"كيلومتر واحد في الثانية ومدى قيادة 200 كيلومتر بعد 5 دقائق من الشحن." في 27 فبراير، في مؤتمر هواوي الصين لشركاء الطاقة الرقمية 2024، أصدرت شركة هواوي لتكنولوجيا الطاقة الرقمية المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم "هواوي للطاقة الرقمية") محطة شحن فائق التبريد بالكامل بالسائل. تدعي خطة الترويج لمحطة الشحن الفائق "أن تجعل تجربة شحن التزود بالوقود حقيقة واقعة". ووفقًا للخطة، ستقوم هواوي للطاقة الرقمية ببناء أكثر من 100000 كومة شحن فائق التبريد بالكامل بالسائل من هواوي في أكثر من 340 مدينة وطريق سريع رئيسي في جميع أنحاء البلاد في عام 2024 لإنشاء "شبكة واحدة للمدن" و"شبكة واحدة للسرعات العالية" و"شبكة طاقة واحدة". شبكة شحن "صديقة". في الواقع، أصدرت هواوي منتج شاحن فائق التبريد بالكامل بالسائل في وقت مبكر من أكتوبر من العام الماضي، وأكملت تصميم مواقع العرض التوضيحية المتعددة حتى الآن.
بالصدفة، أعلنت شركة NIO رسميًا في نهاية العام الماضي عن إطلاقها شاحنًا فائق السرعة جديدًا بقدرة 640 كيلوواط، مُبرّدًا بالكامل بالسائل. هذا الشحن فائق السرعة مُزوّد بمسدس شحن مُبرّد بالسائل يزن 2.4 كيلوغرام فقط، وسيتم إطلاقه رسميًا في أبريل من هذا العام. حتى الآن، اعتبر الكثيرون عام 2024 عام ثورة الشواحن الفائقة المُبرّدة بالكامل بالسائل. بخصوص هذا الجديد، أعتقد أن الجميع لا يزال لديه العديد من التساؤلات: ما هو الشحن الفائق المُبرّد بالسائل تحديدًا؟ ما هي مزاياه الفريدة؟ هل سيصبح التبريد السائل الاتجاه السائد في تطوير الشحن الفائق في المستقبل؟
01
شحن أكثر كفاءة وسرعة
حتى الآن، لا يوجد تعريف موحد لما يُسمى بالشاحن الفائق المبرد بالكامل بالسائل. صرّح وي دونغ، المهندس في مختبر تكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة بجامعة شيان للتكنولوجيا، لمراسل صحيفة تشاينا أوتوموتيف نيوز. ببساطة، يُعدّ شحن الأكوام بالشاحن الفائق المبرد بالكامل بالسائل تقنيةً تستخدم دوران السائل لإزالة الحرارة المتولدة أثناء عملية الشحن من المكونات الرئيسية، مثل وحدات الشحن والأسلاك ورؤوس مسدسات الشحن، بسرعة. يستخدم مضخة طاقة مخصصة لدفع تدفق سائل التبريد، مما يُبدد الحرارة ويسمح لمعدات الشحن بالحفاظ على كفاءة التشغيل. لا يتكون سائل التبريد في الأكوام المبردة بالكامل بالسائل من ماء عادي، بل يحتوي في الغالب على جلايكول الإيثيلين والماء والمواد المضافة ومواد أخرى. أما بالنسبة للنسبة، فهي سر تقني لكل شركة. لا يُحسّن سائل التبريد من استقرار السائل وتأثير التبريد فحسب، بل يُقلل أيضًا من تآكل المعدات وتلفها. يجب أن تعلم أن طريقة تبديد الحرارة تؤثر بشكل كبير على أداء معدات الشحن. وفقًا للحسابات النظرية، يبلغ فقدان الحرارة الحالي لأكوام الشحن السريع عالية الطاقة للتيار المستمر حوالي 5%. وبدون تبديد جيد للحرارة، لن يؤدي ذلك إلى تسريع شيخوخة المعدات فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى ارتفاع معدل تعطلها.
