1. Yüksek güçlü esnek pil yığınları, ana akım hızlı şarj çözümü haline gelebilir.
Geleneksel entegre şarj istasyonları, daha yüksek voltajlı şarj gereksinimlerine uyum sağlayamayan sabit bir güce sahiptir ve "yukarıya uyumlu" olamama sorunu vardır. "Aşağıya uyumlu" süreçte, entegre 800V şarj istasyonlarının inşası, performansı boşa harcamak ve yüksek birim yatırım maliyetleri sorunuyla karşı karşıyadır. Esnek pil yığını, elektrikli araç şarj istasyonunun tüm şarj modüllerini bir araya getirir ve güç anahtarlama ünitesi aracılığıyla elektrikli aracın ihtiyaç duyduğu gerçek şarj gücüne göre şarj modüllerini dinamik olarak tahsis eder. Aynı anda birden fazla elektrikli araca enerji sağlayabilir ve ana akım yüksek voltajlı hızlı şarj çözümü haline gelmesi beklenmektedir.
2. Sıvı soğutma teknolojisinin yüksek güçlü hızlı şarjda ısı üretimine karşı yaygınlaştırılması beklenmektedir.
Yüksek güçlü şarjın getirdiği ısı üretimi ve aşırı ısınma sorunları, mevcut elektrikli araçların hızlı şarjıyla karşı karşıya kalan önemli bir zorluktur. Geleneksel hava soğutma teknolojisi, yüzlerce kilovat güce sahip şarj istasyonlarının ısı dağıtım gereksinimlerini karşılamakta zorlanırken, sıvı soğutma daha yüksek hızlı şarj ve deşarj senaryoları için daha uygun olmaktadır. Sıvı soğutma teknolojisi, kablo ile şarj tabancası arasına özel bir sıvı soğutucu yerleştirir ve şarj işlemi sırasında ısıyı alarak şarj tabancasına geri dönen bir pompa tarafından kabloda ve şarj tabancasında dolaşımını sağlar, böylece kablo iletim gücünü artırır ve yüksek güçlü şarjı gerçekleştirir. Geleneksel hava soğutma moduna kıyasla, sıvı soğutma modu yüksek güvenlik, hızlı şarj, uzun ömür ve düşük işletme ve bakım maliyetleri gibi özelliklere sahiptir. Huawei'nin 600KW tam sıvı soğutma çözümünü örnek alarak, başlangıç yatırım maliyeti nispeten yüksek olmasına rağmen, ikincil yatırımı azaltabilir ve yaşam döngüsü maliyeti TCO yaklaşık %40 azaltılabilir.
3. Yüksek voltajlı hızlı şarjın yoğunlaşması güç şebekesine baskı getirecektir. Enerji depolama sistemi konfigürasyonu bir çözüm olabilir.
Yüksek güçlü şarj istasyonlarının yoğun kullanımı, dağıtım ağı üzerinde baskı oluşturacaktır. Ağ kayıp oranı, güç şebekesinin ekonomik verimliliğini değerlendirmek için önemli bir göstergedir. Ağ kayıp oranı = (ağ kayıp gücü/enerji kaynağı) * 100% formülüne göre, elektrikli araçların düzensiz şarjı durumunda, dağıtım ağının ortalama kayıp oranı günlük elektrik tüketimi saatlerinin zirve saatlerine denk geldiğini gösteren %7,85'ten %10,14'e yükselir. 800V süper şarj durumunda, zirve saatlerde yoğun şarj, dağıtım ağının yük kapasitesine daha yüksek gereksinimler getirir. Şarj istasyonunda yapılandırılan enerji depolama sistemi, düşük elektrik tüketimi sırasında elektrik depolayabilir ve zirve elektrik tüketimi sırasında şarj edebilir, şarj istasyonunun yüksek voltaj eğrisini düzleştirir ve dağıtım ağının kayıplarını azaltır.
4. Şarj modülündeki güç cihazı, SiIGBT'den üçüncü nesil yarı iletken SiC MOSFET'e yükseltiliyor.
