«یک کیلومتر در ثانیه و برد رانندگی ۲۰۰ کیلومتر پس از ۵ دقیقه شارژ». در ۲۷ فوریه، در کنفرانس شرکای انرژی دیجیتال هواوی چین در سال ۲۰۲۴، شرکت فناوری انرژی دیجیتال هواوی (که از این پس «انرژی دیجیتال هواوی» نامیده می‌شود) یک ایستگاه سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع را رونمایی کرد. طرح تبلیغاتی این ایستگاه ادعا می‌کند که «تجربه شارژ سوخت‌گیری را به واقعیت تبدیل می‌کند.» طبق این طرح، هواوی دیجیتال انرژی در سال ۲۰۲۴ بیش از ۱۰۰۰۰۰ شمع سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع هواوی را در بیش از ۳۴۰ شهر و بزرگراه اصلی در سراسر کشور خواهد ساخت تا «یک شبکه برای شهرها»، «یک شبکه برای سرعت‌های بالا» و «یک شبکه برق» ایجاد کند. شبکه شارژ «دوستانه». در واقع، هواوی در اوایل اکتبر سال گذشته یک محصول سوپرشارژر کاملاً خنک‌شده با مایع را رونمایی کرد و تاکنون طرح‌بندی چندین سایت نمایشی را تکمیل کرده است.
اتفاقاً، شرکت NIO رسماً در پایان سال گذشته اعلام کرد که یک شارژر فوق سریع کاملاً خنک‌شونده با مایع با توان ۶۴۰ کیلووات را عرضه کرده است. این شارژر فوق سریع مجهز به یک تفنگ شارژ خنک‌شونده با مایع است که تنها ۲.۴ کیلوگرم وزن دارد و قرار است به زودی در آوریل امسال رسماً عرضه شود. تاکنون، بسیاری از مردم سال ۲۰۲۴ را سال انفجار سوپرشارژرهای کاملاً خنک‌شونده با مایع نامیده‌اند. در مورد این چیز جدید، فکر می‌کنم همه هنوز سوالات زیادی دارند: شارژ بیش از حد خنک‌شونده با مایع دقیقاً چیست؟ مزایای منحصر به فرد آن چیست؟ آیا خنک‌شوندگی مایع در آینده به مسیر اصلی توسعه سوپرشارژ تبدیل خواهد شد؟
01
شارژ کارآمدتر و سریع‌تر
وی دونگ، مهندس آزمایشگاه فناوری میکروالکترونیک دانشگاه صنعتی شیان، به خبرنگار اخبار خودرو چین گفت: «تاکنون هیچ تعریف استاندارد واحدی برای سوپرشارژر کاملاً خنک‌شده با مایع وجود ندارد.» به عبارت ساده، سوپرشارژر کاملاً خنک‌شده با مایع، فناوری شارژ شمعی است که از گردش مایع برای از بین بردن سریع گرمای تولید شده در طول فرآیند شارژ توسط اجزای کلیدی مانند ماژول‌های شارژ، کابل‌ها و سرهای تفنگ شارژ استفاده می‌کند. این فناوری از یک پمپ قدرت اختصاصی برای هدایت جریان خنک‌کننده استفاده می‌کند و در نتیجه گرما را دفع می‌کند و به تجهیزات شارژ اجازه می‌دهد تا عملکرد کارآمد خود را حفظ کنند. خنک‌کننده در سوپرشارژرهای کاملاً خنک‌شده با مایع، آب معمولی نیست، بلکه بیشتر حاوی اتیلن گلیکول، آب، مواد افزودنی و سایر مواد است. در مورد نسبت، این راز فنی هر شرکت است. خنک‌کننده نه تنها می‌تواند پایداری و اثر خنک‌کننده مایع را بهبود بخشد، بلکه خوردگی و آسیب به تجهیزات را نیز کاهش می‌دهد. باید بدانید که روش دفع گرما تأثیر زیادی بر عملکرد تجهیزات شارژ دارد. طبق محاسبات نظری، میزان اتلاف حرارت فعلی در شمع‌های شارژ سریع DC با توان بالا حدود ۵٪ است. بدون اتلاف حرارت خوب، این امر نه تنها باعث تسریع در فرسودگی تجهیزات می‌شود، بلکه منجر به نرخ بالای خرابی تجهیزات شارژ نیز می‌شود.