بفضل دعم تقنية تبديد الحرارة بالتبريد السائل الكامل، تكون قوة أكوام الشحن الفائق بالتبريد السائل الكامل أعلى بكثير من قوة أكوام الشحن السريع التقليدية. على سبيل المثال، تتمتع كومة الشحن الفائق المبردة بالسائل من هواوي بطاقة قصوى تبلغ 600 كيلو وات، مما يسمح للمستخدمين بالاستمتاع بتجربة شحن سريعة للغاية "فنجان قهوة وشحن كامل". "على الرغم من اختلاف تيار وقوة الشواحن الفائقة المبردة بالسائل بالكامل في الوقت الحالي، إلا أنها جميعها أقوى من الشواحن السريعة والشواحن الفائقة التقليدية". قال Zeng Xin، الأستاذ بجامعة العلوم والتكنولوجيا في بكين، لمراسل من China Automotive News، في الوقت الحالي، تبلغ قوة أكوام الشحن السريع العادية حوالي 120 كيلو وات، وتبلغ أكوام الشحن الفائق التقليدية حوالي 300 كيلو وات. يمكن أن تصل قوة أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل من هواوي وNIO إلى 600 كيلو وات. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي كومة الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل من هواوي أيضًا على وظائف تعريف ذكية وتعديل تكيفي. يمكنه ضبط طاقة الخرج والتيار تلقائيًا وفقًا لمتطلبات معدل حزم البطاريات من نماذج مختلفة، مما يحقق معدل نجاح شحن واحد يصل إلى 99%.
"لقد أدى تسخين الأكوام المبردة بالسائل بالكامل إلى دفع تطوير سلسلة الصناعة بأكملها." وفقًا لـ Hu Fenglin، الباحث في مركز تكنولوجيا ابتكار الطاقة الجديدة التابع لمعهد Shenzhen للتكنولوجيا المتقدمة، يمكن تقسيم المكونات المطلوبة للأكوام المبردة بالسائل بالكامل تقريبًا إلى مكونات معدات الشحن الزائد والمكونات الهيكلية العامة ومواد الشحن السريع عالية الجهد ومكونات أخرى، بما في ذلك مكونات الاستشعار الذكية ورقائق كربيد السيليكون ومضخات الطاقة والمبردات بالإضافة إلى الوحدات المبردة بالسائل بالكامل ومسدسات الشحن المبردة بالسائل بالكامل ومعظمها لديه 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 السريع/الفائق التقليدية، فإن أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل لا تشحن أسرع فحسب، بل تتمتع أيضًا بالعديد من المزايا. قال تشو شيانغ، صاحب سيارة كهربائية في تشونغتشينغ: "بندقية الشحن في شاحن هواوي الفائق المبرد بالسائل بالكامل خفيفة الوزن للغاية، ويمكن حتى لسائقات السيارات ذوات القوة المحدودة استخدامها بسهولة، على عكس بندقيات الشحن السابقة الضخمة".
"إن تطبيق سلسلة من التقنيات والمواد والمفاهيم الجديدة يمنح أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل مزايا لم تكن أكوام الشحن التقليدية قادرة على مضاهاتها في الماضي." صرّح هو فنجلين بأنه بالنسبة لأكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل، يكون التيار والطاقة أكبر، مما يعني شحنًا أسرع. عادةً، يتناسب تسخين كابل الشحن مع مربع التيار. كلما زاد تيار الشحن، زاد تسخين الكابل. لتقليل كمية الحرارة الناتجة عن الكابل وتجنب ارتفاع درجة الحرارة، يجب زيادة مساحة المقطع العرضي للسلك، مما يعني أن مسدس الشحن وكابل الشحن أثقل. يحل الشاحن الفائق المبرد بالسائل بالكامل مشكلة تبديد الحرارة ويستخدم كابلات ذات مساحات مقطع عرضي أصغر لضمان نقل تيارات أكبر. لذلك، تكون كابلات أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل أرق وأخف وزنًا من كابلات أكوام الشحن الفائق التقليدية، كما أن مسدسات الشحن أخف وزنًا أيضًا. على سبيل المثال، يزن مسدس شحن أكوام الشحن الفائق المبردة بالكامل بالسائل من NIO 2.4 كيلوغرام فقط، وهو أخف بكثير من أكوام الشحن التقليدية. كما أن وزن الأكوام أخف بكثير، مما يوفر تجربة استخدام أفضل، خاصةً لسائقات السيارات، مما يجعلها أكثر سهولة في الاستخدام.
