從探索到引領全液冷增壓發展

Mondo 科技 更新 2024-01-31

2024年12月27日,特斯拉在中國的首個V3超級充電樁正式向公眾開放。 V3增壓器採用全液冷設計,400V 600A的大功率使Model3在15分鐘內增加了250公里的續航里程。

與此同時,英飛凌的地埋式全液冷增壓系統正在如火如荼地進行部署和安裝,並將在兩個月後在德國增壓場通電應用。 與特斯拉的V3全液冷充電樁不同,英飛凌的地埋式充電樁支撐力最高1000V 600A大功率最大功率是特斯拉V3增壓器的2倍。

全液冷增壓樁的優點在業內是眾所周知的,除了充電電的速度很快裝置可靠,故障率低環保、低噪音,可以給運營商帶來更好的充電體驗。 全液冷增壓樁的核心在於液冷充電模組,液冷充電模組猶如工業皇冠上的明珠,而液冷充電模組的技術門檻很高,因此行業內只有少數企業有實力推出全液冷充電樁,並實際批量部署應用。

2018-2020:敢為天下第一

2024年是英飛凌發展的重要里程碑,英飛凌電源轉換模組出貨量一直位居行業前列,公司的目標也從如何作為一家初創公司從競爭激烈的充電行業生存,轉變為如何引領行業技術的發展方向。 英飛凌選擇了兩個方向:v2g全液冷充電而隨後的行業發展,也證明了當時這個選擇的正確性。

液冷充電模組在電氣原理上與傳統風冷充電模組沒有什麼不同,關鍵是散熱方式。 風冷,顧名思義,只需用風扇吹氣即可;但是,液冷則不同,不僅要考慮冷卻液與加熱裝置之間的緊密接觸,還要考慮冷卻液的導電性,不能與電氣元件接觸同時,從液冷模組到全液冷充電樁的設計,對系統研發團隊極高的熱設計能力提出了要求。 早期,國內元件企業並不看好液冷元件,開發難度大,投入了大量資源,與傳統風冷元件相比,液冷元件成本過高。

葉片液冷充電模組。

英飛凌看到了電動汽車充電的技術發展趨勢,以及全液冷充電為使用者帶來的諸多優勢。 既然液冷模組不需要風扇,依靠冷卻液散熱,那麼充電樁可以設計成乙個封閉的鐵盒,然後埋在地下,只露出充電槍在地面上嗎?這樣既節省了空間,又非常環保。 與特斯拉採用傳統分體式設計的全液冷超級充電樁不同,英飛凌的全液冷超級充電樁在一開始就採用了這種開腦設計。 充電模組採用刀片式設計,插拔方便,充電樁埋入地下,使用者只需插槍掃碼即可啟動大功率增壓。 該系統還以極其複雜的方式散熱,使用地板冷卻來散熱,或使用噴泉和水管等外部水源來散熱。

地埋式全液冷充電樁。

地埋式系統最初是面向海外客戶的,2024年一推出就受到客戶的好評,目前歐洲最大的液冷超級充電站正在批量部署英飛凌的地埋式全液冷超級充電樁,已成為當地網紅網站。

全液冷增壓充電站。

2024年:砥礪前行

以客戶的實際需求為出發點,讓產品創新來得更多!2024年,英飛凌推出了:40kw水電同端液冷模組該模組的設計類似於傳統的風冷模組,前部有把手,後部有水和電氣端子。 要安裝模組,您只需將模組推入即可安裝,卸下時只需握住手柄即可將模組從插孔盒中拉出。 同時,水終端採用“定位自閉”設計,無需擔心洩漏,在安裝拆卸模組時無需提前排空液冷迴路中的冷卻液,使模組維護時間從傳統方式的2小時減少到5分鐘。

40kw水電液冷充電模組在同端。

同時,英飛凌還推出了240kW一體式液冷充電樁,採用雙槍設計,單槍最大輸出電流為600A,可在400V平台上為乘用車提供全功率液冷增壓。 雖然功率不是很高,但該系統可靠性高,噪音極低,充電簡單輕便,非常適合在辦公區、住宅區、酒店等優質場所部署使用。

一體式全液冷充電樁。

國內市場對全液冷增壓的需求早就應該來了,但更為兇猛。 國內需求主要面向主機廠,在推出自己的高階支援大功率增壓車型時,需要為客戶提供更好的過充體驗,但目前公共充電基礎設施不支援液冷增充(國標不完善),所以大家只能上場,搭建自己的超充網路。

今年吉利推出基於龐大平台的極氪001搭載100kWh電池組,充電功率高達400kW,也同時推出極液冷超級充電樁吉利已成為國內主機廠自建液冷超級充電站的先行者。

2024年:曙光曙光初現

為響應國內主機廠的需求,英飛凌於2024年率先推出IP67防護等級40kw液冷電源轉換模組,包括ACDC模組和DCDC模組同時推出00kW超大功率分體式全液冷儲能充電系統

40kW液冷電源轉換模組外殼採用壓鑄鋁設計,散熱效能優異,功率部分防護等級可達IP67,具有優異的防爆、阻燃、抗壓性能,可用於各種特殊或汽車級應用場景。

IP67液冷充電模組。

800kW全液冷儲能增壓系統採用分體式設計,由配電倉、電源倉和散熱倉組成。 電源倉是全液冷儲能增壓系統的核心,可根據實際場景配電需求配置液冷ACDC模組(接入電網)或液冷DCDC模組(接入儲能電池)電網的交流輸入和電池的直流輸入同時為車輛充電降低大功率液冷過充對配電網的壓力。

