”Yksi kilometri sekunnissa ja 200 kilometrin toimintasäde viiden minuutin latauksella.” Huawei Digital Energy Technology Co., Ltd. (jäljempänä ”Huawei Digital Energy”) julkaisi 27. helmikuuta 2024 Huawei China Digital Energy Partner -konferenssissa. Aseman mainostamissuunnitelman mukaan sen on tarkoitus ”tehdä tankkauksesta totta”. Suunnitelman mukaan Huawei Digital Energy rakentaa vuonna 2024 yli 100 000 Huawein täysin nestejäähdytteistä ahtimen yli 340 kaupunkiin ja pääteelle ympäri maata luodakseen ”yhden verkon kaupungeille”, ”yhden verkon suurille nopeuksille” ja ”yhden sähköverkon”. ”Ystävällisen” latausverkon. Itse asiassa Huawei julkaisi täysin nestejäähdytteisen ahtimen jo viime vuoden lokakuussa ja on tähän mennessä saanut valmiiksi useiden demonstraatioasemien suunnittelun.
Sattumalta NIO ilmoitti virallisesti viime vuoden lopulla julkaisevansa uuden 640 kW:n täysin nestejäähdytteisen erittäin nopean latauspaalun. Erittäin nopea latauspaalun nestejäähdytteinen latauspistooli painaa vain 2,4 kiloa, ja se lanseerataan virallisesti jo huhtikuussa tänä vuonna. Tähän mennessä monet ovat kutsuneet vuotta 2024 täysin nestejäähdytteisten ahtimien räjähdysmäiseksi suosioksi. Luulen, että kaikilla on vielä paljon kysymyksiä tämän uuden asian suhteen: Mitä nestejäähdytteinen ylilataus tarkalleen ottaen on? Mitkä ovat sen ainutlaatuiset edut? Tuleeko nestejäähdytyksestä ahtamisen valtavirtakehityssuunta tulevaisuudessa?
01
Tehokkaampi ja nopeampi lataus
”Tähän mennessä ei ole olemassa yhtenäistä standardimääritelmää niin sanotulle täysin nestejäähdytteiselle ahtimelle”, kertoi Wei Dong, Xi'anin teknillisen yliopiston mikroelektroniikan teknologialaboratorion insinööri, China Automotive Newsin toimittajalle. Yksinkertaisesti sanottuna täysin nestejäähdytteinen ahdin. Ahdinpaalujen lataus on tekniikka, joka käyttää nesteen kiertoa poistaakseen nopeasti latausprosessin aikana syntyvän lämmön keskeisistä komponenteista, kuten latausmoduuleista, kaapeleista ja latauspistooleista. Se käyttää erillistä tehopumppua jäähdytysnesteen virtauksen ohjaamiseen, mikä haihduttaa lämpöä ja mahdollistaa latauslaitteiden tehokkaan toiminnan. Täysin nestejäähdytteisten ahdettujen ahtimien jäähdytysneste ei ole tavallista vettä, vaan se sisältää enimmäkseen etyleeniglykolia, vettä, lisäaineita ja muita aineita. Suhteen suhteen osalta se on kunkin yrityksen tekninen salaisuus. Jäähdytysneste voi paitsi parantaa nesteen vakautta ja jäähdytystehoa, myös vähentää korroosiota ja laitteiden vaurioita. On tärkeää tietää, että lämmönpoistomenetelmä vaikuttaa suuresti latauslaitteiden suorituskykyyn. Teoreettisten laskelmien mukaan yleisten suuritehoisten tasavirtapikalatauspaalujen nykyinen lämpöhäviö on noin 5 %. Ilman hyvää lämmönpoistoa se ei ainoastaan kiihdytä laitteiden ikääntymistä, vaan johtaa myös latauslaitteiden korkeaan vikaantumisasteeseen.