"ميزة أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل هي أنها أكثر أمانًا." قال وي دونغ إنه في الماضي، استخدمت معظم أكوام الشحن التبريد الطبيعي وتبريد الهواء وطرق أخرى، مما تطلب فتحات تهوية في الأجزاء ذات الصلة من كومة الشحن، مما أدى حتمًا إلى دخول الهواء المختلط بالغبار وحتى الجزيئات المعدنية الدقيقة ورذاذ الملح وبخار 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 تغطية كاملة وتحسين العزل والسلامة وتمكين كومة الشحن من الوصول إلى مستوى أعلى من أداء مقاومة الغبار والماء حول المعيار الكهربائي الدولي IP65، مع موثوقية أعلى. علاوة على ذلك، بعد التخلي عن تصميم المراوح المتعددة المبردة بالهواء، انخفض ضوضاء تشغيل وحدة الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل بشكل ملحوظ، من 70 ديسيبل في وحدة الشحن المبردة بالهواء إلى حوالي 30 ديسيبل، وهو مستوى قريب من الهمس، مما أدى إلى الاستغناء عن الشحن السريع في المناطق السكنية سابقًا. وكانت هناك شكاوى محرجة بسبب الضوضاء العالية ليلًا.
تُعد تكاليف التشغيل المنخفضة ودورات تكلفة الاسترداد الأقصر أيضًا إحدى مزايا أكوام الشحن الفائقة المبردة بالسائل بالكامل. قال Zeng Xin إن أكوام الشحن المبردة بالهواء التقليدية لها عمر افتراضي لا يزيد عن 5 سنوات، ولكن فترات الإيجار الحالية لعمليات محطة الشحن تتراوح في الغالب بين 8 و10 سنوات، مما يعني أن إعادة الاستثمار مطلوبة على الأقل أثناء دورة تشغيل المحطة. استبدال جهاز الشحن الأساسي. يبلغ عمر خدمة أكوام الشحن المبردة بالسائل بالكامل أكثر من 10 سنوات بشكل عام. على سبيل المثال، يبلغ عمر تصميم أكوام الشحن الفائقة المبردة بالسائل بالكامل من Huawei أكثر من 15 عامًا، والتي يمكن أن تغطي دورة حياة المحطة بأكملها. علاوة على ذلك، بالمقارنة مع أكوام الشحن التي تستخدم وحدات تبريد الهواء والتي تتطلب فتحًا متكررًا للخزانات لإزالة الغبار والصيانة، فإن أكوام الشحن المبردة بالسائل بالكامل تحتاج فقط إلى التنظيف بعد تراكم الغبار في المبرد الخارجي، مما يجعل الصيانة بسيطة.
بشكل عام، تكلفة دورة حياة الشاحن الفائق المبرد بالكامل بالسائل أقل من تكلفة معدات الشحن التقليدية المبردة بالهواء. ومع انتشار استخدام الأكوام المبردة بالكامل بالسائل والمُزودة بشاحن فائق، ستتضح مزاياها الشاملة من حيث التكلفة بشكل متزايد.
03
السوق لديه آفاق مشرقة والمنافسة تشتد
في الواقع، مع التزايد المستمر في انتشار مركبات الطاقة الجديدة والتطور السريع للبنية التحتية الداعمة، مثل أكوام الشحن، أصبحت أكوام الشحن الفائق المبردة بالكامل بالسائل محور المنافسة في هذه الصناعة. وقد بدأت العديد من شركات مركبات الطاقة الجديدة، وشركات أكوام الشحن، وشركات التكنولوجيا، وغيرها، في البحث والتطوير التكنولوجي وتصميم أكوام الشحن الفائق المبردة بالكامل بالسائل.
