1. Pilhas de bateria flexíveis de alta potência podem se tornar a solução de carregamento rápido mainstream
As pilhas de carregamento integradas tradicionais têm uma potência fixa que não pode corresponder aos requisitos de carregamento de maior voltagem, e há um problema de não ser "compatível para cima". No processo de "compatibilidade descendente", a construção de pilhas de carregamento integradas de 800V tem o dilema de desperdiçar desempenho e altos custos unitários de investimento. A pilha de bateria flexível reúne todos os módulos de carregamento da estação de carregamento de veículos elétricos e aloca dinamicamente os módulos de carregamento de acordo com a potência de carregamento real necessária pelo veículo elétrico por meio da unidade de comutação de potência. Pode reabastecer energia para vários veículos elétricos ao mesmo tempo e espera-se que se torne uma solução de carregamento rápido de alta voltagem mainstream.
2. A tecnologia de resfriamento líquido é esperada para ser popularizada para lidar com o problema de geração de calor no carregamento rápido de alta potência
A alta potência de carregamento trazida pelos 800V causará alta geração de calor e problemas de superaquecimento no sistema de carregamento, o que é um desafio importante enfrentado pelo carregamento rápido atual de veículos elétricos. A tecnologia tradicional de resfriamento a ar dificilmente atende aos requisitos de dissipação de calor de pilhas de carregamento com potência de centenas de quilowatts, enquanto o resfriamento líquido é mais adequado para cenários de carregamento e descarregamento de alta taxa. A tecnologia de resfriamento líquido coloca um líquido refrigerante especial entre o cabo e a pistola de carregamento, que é acionado por uma bomba para circular no cabo e na pistola de carregamento, levando o calor durante o processo de carregamento e retornando ao radiador da fonte de resfriamento líquido, aumentando assim a potência de transmissão do cabo e alcançando o carregamento de alta potência. Comparado com o modo tradicional de resfriamento a ar, o modo de resfriamento líquido tem as características de alta segurança, carregamento rápido, longa vida útil e baixos custos operacionais e de manutenção. Tomando como exemplo a solução completa de resfriamento líquido de 600KW da Huawei, embora o custo inicial de investimento seja relativamente alto, pode reduzir o investimento secundário, e o custo do ciclo de vida TCO é reduzido em cerca de 40%.
3. A concentração de carregamento rápido de alta voltagem trará pressão para a rede elétrica. A configuração do sistema de armazenamento de energia pode ser uma solução
O uso concentrado de pilhas de carregamento de alta potência colocará pressão na rede de distribuição. A taxa de perda da rede é um indicador importante para avaliar a eficiência econômica da rede elétrica. De acordo com a fórmula taxa de perda da rede = (potência de perda da rede / fornecimento de energia) * 100%, no caso de carregamento desordenado de veículos elétricos, a taxa média de perda da rede de distribuição aumenta de 7,85% para 10,14%, o que mostra que o carregamento desordenado de veículos elétricos muitas vezes coincide com as horas de pico de consumo diário de eletricidade dos residentes. No caso de supercarregamento de 800V, o carregamento concentrado nos horários de pico coloca requisitos mais altos na capacidade de carga da rede de distribuição. O sistema de armazenamento de energia refere-se a um sistema que converte energia em outras formas de armazenamento para que possa ser convertido em energia utilizável quando necessário. O sistema de armazenamento de energia configurado na estação de carregamento pode armazenar eletricidade durante baixo consumo de eletricidade e carregar durante o pico de consumo de eletricidade, suavizando a curva de alta voltagem da estação de carregamento e reduzindo a perda da rede de distribuição.
