"초속 1km, 5분 충전으로 주행 거리 200km." 2월 27일, 2024년 화웨이 차이나 디지털 에너지 파트너 컨퍼런스에서 화웨이 디지털 에너지 테크놀로지(이하 "화웨이 디지털 에너지")는 완전 액체 냉각식 슈퍼차저 스테이션 홍보 계획을 발표하며 "충전 경험을 현실로 만든다"고 주장했습니다. 이 계획에 따르면 화웨이 디지털 에너지는 2024년에 전국 340여 개 도시와 주요 고속도로에 10만 개 이상의 화웨이 완전 액체 냉각식 슈퍼차저 파일을 구축하여 "도시를 위한 하나의 네트워크", "고속을 위한 하나의 네트워크", "하나의 전력망"을 구축할 예정입니다. "친절한" 충전 네트워크입니다. 실제로 화웨이는 작년 10월 초에 완전 액체 냉각식 슈퍼차저 제품을 출시했으며 지금까지 여러 시범 사이트의 레이아웃을 완료했습니다.
공교롭게도 NIO는 작년 말 새로운 640kW 완전 수냉식 초고속 충전 파일을 출시한다고 공식 발표했습니다. 이 초고속 충전 파일에는 무게가 2.4kg에 불과한 수냉식 충전 건이 장착되어 있으며, 이르면 올해 4월에 공식 출시될 예정입니다. 지금까지 많은 사람들이 2024년을 완전 수냉식 슈퍼차저의 폭발적인 성장의 해라고 불렀습니다. 하지만 이 새로운 기술에 대해 많은 사람들이 여전히 많은 의문을 가지고 있다고 생각합니다. 수냉식 오버차저란 정확히 무엇일까요? 수냉식 오버차저만의 장점은 무엇일까요? 수냉식이 앞으로 슈퍼차저의 주류 개발 방향이 될까요?
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더욱 효율적이고 빠른 충전
"지금까지 소위 완전 수냉식 슈퍼차저에 대한 통일된 표준 정의는 없습니다." 시안 이공대학교 마이크로전자기술연구소의 웨이 동 엔지니어는 중국 자동차 뉴스 기자와의 인터뷰에서 이렇게 말했습니다. 쉽게 말해, 완전 수냉식 슈퍼차저 파일 충전은 액체 순환을 이용하여 충전 모듈, 케이블, 충전 건 헤드 등 주요 부품에서 발생하는 열을 빠르게 제거하는 기술입니다. 전용 파워 펌프를 사용하여 냉각수의 흐름을 구동하여 열을 방출하고 충전 장비가 효율적인 작동을 유지할 수 있도록 합니다. 완전 수냉식 슈퍼차저 파일의 냉각수는 일반 물이 아니라 에틸렌 글리콜, 물, 첨가제 및 기타 물질을 주로 포함합니다. 그 비율은 각 회사의 기술 비밀입니다. 냉각수는 액체의 안정성과 냉각 효과를 향상시킬 뿐만 아니라 장비의 부식 및 손상을 줄일 수 있습니다. 방열 방식은 충전 장비의 성능에 큰 영향을 미친다는 것을 알아야 합니다. 이론 계산에 따르면, 일반 고출력 DC 고속 충전 장치의 현재 열 손실은 약 5%입니다. 열 방출이 원활하지 않으면 장비의 노화가 가속화될 뿐만 아니라 충전 장비의 고장률도 높아집니다.
영어: 바로 완전 액체 냉각 방열 기술의 지원으로 완전 액체 냉각 슈퍼 차징 파일의 출력이 기존 고속 충전 파일보다 훨씬 높습니다.예를 들어, Huawei의 액체 냉각 슈퍼 차징 파일은 최대 출력이 600kW로 사용자는 "커피 한 잔과 완전 충전"의 매우 빠른 충전 경험을 즐길 수 있습니다. "현재 완전 액체 냉각 슈퍼 차저의 전류와 출력은 다르지만 모두 기존의 고속 충전기와 슈퍼 차저보다 강력합니다."베이징 과학기술대학의 Zeng Xin 교수는 중국 자동차 뉴스 기자에게 다음과 같이 말했습니다.현재 일반 고속 충전 파일의 출력은 일반적으로 약 120kW이고 기존 슈퍼 차징 파일은 약 300kW입니다. Huawei와 NIO의 완전 액체 냉각 슈퍼 차징 파일의 출력은 최대 600kW에 도달할 수 있습니다.또한 Huawei의 완전 액체 냉각 슈퍼 차징 파일에는 지능형 식별 및 적응 조정 기능도 있습니다. 다양한 모델의 배터리 팩의 속도 요구 사항에 따라 출력 전력과 전류를 자동으로 조절하여 최대 99%의 단일 충전 성공률을 달성합니다.
