائل بقدرات شحن عالية الطاقة، كما تم تحسين كفاءة الشحن بشكل كبير، مما يمكن أن يخفف بشكل فعال من قلق المستخدمين من الشحن." في مقابلة مع مراسل من أخبار السيارات الصينية، قال، مع ذلك، إن أكوام الشحن الزائد المبردة بالسوائل بالكامل حاليًا محدودة في نطاق التطبيق، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الشحن عالي الطاقة يتطلب تحسين إدارة سلامة بطارية الطاقة وزيادة منصة الجهد الكهربي للمركبة، فإن التكلفة ستزيد أيضًا بنسبة 15% إلى 20%. بشكل عام، يتطلب تطوير تكنولوجيا الشحن عالي الطاقة دراسة شاملة لعوامل مثل إدارة سلامة المركبات، وإمكانية التحكم المستقل في الأجهزة عالية الجهد، والتكلفة. هذه عملية خطوة بخطوة.

"إن التكلفة المرتفعة لأكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل هي إحدى العقبات العملية التي تعيق الترويج لها على نطاق واسع." قال Hu Fenglin إن التكلفة الحالية لكل كومة شحن فائقة من Huawei تبلغ حوالي 600000 يوان. في هذه المرحلة، تعمل الشركات الصغيرة والمتوسطة بشكل عام في مجال الشحن، ومن الصعب تقريبًا المنافسة. ومع ذلك، في آفاق التطوير على المدى الطويل، مع التوسع في التطبيقات وخفض التكاليف، سوف تصبح المزايا العديدة للأكوام فائقة الشحن المبردة بالسوائل بارزة تدريجيًا. إن الطلب الصارم للمستخدمين والسوق على الشحن الآمن والسريع والسريع سيوفر مساحة أوسع لتطوير أكوام الشحن الفائق المبردة بالسوائل بالكامل.

أشار تقرير بحثي حديث صادر عن CICC إلى أن الشحن الزائد للتبريد السائل يؤدي إلى ترقية السلسلة الصناعية، ومن المتوقع أن يصل حجم السوق المحلي إلى ما يقرب من 9 مليارات يوان في عام 2026. مدفوعًا بشركات السيارات وشركات الطاقة وما إلى ذلك، فإنه كان من المتوقع في البداية أن يصل عدد محطات الشحن المحلية المبردة بالسوائل إلى 45000 محطة في عام 2026.

وأشار تسنغ شين أيضًا إلى أنه في عام 2021، سيكون هناك أقل من 10 نماذج في السوق المحلية تدعم الشحن الزائد؛ وفي عام 2023، سيكون هناك أكثر من 140 طرازًا يدعم الشحن الزائد، وسيكون هناك المزيد في المستقبل. وهذا ليس فقط انعكاسًا واقعيًا للوتيرة المتسارعة لعمل الناس وحياتهم في تجديد الطاقة لمركبات الطاقة الجديدة، ولكنه يعكس أيضًا اتجاه تطوير الطلب في السوق. ولهذا السبب، فإن آفاق تطوير الأكوام فائقة الشحن المبردة بالسوائل واعدة جدًا.