新能源汽车充电接口液冷充电应用开发
新能源汽车行业作为全球汽车产业转型的重要方向,近年来发展迅猛。2024年1-9月,全球新能源汽车累计销量达到1175.56万辆,同比增长21.36%,渗透率达到19.11%,同比增长3.14个百分点。从区域市场来看,中国市场表现尤为突出。2024年1-10月,国内新能源汽车产销分别完成977.9万辆和975万辆,同比分别增长33%和33.9%,新能源汽车新车销量占汽车新车总销量的39.6%。发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。
随着新能源汽车市场的爆发式增长,充电焦虑成为了行业发展的一大痛点。截止2024年底,我国新能源汽车保有量达3140万辆,而新能源汽车充电设施总数为1281.8万台,其中公共充电设施357.9万台,私人充电设施923.9万台。公共充电设施数量严重不足,常导致“一桩难求”的现象。且相比燃油车加油全过程只需要10-20min,传统自然冷却的充电桩功率较低,给电车充电往往超过30min,用户往往需要花费几个小时来排队充电,这极大限制了新能源汽车的用户体验。
在此背景下,大功率充电技术正成为破解困局的关键方向。相较于传统功率充电,大功率充电旨在通过提高充电电压或电流,或同时提高两者来提升车辆充电功率,从而缩短车辆充电时间[2]。近年来,通过无数车企的不断努力,充电功率已从“千瓦级”突破“兆瓦级”的时代。目前,比亚迪推出的超级e平台,能够实现1000V,1000A,共1兆瓦的充电功率[3]。华为的下一步目标将是“单枪3兆瓦”的充电功率[4]。
大功率充电会导致充电接口及电池设备热量产生加剧,充电功率的提高也为热管理技术带来了不小的挑战。
本文主要从液冷系统关键技术、系统设计与实现、实验验证和经济性与标准化4个方面对充电接口液冷系统进行研究,旨在解决提升载流能力时充电接口容易产生过热的问题。在技术层面,通过攻克液冷系统关键技术,能够为充电接口散热提供创新性解决方案,填补行业在高载流充电接口热管理技术领域的空白。在应用层面,所设计的液冷系统,能确保充电接口在高载流状态下稳定运行,大幅提升充电设备的整体性能,推动大功率快充技术的广泛应用。经实验验证的研究成果,为充电设备制造商提供了可靠的技术参考,助力其开发高效、安全的充电设备。在行业发展层面,开展经济性与标准化研究,有助于降低液冷系统的成本,解决充电接口线缆直径与重量的矛盾,推动行业标准的统一,加速充电基础设施的升级换代,促进电动汽车产业的可持续发展 。
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