영어: "완전 액체 냉각 과급 파일의 가열은 또한 전체 산업 체인의 발전을 주도했습니다."선전 선진 기술 연구소 신에너지 혁신 기술 센터의 연구원인 후펑린에 따르면, 완전 액체 냉각 과급 파일에 필요한 구성 요소는 과충전 장비 구성 요소, 일반 구조 구성 요소, 고전압 고속 충전 재료 및 지능형 감지 구성 요소, 실리콘 카바이드 칩, 파워 펌프, 냉각수뿐만 아니라 완전 액체 냉각 모듈, 완전 액체 냉각 충전 건 및 충전을 포함한 기타 구성 요소로 크게 나눌 수 있습니다.대부분은 기존 충전 파일에 사용되는 구성 요소보다 성능 요구 사항이 더 엄격하고 비용이 더 높습니다.
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사용하기 편리하고 수명 주기가 더 깁니다.
일반 충전 파일이나 기존의 고속/초고속 충전 파일과 비교했을 때, 완전 수냉식 슈퍼차저 파일은 충전 속도가 빠를 뿐만 아니라 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. "화웨이의 완전 수냉식 슈퍼차저 충전 건은 매우 가벼워서, 기존의 크고 무거운 충전 건과 달리 힘이 약한 여성 운전자도 쉽게 사용할 수 있습니다."라고 충칭의 전기차 소유자 저우샹 씨는 말했습니다.
"일련의 신기술, 신소재, 신개념을 적용하여 완전 액체 냉각 슈퍼차저 파일은 기존 충전 파일이 따라올 수 없는 이점을 제공합니다." 후펑린(Hu Fenglin)은 완전 액체 냉각 슈퍼차저 파일의 경우 전류와 전력이 더 크다고 말했습니다. 더 크다는 것은 충전 속도가 빠르다는 것을 의미합니다. 일반적으로 충전 케이블의 발열량은 전류의 제곱에 비례합니다. 충전 전류가 클수록 케이블 발열량도 커집니다. 케이블에서 발생하는 열을 줄이고 과열을 방지하려면 와이어 단면적을 늘려야 하며, 이는 충전 건과 충전 케이블이 더 무겁다는 것을 의미합니다. 완전 액체 냉각 슈퍼차저는 방열 문제를 해결하고 단면적이 작은 케이블을 사용하여 더 큰 전류를 전송할 수 있도록 합니다. 따라서 완전 액체 냉각 슈퍼차저 파일의 케이블은 기존 슈퍼차저 파일보다 더 얇고 가벼우며, 충전 건 또한 더 가볍습니다. 예를 들어, NIO의 완전 수냉식 슈퍼차저 파일의 충전 건은 무게가 2.4kg에 불과하여 기존 충전 파일보다 훨씬 가볍습니다. 이 파일은 훨씬 가벼워져 특히 여성 운전자에게 더욱 편리한 사용자 경험을 제공합니다.
"완전 액체 냉각 방식의 슈퍼차징 파일의 장점은 안전성이 높다는 것입니다." 웨이 동(Wei Dong)은 과거 대부분의 충전 파일은 자연 냉각, 공랭 등의 방식을 사용했으며, 충전 파일 관련 부분에 환기구가 필요했습니다. 이로 인해 먼지, 미세 금속 입자, 염분, 수증기 등이 혼합된 공기가 충전 파일 내부로 유입되어 전기 부품 표면에 흡착되어 시스템 절연 성능 저하, 방열 불량, 충전 효율 저하, 장비 수명 단축 등의 문제를 야기했습니다. 반면, 완전 액체 냉각 방식은 전체 커버리지를 달성하고 절연 및 안전성을 향상시키며, 충전 파일의 국제 전기 표준 IP65 수준의 방진 및 방수 성능을 더욱 향상시켜 신뢰성을 높였습니다. 더욱이, 공랭식 멀티 팬 설계를 폐기한 후, 완전 수랭식 슈퍼차징 파일의 작동 소음이 크게 감소했습니다. 공랭식 충전 파일에서 70데시벨이었던 소음이 약 30데시벨로, 속삭임에 가까운 소음 수준입니다. 덕분에 과거 주택가에서 고속 충전이 필요했던 불편함을 해소할 수 있었습니다. 야간 소음으로 인한 민원이 끊이지 않았던 것도 이러한 이유 때문입니다.
낮은 운영 비용과 짧은 회수 비용 주기 또한 완전 액체 냉각식 슈퍼차저 파일의 장점 중 하나입니다. Zeng Xin은 기존 공랭식 충전 파일의 수명이 일반적으로 5년을 넘지 않지만, 현재 충전소 운영을 위한 임대 기간은 대부분 8~10년으로, 이는 충전소 운영 주기 동안 최소 재투자가 필요하다는 것을 의미한다고 말했습니다. 주요 충전 장치를 교체하십시오. 완전 액체 냉각식 충전 파일의 수명은 일반적으로 10년 이상입니다. 예를 들어, Huawei의 완전 액체 냉각식 슈퍼차저 파일의 설계 수명은 15년 이상으로, 충전소의 전체 수명 주기를 포괄할 수 있습니다. 또한, 먼지 제거 및 유지 관리를 위해 캐비닛을 자주 열어야 하는 공랭식 모듈을 사용하는 충전 파일과 비교했을 때, 완전 액체 냉각식 충전 파일은 외부 라디에이터에 먼지가 쌓인 후에만 세척하면 되므로 유지 관리가 간단합니다.