تسلا هي أول شركة سيارات في الصناعة تنشر أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل على دفعات. تعتمد أكوام الشحن الفائق V3 الخاصة بها على تصميم مبرد بالسائل بالكامل ووحدات شحن مبردة بالسائل ومسدسات شحن مبردة بالسائل. تبلغ أقصى طاقة شحن للمسدس الواحد 250 كيلو واط. أفادت التقارير أن تسلا نشرت تدريجيًا محطات شحن فائق V4 جديدة مبردة بالسائل بالكامل حول العالم منذ العام الماضي. تم إطلاق أول محطة شحن فائق V4 في آسيا في هونغ كونغ، الصين، في أكتوبر من العام الماضي، وستدخل قريبًا السوق الرئيسي. أفادت التقارير أن أقصى طاقة شحن نظرية لهذا الكومة هي 615 كيلو واط، وهو ما يعادل أداء أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل من هواوي وNIO. يبدو أن المنافسة في السوق على أكوام الشحن المبردة بالسائل بالكامل قد بدأت بهدوء.
بشكل عام، تتميز الشواحن الفائقة المبردة بالكامل بالسائل بقدرات شحن عالية الطاقة، كما أن كفاءة الشحن مُحسّنة بشكل كبير، مما يُخفف من قلق المستخدمين بشأن الشحن. في مقابلة مع مراسل من China Automotive News، قال إنه مع ذلك، فإن الشواحن الفائقة المبردة بالكامل بالسائل حاليًا محدودة النطاق، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الشحن عالي الطاقة يتطلب تحسين إدارة سلامة بطارية الطاقة وزيادة منصة جهد السيارة، فإن التكلفة سترتفع أيضًا بنسبة 15% إلى 20%. بشكل عام، يتطلب تطوير تقنية الشحن عالي الطاقة دراسة شاملة لعوامل مثل إدارة سلامة السيارة، والتحكم المستقل في أجهزة الجهد العالي، والتكلفة. هذه عملية تدريجية.
"إن التكلفة المرتفعة لأكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل تُعدّ إحدى العقبات العملية التي تعيق الترويج لها على نطاق واسع". صرّح هو فنغلين بأن التكلفة الحالية لكل كومة شحن فائق من هواوي تبلغ حوالي 600,000 يوان. في هذه المرحلة، تكاد الشركات الصغيرة والمتوسطة العاملة في مجال الشحن أن تكون منافسة. ومع ذلك، في آفاق التطوير طويلة الأجل، ومع توسع التطبيقات وخفض التكاليف، ستبرز المزايا العديدة لأكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل تدريجيًا. سيوفر الطلب المتزايد من المستخدمين والسوق على الشحن الآمن وعالي السرعة والسريع مجالًا أوسع لتطوير أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل.
أشار تقرير بحثي حديث صادر عن شركة CICC إلى أن الشحن الزائد بالتبريد السائل يُعزز تطوير السلسلة الصناعية، ومن المتوقع أن يصل حجم السوق المحلية إلى ما يقرب من 9 مليارات يوان في عام 2026. ومن المتوقع في البداية أن يصل عدد محطات الشحن الزائد بالتبريد السائل المحلية إلى 45 ألف محطة في عام 2026، مدفوعة بشركات السيارات وشركات الطاقة وغيرها.
أشار زينج شين أيضًا إلى أنه في عام 2021، سيكون هناك أقل من 10 طرازات في السوق المحلية تدعم الشحن الزائد؛ وفي عام 2023، سيتجاوز عدد الطرازات التي تدعم الشحن الزائد 140 طرازًا، وسيزداد العدد مستقبلًا. هذا لا يعكس فقط الوتيرة المتسارعة لعمل الناس وحياتهم في تجديد طاقة مركبات الطاقة الجديدة، بل يعكس أيضًا اتجاه تطور طلب السوق. ولذلك، فإن آفاق تطوير أكوام الشحن الفائق المبردة بالسائل بالكامل واعدة للغاية.
وقت النشر: ١٥ مارس ٢٠٢٤