4. O dispositivo de potência no módulo de carregamento é atualizado de SiIGBT para o SiC MOSFET de terceira geração
Como componente central da pilha de carregamento DC, o módulo de carregamento representa cerca de 50% do custo total da pilha de carregamento, e o dispositivo de potência é um componente importante do módulo de carregamento. Atualmente, um dos desafios técnicos enfrentados pelas pilhas de carregamento DC de 800V é que, à medida que a voltagem e o nível de carregamento aumentam, o módulo de carregamento precisa ter uma resistência de alta voltagem e densidade de potência mais altas. O carregamento de alta voltagem de 800V aumenta a faixa de potência constante do módulo de carregamento de 400V-750V para 800V-1000V, enquanto o dispositivo de potência SiIGBT comumente usado tem um limite superior de resistência de voltagem de 750V, que precisa ser atualizado para um chip SiCMOSFET com um limite superior de resistência de voltagem de mais de 1200V. Além de seu excelente desempenho de resistência de alta voltagem, os módulos SiC podem aumentar a potência de saída da pilha de carregamento em quase 30% e reduzir as perdas em cerca de 50% em comparação com os dispositivos tradicionais baseados em silício.
5. Os módulos de refrigeração líquida têm vantagens significativas, mas o custo atual é alto e está na fase de introdução
Com o aumento da potência dos postes de carregamento, os módulos de carregamento precisam suportar uma maior densidade de potência. A potência de um único módulo é principalmente de 30-40KW, o que reflete a necessidade de uma dissipação de calor mais forte. Em comparação com os módulos de refrigeração a ar atuais, as vantagens dos módulos de refrigeração líquida incluem vida útil longa, alta eficiência e forte dissipação de calor. No entanto, devido ao alto custo do equipamento de módulo de carregamento refrigerado a líquido, o preço de venda é mais do que o dobro dos módulos refrigerados a ar. Os módulos de refrigeração líquida estão em estágio inicial, e muitas empresas estão implantando ativamente módulos de refrigeração líquida. Espera-se que, à medida que o custo diminua, a taxa de penetração aumentará gradualmente.
6. As armas de supercarregamento refrigeradas a líquido tornaram-se a rota tecnológica futura com suas vantagens de alta corrente, peso leve e carregamento plug-and-play
O ambiente de trabalho de alta potência também coloca requisitos mais elevados para as armas de carregamento. A corrente máxima das armas de carregamento convencionais de refrigeração natural é de 250A, enquanto as armas de carregamento refrigeradas a líquido usam refrigeração a óleo/água para dissipar o calor, e a corrente máxima de carregamento pode chegar a mais de 500A. Ao mesmo tempo, em comparação com as armas de carregamento convencionais, elas podem reduzir o peso em quase 50%. Mas, da mesma forma, o preço das armas de carregamento refrigeradas a líquido ainda está em um nível relativamente alto. De acordo com o briefing de novos produtos da Rifeng Co., Ltd. em 2022, as armas de carregamento refrigeradas a líquido domésticas ainda estão em estágio inicial, e o preço unitário de mercado ultrapassa 20.000 yuan, enquanto o preço das armas de carregamento DC convencionais é de 1.000-2.000 yuan. Com a demanda por armas de carregamento refrigeradas a líquido trazida pela promoção do carregamento rápido de 800V, espera-se que a taxa de penetração das armas refrigeradas a líquido seja ultrapassada.
7. Cabos de superalimentação refrigerados a líquido têm as vantagens de grande corrente, peso leve, diâmetro fino do fio e dissipação rápida de calor
Os cabos conectados às armas de carregamento DC padrão domésticas são principalmente de 35mm2, que podem transportar corrente de 125A. Tomando como exemplo a potência de carregamento de 400KW, a uma voltagem de 800V, a corrente a ser transportada é de 500A, e a área transversal precisa ser aumentada para reduzir o calor causado pelo aumento da corrente. Existem tubos de refrigeração líquida no cabo refrigerado a líquido, e o refrigerante pode remover o calor gerado pelo cabo. O diâmetro do cabo de uma arma de carregamento refrigerada a líquido de 500A geralmente é de apenas 35mm, e seu peso é cerca da metade de um cabo tradicional. Ao mesmo tempo, pode reduzir os danos por calor causados pelo carregamento de alta potência.