Juuri täyden nestejäähdytyksen lämmönpoistotekniikan ansiosta täysin nestejäähdytteisten ahtimen teho on paljon suurempi kuin perinteisten pikalatausasemien. Esimerkiksi Huawein nestejäähdytteisen ahtimen maksimiteho on 600 kW, minkä ansiosta käyttäjät voivat nauttia erittäin nopeasta latauskokemuksesta, joka koostuu "kupillisesta kahvia ja täydestä latauksesta". "Vaikka täysin nestejäähdytteisten ahtimen virta ja teho vaihtelevat tällä hetkellä, ne ovat kaikki tehokkaampia kuin perinteiset pikalaturit ja ahtimet", Pekingin tiede- ja teknologiayliopiston professori Zeng Xin kertoi China Automotive Newsin toimittajalle: "Tällä hetkellä tavallisten pikalatausasemien teho on yleensä noin 120 kW ja perinteisten ahtimen noin 300 kW. Huawein ja NIO:n täysin nestejäähdytteisten ahtimen teho voi nousta jopa 600 kW:iin. Lisäksi Huawein täysin nestejäähdytteisessä ahtimessa on myös älykkäät tunnistus- ja mukautuvat säätötoiminnot." Se voi automaattisesti säätää lähtötehoa ja -virtaa eri mallien akkujen nopeusvaatimusten mukaan, saavuttaen jopa 99 %:n yksittäisen latauksen onnistumisprosentin.
”Täysin nestejäähdytteisten ahdettujen paalujen lämpeneminen on myös vauhdittanut koko teollisuusketjun kehitystä.” Shenzhenin edistyneen teknologian instituutin New Energy Innovation Technology Centerin tutkijan Hu Fenglinin mukaan täysin nestejäähdytteisten ahdettujen paalujen tarvitsemat komponentit voidaan karkeasti jakaa ylilatauslaitteiden osiin, yleisiin rakenneosiin, korkeajännitteisiin pikalatausmateriaaleihin ja muihin komponentteihin, mukaan lukien älykkäät anturikomponentit, piikarbidisirut, tehopumput, jäähdytysnesteet sekä täysin nestejäähdytteiset moduulit, täysin nestejäähdytteiset panostuspistoolit ja panostuslaitteet. Useimmilla niistä on tiukemmat suorituskykyvaatimukset ja korkeammat kustannukset kuin perinteisissä panostuspaaluissa käytetyillä komponenteilla.
02
Käyttäjäystävällinen, pidempi käyttöikä
Verrattuna tavallisiin latausasemiin ja perinteisiin pika-/superlatausasemiin, täysin nestejäähdytteiset superlatausasennot eivät ainoastaan lataudu nopeammin, vaan niillä on myös monia etuja. ”Huawein täysin nestejäähdytteisen superlaturin latauspistooli on erittäin kevyt, ja jopa vähävoimaiset naispuoliset auton omistajat voivat käyttää sitä helposti toisin kuin aiemmat, kömpelöt latausaseet”, sanoi Chongqingissa asuva sähköauton omistaja Zhou Xiang.
”Uusien teknologioiden, materiaalien ja konseptien soveltaminen antaa täysin nestejäähdytteisille ahtopahtimille etuja, joita perinteiset ahtopahtimet eivät aiemmin pystyneet tarjoamaan.” Hu Fenglinin mukaan täysin nestejäähdytteisten ahtopahtimien virta ja teho ovat suurempia. Suurempi tarkoittaa nopeampaa latausta. Normaalisti latauskaapelin lämpeneminen on verrannollinen virran neliöön. Mitä suurempi latausvirta, sitä suurempi kaapelin lämpeneminen. Kaapelin tuottaman lämmön määrän vähentämiseksi ja ylikuumenemisen välttämiseksi johtimen poikkileikkauspinta-alaa on suurennettava, mikä tarkoittaa, että latauspistooli ja latauskaapeli ovat painavampia. Täysin nestejäähdytteinen ahdin ratkaisee lämmönhukkaongelman ja käyttää pienemmän poikkileikkausalan omaavia kaapeleita suurempien virtojen siirron varmistamiseksi. Siksi täysin nestejäähdytteisten ahtopahtimien kaapelit ovat ohuempia ja kevyempiä kuin perinteisten ahtopahtimien, ja myös latauspistoolit ovat kevyempiä. Esimerkiksi NIO:n täysin nestejäähdytteisten ahtopahtimien latauspistooli painaa vain 2,4 kilogrammaa, mikä on paljon kevyempi kuin perinteiset latauspaalut. Paalu on paljon kevyempi ja tuo paremman käyttökokemuksen, erityisesti naispuolisille auton omistajille, koska se on kätevämpi käyttää.