دقیقاً با پشتیبانی از فناوری دفع حرارت خنک‌کننده مایع کامل است که قدرت شمع‌های سوپرشارژ خنک‌کننده مایع کامل بسیار بیشتر از شمع‌های شارژ سریع معمولی است. به عنوان مثال، شمع سوپرشارژ خنک‌کننده مایع هواوی حداکثر قدرت ۶۰۰ کیلووات دارد و به کاربران این امکان را می‌دهد که از یک تجربه شارژ بسیار سریع «یک فنجان قهوه و یک شارژ کامل» لذت ببرند. زنگ شین، استاد دانشگاه علوم و فناوری پکن، به خبرنگار China Automotive News گفت: «اگرچه جریان و قدرت سوپرشارژرهای کاملاً خنک‌کننده مایع در حال حاضر متفاوت است، اما همه آنها از شارژرها و سوپرشارژرهای سریع معمولی قدرتمندتر هستند.» در حال حاضر، قدرت شمع‌های شارژ سریع معمولی عموماً حدود ۱۲۰ کیلووات و شمع‌های سوپرشارژ معمولی حدود ۳۰۰ کیلووات است. قدرت شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌کننده مایع از هواوی و NIO می‌تواند تا ۶۰۰ کیلووات برسد. علاوه بر این، شمع سوپرشارژ کاملاً خنک‌کننده مایع هواوی همچنین دارای عملکردهای شناسایی هوشمند و تنظیم تطبیقی است. این دستگاه می‌تواند به طور خودکار توان خروجی و جریان را مطابق با نرخ مورد نیاز باتری‌های مدل‌های مختلف تنظیم کند و به نرخ موفقیت شارژ تا ۹۹٪ دست یابد.
«گرم شدن پیل‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع، توسعه کل زنجیره صنعت را نیز به پیش برده است.» به گفته هو فنگلین، محقق مرکز فناوری نوآوری انرژی جدید موسسه فناوری پیشرفته شنژن، اجزای مورد نیاز برای پیل‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع را می‌توان تقریباً به اجزای تجهیزات شارژ بیش از حد، اجزای ساختاری عمومی، مواد شارژ سریع ولتاژ بالا و سایر اجزا، از جمله اجزای حسگر هوشمند، تراشه‌های کاربید سیلیکون، پمپ‌های برق، خنک‌کننده‌ها و همچنین ماژول‌های کاملاً خنک‌شده با مایع، تفنگ‌های شارژ کاملاً خنک‌شده با مایع و شارژ تقسیم کرد. اکثر آنها الزامات عملکردی سختگیرانه‌تر و هزینه‌های بالاتری نسبت به اجزای مورد استفاده در پیل‌های شارژ معمولی دارند.
02
استفاده آسان، چرخه عمر طولانی‌تر
در مقایسه با شمع‌های شارژ معمولی و شمع‌های شارژ سریع/فوق سریع مرسوم، شمع‌های شارژ فوق سریع کاملاً خنک‌شده با مایع نه تنها سریع‌تر شارژ می‌شوند، بلکه مزایای بسیاری نیز دارند. ژو شیانگ، صاحب یک ماشین الکتریکی در چونگ‌کینگ، گفت: «تفنگ شارژ سوپرشارژر کاملاً خنک‌شده با مایع هواوی بسیار سبک است و حتی صاحبان زن ماشین با قدرت بدنی کم نیز می‌توانند به راحتی از آن استفاده کنند، برخلاف تفنگ‌های شارژ قبلی که حجیم بودند.»
«استفاده از مجموعه‌ای از فناوری‌های جدید، مواد جدید و مفاهیم جدید، مزایایی را به شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع می‌دهد که شمع‌های شارژ معمولی در گذشته نمی‌توانستند با آن برابری کنند.» هو فنگلین گفت که برای شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع، جریان و توان بیشتر است. بزرگ بودن به معنای شارژ سریع‌تر است. معمولاً، گرمایش کابل شارژ متناسب با مجذور جریان است. هرچه جریان شارژ بیشتر باشد، گرمایش کابل نیز بیشتر است. برای کاهش میزان گرمای تولید شده توسط کابل و جلوگیری از گرمای بیش از حد، باید سطح مقطع سیم افزایش یابد، به این معنی که تفنگ شارژ و کابل شارژ سنگین‌تر هستند. سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع، مشکل اتلاف گرما را حل می‌کند و از کابل‌هایی با سطح مقطع کوچکتر برای اطمینان از انتقال جریان‌های بزرگتر استفاده می‌کند. بنابراین، کابل‌های شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع نازک‌تر و سبک‌تر از شمع‌های سوپرشارژ معمولی هستند و تفنگ‌های شارژ نیز سبک‌تر هستند. برای مثال، تفنگ شارژ شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شونده با مایع NIO تنها ۲.۴ کیلوگرم وزن دارد که بسیار سبک‌تر از شمع‌های شارژ معمولی است. این شمع بسیار سبک‌تر است و تجربه کاربری بهتری را به ارمغان می‌آورد، به خصوص برای دارندگان خودرو خانم که استفاده از آن راحت‌تر است.