全液冷儲能增壓系統。

與業內競爭對手的全液冷充電系統不同,英飛凌的800kW液冷系統採用自主研發的水冷器,而不是傳統的壓縮機方案。 由於沒有壓縮機,系統整體能量轉換效率比行業高1%。同時,系統可通過直流母線與儲能電池櫃連線,實現直流儲充與常規外接交流儲能櫃相比,儲充方案效率提公升4%-5%。英飛凌的全液冷儲能增壓系統可應用於各種配電不足的充電站,充電效率遠高於行業,得益於英飛凌全系列液冷模組和多年的熱設計技術經驗。

這款液冷儲能增壓產品得到了市場的廣泛認可,下半年已批量出貨,在全國各地的增壓站部署。

同年11月,華為全液冷增壓系統在山站高速蠟溪服務區投產系統採用1個液冷電源櫃、1個液冷增壓端子、6個快充端子的設計,為車輛提供“秒速1公里”的超快充體驗。

2024年:風口來了

2024年是全液冷增壓樁爆發的一年,在6月的深圳數字能源展上,深圳公布了自己的“超級充電城市”計畫到2024年3月底,將建設不少於300座公共超級充電站,“過充加油”次數比例達到1:1;2024年,增壓站數量增至1000個,完成增壓骨幹網建設,超充比加油更方便。

8月,寧德時代發布神星超級充電電池,“充電10分鐘,神星800裡”。 在早期,只有高階機型才能配置超充電電池,才能飛入普通百姓家中。 隨後,奇瑞宣布旗下星途興時代車型將搭載申星電池,成為首批搭載申星電池的增壓車型。

接下來,多家車企也紛紛公布了旗下增壓車型和增充網路建設計畫。

9月,特斯拉官宣:時隔11年,從2024年啟動增充網路建設到2024年9月,全球增充樁數突破5萬個中國有10000多座全液冷超級充電樁

十月,理想公司發布首款5C純電超級旗艦車型MEGA,搭載寧德時代5C麒麟電池,支援最大充電功率521kW,計畫到2024年底在全國建設300座以上全液冷超級充電站,到2024年建成3000座自營超級充電站。

12月14日,極限氪星發布超快充“金磚電池”及搭載該電池的極氪007型號,極氪007充電功率最高可達500kW,達到45C充電;同時宣布,極氪自建極杆充電站總數預計2024年將達到1000座到2024年底,杆樁總數有望達到10000根,實現“千樁”。

12月23日,蔚來汽車在蔚來汽車日上,創始人李斌發布了一款全新的640kW全液冷超級充電樁。 充電樁最大輸出功率640千瓦,最大輸出電流765A,最大輸出電壓1000V,將於4月24日起部署,開放給其他品牌車型。

華為數字能源在海口舉行的2023世界新能源汽車大會上,有訊息稱,將攜手客戶和合作夥伴,率先在2024年在全國340多個城市和主要高速公路部署超過10萬個全液冷超級充電樁,實現“有路就優質充電”。 這一計畫的曝光,將全液冷增壓的盛宴推向了高潮。

英飛凌就像乙個潛心耕耘的掃地僧,站在客戶身後,默默為行業提供液冷增壓核心技術、產品和解決方案超過5年。 截至2024年底,英飛凌已出貨500餘套全液冷增壓系統,支援3000多個增壓車位,行業領先。該系統廣泛應用於高速公路服務區、加油站、城市超級充電站、超市等場景。

厚與薄

技術積累與創新需求“長凳將在寒冷中坐十年”。英飛凌將以艱苦奮鬥的精神,專注於未來電動汽車能源補充和低碳城市建設解決方案的核心技術研究。 批量部署全液冷增壓面臨的最大問題是配電問題,而乙個640kW液冷充電系統所需的配電相當於一棟住宅樓的配電乙個城市“超級充電城市”建設所需的配電網公升級改造投資,將是城市無法承受的負擔。 未來過充過配問題的最終解決方案在於過充過配,利用電池儲能來緩解過充對電網的影響。

全液冷增壓和全液冷儲能是最佳搭配,與傳統風冷儲能相比,液冷儲能具有:可靠性高、壽命長、電芯一致性好、充放電倍率高等優點。 在發展液冷充電模組的同時,英飛凌推出了全系列的液冷整流模組、DCDC模組、雙向ACDC模組,並形成了全系列的液冷功率轉換模組產品矩陣,因此可以為客戶提供多種全液冷儲能充電產品和解決方案。

全系列液冷電源轉換模組。

在全液冷超級充能方面,英飛凌推出了全液冷350kW 344kWh儲能系統,採用液冷PCS+液冷電池組設計充放電倍率可長期穩定1C,電池溫差小於3。 大倍率充放電可以更好地動態增加增壓裝置的容量,減少對電網的衝擊,實現更高效的儲充策略。

全液冷儲能系統。

基於全系列液冷電源轉換模組的產品矩陣,英飛凌可實現增壓、儲能、儲充、光儲充、V2G等多種全液冷解決方案,在技術和產品上領先行業。

未來充滿希望

經過十餘年電動汽車及充電設施的技術迭代和市場驗證,高質量充電、大功率液冷增壓已被確認為未來充電基礎設施建設的主流方向。 隨著超級充電電池技術的成熟和超級充電汽車的逐步滲透,充電5分鐘將成為電動汽車能量補充技術發展的最終目標。 在此形勢下,傳統能源企業、交通企業、汽車企業紛紛入局,搶占行業制高點,電動汽車基礎設施建設將迎來一波熱潮。

成為”。電源轉換解決方案的領先供應商和電源行業受人尊敬的技術標桿這是英飛凌的願景。 英飛凌將始終致力於電力電子和電源變換核心技術和產品的研發,把握行業發展方向,為行業發展提供更好的產品和技術支援。

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