”Täysin nestejäähdytteisten ahtopalojen etuna on niiden turvallisuus.” Wei Dong sanoi, että aiemmin useimmissa ahtopalojen jäähdytyksessä käytettiin luonnollista jäähdytystä, ilmajäähdytystä ja muita menetelmiä, jotka vaativat tuuletusreikiä ahtopalojen asiaankuuluvissa osissa. Tämä väistämättä johti siihen, että pölyyn, jopa hienoihin metallihiukkasiin, suolasumuun ja vesihöyryyn sekoittunut ilma pääsee ahtopalojen sisään ja adsorboituu sähkökomponenttien pinnalle, mikä johtaa ongelmiin, kuten järjestelmän eristyskyvyn heikkenemiseen, huonoon lämmönhukkaan, lataustehokkuuden heikkenemiseen ja laitteiden käyttöiän lyhenemiseen. Täysi nestejäähdytysmenetelmä sitä vastoin voi saavuttaa täyden peiton, parantaa eristystä ja turvallisuutta sekä mahdollistaa latausaltaan korkeamman pöly- ja vedenpitävyyden kansainvälisen sähköstandardin IP65 mukaisesti ja paremman luotettavuuden. Lisäksi ilmajäähdytteisestä monituulettimesta luopumisen jälkeen täysin nestejäähdytteisen ahtopalojen käyntimelu on laskenut merkittävästi, ilmajäähdytteisen latausaltaan 70 desibelistä noin 30 desibeliin, mikä on lähellä kuiskausta. Näin vältetään aiempien asuinalueiden pikalatausten tarve. Yöllä kovan melun vuoksi oli kiusallinen valitustilanne.
Myös täysin nestejäähdytteisten ahdettujen latausasemien etuihin kuuluvat alhaisemmat käyttökustannukset ja lyhyemmät palautuskustannukset. Zeng Xin sanoi, että perinteisten ilmajäähdytteisten latausasemien käyttöikä on yleensä enintään 5 vuotta, mutta nykyiset latausasemien vuokrasopimukset ovat enimmäkseen 8–10 vuotta, mikä tarkoittaa, että aseman käyttöjakson aikana tarvitaan vähintään uudelleeninvestointeja. Ensisijainen latauslaite on vaihdettava. Täysin nestejäähdytteisten latausasemien käyttöikä on yleensä yli 10 vuotta. Esimerkiksi Huawein täysin nestejäähdytteisten ahdettujen latausasemien suunniteltu käyttöikä on yli 15 vuotta, mikä voi kattaa aseman koko elinkaaren. Lisäksi verrattuna ilmajäähdytteisiä moduuleja käyttäviin latausasemiin, jotka vaativat kaappien usein avaamista pölynpoistoa ja huoltoa varten, täysin nestejäähdytteiset latausasemien huuhtelu riittää, kun pölyä kertyy ulkoiseen jäähdyttimeen, mikä tekee huollosta yksinkertaista.
Yhteenvetona voidaan todeta, että täysin nestejäähdytteisen ahtimen koko elinkaarikustannukset ovat alhaisemmat kuin perinteisillä ilmajäähdytteisillä latauslaitteilla. Täysin nestejäähdytteisten ahtimien käyttöönoton ja edistämisen myötä sen kattavat kustannustehokkaat edut tulevat yhä ilmeisemmiksi.
03
Markkinoilla on valoisat näkymät ja kilpailu kiristyy
Itse asiassa uusien energiaajoneuvojen yleistymisen jatkuvan kasvun ja sitä tukevan infrastruktuurin, kuten latauspaalujen, nopean kehityksen myötä täysin nestejäähdytteisistä ahtamispaaluista on tullut alan kilpailun keskipiste. Monet uudet energiaajoneuvoyritykset, latauspaaluyritykset, teknologiayritykset jne. ovat aloittaneet täysin nestejäähdytteisten ahtamispaalujen teknologisen tutkimuksen ja kehityksen sekä suunnittelun.