DC şarj istasyonunun temel bileşeni olan şarj modülü, şarj istasyonunun genel maliyetinin yaklaşık %50'sini oluşturur ve güç cihazı şarj modülünün önemli bir bileşenidir. Şu anda 800V DC şarj istasyonlarının karşı karşıya olduğu teknik zorluklardan biri, gerilim ve şarj seviyesinin artmasıyla birlikte şarj modülünün daha yüksek yüksek gerilim direncine ve güç yoğunluğuna sahip olması gerekliliğidir. 800V yüksek gerilimli şarj, şarj modülünün sabit güç aralığını 400V-750V'den 800V-1000V'ye çıkarırken, yaygın olarak kullanılan SiIGBT güç cihazının dayanma gerilim üst sınırı 750V olduğundan, 1200V'den fazla dayanma gerilim üst sınırına sahip bir SiCMOSFET yongasına yükseltilmesi gerekmektedir. Geleneksel silikon tabanlı cihazlara kıyasla, SiC modülleri şarj istasyonunun çıkış gücünü neredeyse %30 artırabilir ve kayıpları yaklaşık %50 azaltabilir.
5. Sıvı soğutmalı modüller önemli avantajlara sahiptir, ancak mevcut maliyet yüksektir ve tanıtım aşamasındadır
Şarj modüllerinin güç artışıyla birlikte, şarj modülleri daha yüksek güç yoğunluğuna dayanmalıdır. Bir modülün gücü genellikle 30-40KW'dir ve daha güçlü bir ısı dağıtımına ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut hava soğutmalı modüllere kıyasla, sıvı soğutmalı modüllerin avantajları arasında uzun ömür, yüksek verimlilik ve güçlü ısı dağıtımı bulunmaktadır. Ancak, sıvı soğutmalı şarj modül ekipmanlarının yüksek maliyeti nedeniyle satış fiyatı hava soğutmalı modüllerin iki katından fazladır. Sıvı soğutmalı modüller henüz başlangıç aşamasındadır ve birçok şirket sıvı soğutmalı modülleri aktif olarak kullanmaktadır. Maliyetin azalmasıyla birlikte penetrasyon oranının giderek artması beklenmektedir.
6. Sıvı soğutmalı süper şarj tabancaları yüksek akım, hafif ağırlık ve tak-çalıştır şarj avantajlarıyla geleceğin teknoloji yolunu oluşturmuştur
Yüksek güç çalışma ortamı aynı zamanda şarj tabancalarından da daha yüksek gereksinimlerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Geleneksel doğal soğutmalı şarj tabancalarının maksimum akımı 250A iken, sıvı soğutmalı şarj tabancaları yağ soğutma/su soğutma kullanarak ısıyı dağıtır ve maksimum şarj akımı 500A'nın üzerine çıkabilir. Aynı zamanda, geleneksel şarj tabancalarına kıyasla neredeyse yarı yarıya ağırlık azaltabilirler. Ancak benzer şekilde, sıvı soğutmalı şarj tabancalarının fiyatı hala oldukça yüksektir. 2022 yılında Rifeng Co., Ltd.'nin yeni ürün bilgilendirme sunumuna göre, yerli sıvı soğutmalı şarj tabancaları hala başlangıç aşamasındadır ve pazar birim fiyatı 20.000 yuanı aşmaktadır, oysa geleneksel DC şarj tabancalarının fiyatı 1.000-2.000 yuan arasındadır. 800V hızlı şarjın teşvikiyle getirilen sıvı soğutmalı şarj tabancalarına olan talep ile sıvı soğutmalı tabancaların penetrasyon oranının artması beklenmektedir.
7. Sıvı soğutmalı süper şarj kabloları büyük akım, hafif ağırlık, ince tel çapı ve hızlı ısı dağılımı avantajlarına sahiptir
Yerli standart DC şarj tabancalarına bağlı kablolar genellikle 35mm2'dir ve 125A akım taşıyabilir. 400KW şarj gücünü örnek alırsak, 800V geriliminde taşınması gereken akım 500A'dır ve akımın artmasıyla oluşan ısıyı azaltmak için kesit alanı artırılmalıdır. Sıvı soğutmalı kabloların içinde sıvı soğutma boruları bulunur ve soğutucu kablo tarafından üretilen ısıyı alabilir. 500A'lık bir sıvı soğutmalı şarj tabancasının kablo çapı genellikle sadece 35mm'dir ve ağırlığı geleneksel kablonun yaklaşık yarısı kadardır. Aynı zamanda yüksek güç şarjından kaynaklanan ısı hasarını azaltabilir.