«مزیت شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع این است که ایمن‌تر هستند.» وی دونگ گفت که در گذشته، اکثر شمع‌های شارژ از خنک‌کننده طبیعی، خنک‌کننده با هوا و سایر روش‌ها استفاده می‌کردند که نیاز به سوراخ‌های تهویه در قسمت‌های مربوط به شمع شارژ داشتند که به ناچار منجر به ورود هوای مخلوط با گرد و غبار، حتی ذرات ریز فلزی، اسپری نمک و بخار آب به داخل شمع شارژ و جذب شدن آن روی سطح قطعات الکتریکی می‌شد و منجر به مشکلاتی مانند کاهش عملکرد عایق سیستم، اتلاف حرارت ضعیف، کاهش راندمان شارژ و کاهش عمر تجهیزات می‌شد. در مقابل، روش خنک‌کننده کامل با مایع می‌تواند پوشش کامل را به دست آورد، عایق‌بندی و ایمنی را بهبود بخشد و شمع شارژ را قادر سازد تا با قابلیت اطمینان بالاتر به سطح بالاتری از عملکرد ضد گرد و غبار و ضد آب در حدود استاندارد بین‌المللی برق IP65 برسد. علاوه بر این، پس از کنار گذاشتن طراحی چند فن خنک‌شده با هوا، صدای عملکرد شمع سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع به طور قابل توجهی کاهش یافته است، از 70 دسی‌بل در شمع شارژ خنک‌شده با هوا به حدود 30 دسی‌بل، که نزدیک به یک زمزمه است، و از نیاز به شارژ سریع در مناطق مسکونی در گذشته جلوگیری می‌کند. به دلیل سر و صدای زیاد در شب، وضعیت شرم‌آوری از شکایات وجود داشت.
هزینه‌های عملیاتی پایین‌تر و چرخه‌های هزینه بازیابی کوتاه‌تر نیز یکی از مزایای شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع است. زنگ شین گفت که شمع‌های شارژ سنتی خنک‌شده با هوا عموماً طول عمری بیش از 5 سال ندارند، اما دوره‌های اجاره فعلی برای عملیات ایستگاه شارژ عمدتاً 8 تا 10 سال است، به این معنی که حداقل سرمایه‌گذاری مجدد در طول چرخه عملیاتی ایستگاه مورد نیاز است. دستگاه شارژ اولیه را تعویض کنید. عمر مفید شمع‌های شارژ کاملاً خنک‌شده با مایع عموماً بیش از 10 سال است. به عنوان مثال، عمر طراحی شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع هوآوی بیش از 15 سال است که می‌تواند کل چرخه عمر ایستگاه را پوشش دهد. علاوه بر این، در مقایسه با شمع‌های شارژ با استفاده از ماژول‌های خنک‌شده با هوا که نیاز به باز شدن مکرر کابینت‌ها برای حذف گرد و غبار و نگهداری دارند، شمع‌های شارژ کاملاً خنک‌شده با مایع فقط پس از تجمع گرد و غبار در رادیاتور خارجی نیاز به شستشو دارند و این امر نگهداری را ساده می‌کند.
روی هم رفته، هزینه کل چرخه عمر یک سوپرشارژر کاملاً خنک‌شده با مایع کمتر از تجهیزات شارژ سنتی خنک‌شده با هوا است. با کاربرد و ترویج پیل‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع، مزایای جامع مقرون‌به‌صرفه آن بیشتر و بیشتر آشکار خواهد شد.
۰۳
بازار چشم‌اندازهای روشنی دارد و رقابت داغ می‌شود
در واقع، با افزایش مداوم نرخ نفوذ خودروهای انرژی نو و توسعه سریع زیرساخت‌های پشتیبانی مانند شمع‌های شارژ، شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع به کانون رقابت در صنعت تبدیل شده‌اند. بسیاری از شرکت‌های خودروسازی انرژی نو، شرکت‌های شمع شارژ، شرکت‌های فناوری و غیره، تحقیق و توسعه فناوری و طرح‌بندی شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع را آغاز کرده‌اند.