Tesla on alan ensimmäinen autovalmistaja, joka ottaa käyttöön nestejäähdytteisiä ahtamispisteitä erissä. Sen V3-ahtamispisteissä on täysin nestejäähdytteinen rakenne, nestejäähdytteiset latausmoduulit ja nestejäähdytteiset lataustykit. Yhden tykin maksimilatausteho on 250 kW. Teslan kerrotaan ottaneen vähitellen käyttöön uusia täysin nestejäähdytteisiä V4-ahtamispisteitä ympäri maailmaa viime vuodesta lähtien. Aasian ensimmäinen V4-ahtamispiste avattiin Hongkongissa, Kiinassa, viime vuoden lokakuussa, ja se tulee pian Manner-Kiinan markkinoille. Tämän latauspisteen teoreettinen maksimilatausteho on 615 kW, mikä vastaa Huawein ja NIO:n täysin nestejäähdytteisten ahtamispisteiden suorituskykyä. Näyttää siltä, että markkinoiden kilpailu täysin nestejäähdytteisistä latauspisteistä on hiljaa alkanut.
”Yleisesti ottaen täysin nestejäähdytteisillä ahtimilla on tehokkaat latausominaisuudet ja lataustehokkuus paranee huomattavasti, mikä voi tehokkaasti lievittää käyttäjien latausahdistusta.” Haastattelussa China Automotive Newsin toimittajan kanssa hän sanoi kuitenkin, että tällä hetkellä täysin nestejäähdytteisten ahtimien ylilatauspinojen käyttö on rajallista, mikä johtaa korkeampiin kustannuksiin. Lisäksi, koska suurteholataus edellyttää akun turvallisuuden hallinnan optimointia ja ajoneuvon jännitealustan nostamista, kustannukset nousevat myös 15–20 %. Kaiken kaikkiaan suurteholatausteknologian kehittäminen edellyttää sellaisten tekijöiden kokonaisvaltaista huomioon ottamista kuin ajoneuvon turvallisuuden hallinta, suurjännitelaitteiden itsenäinen ohjattavuus ja kustannukset. Tämä on vaiheittainen prosessi.
”Nestejäähdytteisten ahtavien latauspisteiden korkeammat kustannukset ovat yksi käytännön esteistä niiden laajamittaiselle myynninedistämiselle.” Hu Fenglin sanoi, että Huawein ahtavien latauspisteiden nykyinen hinta on noin 600 000 yuania. Tässä vaiheessa pienet ja keskisuuret yritykset, jotka yleensä harjoittavat latausliiketoimintaa, ovat lähes kilpailemattomia. Pitkän aikavälin kehitysnäkymissä, sovellusten laajentuessa ja kustannusten alenemisen myötä, täysin nestejäähdytteisten ahtavien latauspisteiden monet edut tulevat kuitenkin vähitellen korostumaan. Käyttäjien ja markkinoiden kova kysyntä turvalliselle, nopealle ja nopealle lataukselle avaa laajemman tilan täysin nestejäähdytteisten ahtavien latauspisteiden kehittämiselle.
CICC:n äskettäin julkaisemassa tutkimusraportissa todettiin, että nestejäähdytteisten ajoneuvojen ylilataus vauhdittaa teollisuusketjun päivitystä, ja kotimaisten markkinoiden koon odotetaan nousevan lähes 9 miljardiin yuaniin vuonna 2026. Autoyhtiöiden, energiayhtiöiden jne. johdosta kotimaisten nestejäähdytteisten superlatausasemien määrän odotetaan alustavasti nousevan 45 000:een vuonna 2026.
Zeng Xin huomautti myös, että vuonna 2021 kotimarkkinoilla on alle 10 mallia, jotka tukevat ylilatausta; vuonna 2023 niitä on yli 140, ja tulevaisuudessa niitä on tulossa lisää. Tämä ei ainoastaan heijasta realistisesti ihmisten työn ja elämän kiihtyvää tahtia uusien energiakulkuneuvojen energian täydentämisessä, vaan myös markkinoiden kysynnän kehitystrendiä. Tästä johtuen täysin nestejäähdytteisten ahtavien paalujen kehitysnäkymät ovat niin lupaavia.
Julkaisun aika: 15.3.2024