종합적으로 볼 때, 완전 수냉식 슈퍼차저의 전체 수명 주기 비용은 기존 공랭식 충전 장비보다 낮습니다. 완전 수냉식 슈퍼차저 파일의 적용 및 보급을 통해, 그 종합적인 비용 효율성 이점은 점점 더 명확해질 것입니다.
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시장은 밝은 전망을 가지고 있으며 경쟁은 치열해지고 있습니다.
실제로 신에너지 자동차 보급률이 지속적으로 증가하고 충전 파일과 같은 지원 인프라가 빠르게 발전함에 따라, 완전 액냉식 슈퍼차징 파일이 업계 경쟁의 초점이 되었습니다. 많은 신에너지 자동차 회사, 충전 파일 회사, 기술 회사 등이 완전 액냉식 슈퍼차징 파일의 기술 연구 개발 및 레이아웃에 착수했습니다.
테슬라는 업계 최초로 수냉식 슈퍼차징 파일을 배치 방식으로 도입했습니다. V3 슈퍼차징 파일은 완전 수냉식 설계, 수냉식 충전 모듈, 그리고 수냉식 충전 건을 채택했습니다. 단일 건의 최대 충전 전력은 250kW입니다. 테슬라는 작년부터 전 세계에 새로운 V4 완전 수냉식 슈퍼차징 스테이션을 점진적으로 도입해 온 것으로 알려졌습니다. 아시아 최초의 V4 슈퍼차징 스테이션은 작년 10월 중국 홍콩에 출시되었으며, 곧 중국 본토 시장에도 진출할 예정입니다. 이 충전 파일의 이론상 최대 충전 전력은 615kW로, 화웨이와 NIO의 완전 수냉식 슈퍼차징 파일 성능과 동일한 수준이라고 합니다. 이로써 완전 수냉식 충전 파일 시장 경쟁이 조용히 시작된 것으로 보입니다.
"일반적으로 완전 수냉식 슈퍼차저는 고출력 충전 기능을 갖추고 있으며, 충전 효율이 크게 향상되어 사용자의 충전 불안을 효과적으로 완화할 수 있습니다." 중국 자동차 뉴스 기자와의 인터뷰에서 그는 현재 완전 수냉식 슈퍼차저의 과충전은 적용 범위가 제한되어 있어 비용이 증가한다고 말했습니다. 또한, 고출력 충전은 전력 배터리 안전 관리를 최적화하고 차량 전압 플랫폼을 높여야 하므로 비용도 15%에서 20%까지 증가할 것입니다. 전반적으로 고출력 충전 기술 개발은 차량 안전 관리, 고전압 장치의 독립적 제어 가능성, 비용 등의 요소를 종합적으로 고려해야 하며, 이는 단계적인 과정입니다.
"액랭식 슈퍼차저 파일의 높은 가격은 대규모 홍보를 저해하는 실질적인 장애물 중 하나입니다." 후펑린은 현재 화웨이 슈퍼차저 파일 개당 가격이 약 60만 위안이라고 밝혔습니다. 현재 충전 사업에 종사하는 중소기업들은 경쟁이 거의 불가능합니다. 하지만 장기적인 발전 전망에서 응용 분야 확대 및 비용 절감을 통해 완전 액랭식 슈퍼차저 파일의 다양한 장점이 점차 부각될 것입니다. 안전하고 고속, 빠른 충전에 대한 사용자 수요와 시장의 엄격한 수요는 완전 액랭식 슈퍼차저 파일의 개발에 더 넓은 여지를 제공할 것입니다.
CICC가 최근 발표한 연구 보고서에 따르면, 액랭식 과충전은 산업 사슬의 업그레이드를 주도하고 있으며, 2026년에는 국내 시장 규모가 약 90억 위안에 달할 것으로 예상된다. 자동차 기업, 에너지 기업 등의 주도로 2026년에는 국내 액랭식 과충전소가 4만 5천 개에 달할 것으로 예상된다.
쩡신은 또한 2021년 국내 시장에서 과충전을 지원하는 모델은 10개 미만일 것이며, 2023년에는 140개가 넘을 것으로 예상되며, 앞으로 더 늘어날 것이라고 지적했습니다. 이는 신에너지 자동차의 에너지 보충에 대한 사람들의 일과 삶의 가속화된 속도를 현실적으로 반영할 뿐만 아니라, 시장 수요의 발전 추세를 반영하는 것이기도 합니다. 따라서 완전 액랭식 과충전 파일의 발전 전망은 매우 밝습니다.
게시 시간: 2024년 3월 15일