تسلا اولین شرکت خودروسازی در صنعت است که به صورت دسته‌ای از شمع‌های سوپرشارژ خنک‌شونده با مایع استفاده می‌کند. شمع‌های سوپرشارژ V3 آن از طراحی کاملاً خنک‌شونده با مایع، ماژول‌های شارژ خنک‌شونده با مایع و تفنگ‌های شارژ خنک‌شونده با مایع بهره می‌برند. حداکثر توان شارژ یک تفنگ 250 کیلووات است. گزارش شده است که تسلا از سال گذشته به تدریج ایستگاه‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شونده با مایع V4 جدید را در سراسر جهان مستقر کرده است. اولین ایستگاه سوپرشارژ V4 آسیا در اکتبر سال گذشته در هنگ کنگ، چین، راه‌اندازی شد و به زودی وارد بازار سرزمین اصلی خواهد شد. گزارش شده است که حداکثر توان شارژ نظری این شمع شارژ 615 کیلووات است که معادل عملکرد شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شونده با مایع هواوی و NIO است. به نظر می‌رسد که رقابت بازار برای شمع‌های شارژ کاملاً خنک‌شونده با مایع بی‌سروصدا آغاز شده است.
«به طور کلی، سوپرشارژرهای کاملاً خنک‌شده با مایع، قابلیت شارژ با توان بالا را دارند و راندمان شارژ تا حد زیادی بهبود یافته است که می‌تواند به طور مؤثر اضطراب شارژ کاربران را کاهش دهد.» او در مصاحبه‌ای با خبرنگار China Automotive News گفت، با این حال، در حال حاضر، سوپرشارژرهای کاملاً خنک‌شده با مایع، شمع‌های شارژ بیش از حد در مقیاس کاربردی محدود هستند و در نتیجه هزینه‌های بالاتری دارند. علاوه بر این، از آنجایی که شارژ با توان بالا نیاز به بهینه‌سازی مدیریت ایمنی باتری و افزایش پلتفرم ولتاژ خودرو دارد، هزینه نیز 15 تا 20 درصد افزایش می‌یابد. به طور کلی، توسعه فناوری شارژ با توان بالا نیاز به بررسی جامع عواملی مانند مدیریت ایمنی خودرو، کنترل‌پذیری مستقل دستگاه‌های ولتاژ بالا و هزینه دارد. این یک فرآیند گام به گام است.
«هزینه بالاتر پیل‌های سوپرشارژ خنک‌شده با مایع یکی از موانع عملی است که مانع از تبلیغ گسترده آن می‌شود.» هو فنگلین گفت که هزینه فعلی هر پیل سوپرشارژ هواوی حدود ۶۰۰۰۰۰ یوان است. در این مرحله، شرکت‌های کوچک و متوسط که عموماً در تجارت شارژ فعالیت می‌کنند، تقریباً رقابت با آن دشوار است. با این حال، در چشم‌انداز توسعه بلندمدت، با گسترش کاربردها و کاهش هزینه‌ها، مزایای فراوان پیل‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع به تدریج برجسته خواهد شد. تقاضای سفت و سخت کاربران و بازار برای شارژ ایمن، پرسرعت و سریع، فضای وسیع‌تری را برای توسعه پیل‌های سوپرشارژ کاملاً خنک‌شده با مایع به ارمغان می‌آورد.
یک گزارش تحقیقاتی اخیر که توسط CICC منتشر شده است، اشاره می‌کند که شارژ بیش از حد خنک‌کننده‌های مایع، ارتقای زنجیره صنعتی را هدایت می‌کند و انتظار می‌رود اندازه بازار داخلی در سال 2026 به نزدیک به 9 میلیارد یوان برسد. با توجه به اینکه شرکت‌های خودروسازی، شرکت‌های انرژی و غیره در این بازار فعالیت می‌کنند، در ابتدا انتظار می‌رود تعداد ایستگاه‌های سوپرشارژ داخلی با خنک‌کننده مایع در سال 2026 به 45000 عدد برسد.
زنگ شین همچنین اشاره کرد که در سال 2021، کمتر از 10 مدل در بازار داخلی وجود خواهد داشت که از شارژ بیش از حد پشتیبانی می‌کنند؛ در سال 2023، بیش از 140 مدل وجود خواهد داشت که از شارژ بیش از حد پشتیبانی می‌کنند و در آینده نیز تعداد بیشتری وجود خواهد داشت. این نه تنها بازتاب واقع‌بینانه‌ای از سرعت فزاینده کار و زندگی مردم در بازیابی انرژی برای وسایل نقلیه انرژی جدید است، بلکه نشان دهنده روند توسعه تقاضای بازار نیز می‌باشد. به همین دلیل، چشم‌انداز توسعه شمع‌های سوپرشارژ کاملاً خنک شونده با مایع بسیار امیدوارکننده است.
زمان ارسال: ۱۵ مارس ۲۰۲۴