Para mitigar los riesgos energéticos y lograr la neutralidad de carbono, la electrificación y la digitalización de los automóviles han surgido como trayectorias de desarrollo fundamentales para el sector automovilístico mundial. Los gobiernos de todo el mundo han introducido diversos planes e iniciativas. En 2022, la tasa de penetración mundial de vehículos eléctricos superó por primera vez las 10%.
Durante este período de rápida expansión de la cuota de mercado de los vehículos de nueva energía, la "autonomía de conducción" ha sido siempre uno de los factores decisivos que influyen en la decisión de los consumidores de comprar VE. Como consecuencia, varias marcas de automóviles mejoran continuamente su oferta de productos. La web automovilística estadounidense Edmunds realizó un análisis comparativo de los datos de las pruebas de autonomía de 61 modelos de vehículos eléctricos, entre ellos Mercedes-Benz, BMW y Ford, y la gran mayoría de las marcas de coches eléctricos han superado la autonomía indicada en la publicidad.
Por otro lado, más allá de la capacidad de autonomía inherente a los vehículos, la accesibilidad y la solidez de las opciones de "repostaje" en las carreteras también influyen significativamente en la "autonomía". Sin estaciones de recarga convenientemente situadas y eficientes, la autonomía de los vehículos de nueva energía sigue siendo limitada.
En 2006, BYD construyó la primera estación de recarga de vehículos eléctricos de China. En abril de 2023, China contaba con más de 2 millones de estaciones de carga públicas, con estaciones de carga de corriente alterna (CA) ligeramente superiores a las de corriente continua (CC). La distribución de estos dos grandes tipos se ha mantenido relativamente estable. En 2022, Estados Unidos prevé destinar un presupuesto de $7.500 millones al establecimiento de 500.000 pilas de recarga públicas. Teniendo en cuenta esta trayectoria de crecimiento, se prevé que la demanda de estaciones de recarga públicas en todo Estados Unidos supere el millón en 2030. En el mercado europeo se observa una tendencia similar. Según un informe de Euractiv del 25 de julio de 2023, el Consejo Europeo aprobó un nuevo reglamento que obliga a todos los estados miembros de la Unión Europea a proporcionar una estación de carga cada 60 kilómetros a lo largo de las carreteras principales a partir de 2025.
En consecuencia, en el contexto de la creciente demanda del mercado y la evolución de las políticas nacionales, las estaciones de recarga de alta potencia refrigeradas por líquido están a punto de convertirse en la próxima frontera para aliviar la "ansiedad de autonomía" de los vehículos de nueva energía.
Desde el punto de vista de las tendencias, hay cuatro direcciones clave en el desarrollo de las estaciones de carga: ①DC en lugar de AC, ② el diseño de alta potencia y estandarizado de módulos de carga, ③ la sustitución de disipación de calor por refrigeración líquida para refrigeración por airey ④ la eliminación de los cargadores a bordo (OBC). Estas cuatro tendencias se influyen mutuamente. La carga de corriente continua reduce el tiempo de carga de los vehículos de nueva energía, lo que aumenta considerablemente la eficiencia de la carga (las estaciones de carga de corriente alterna necesitan entre 8 y 10 horas para una carga completa, mientras que las de corriente continua sólo necesitan entre 20 y 90 minutos). Al mismo tiempo, la tendencia hacia módulos de carga de alta potencia impulsará nuevos aumentos de la densidad energética dentro de un determinado volumen de baterías. Además, el circuito de alta tensión durante la carga genera un calor considerable, lo que conlleva importantes pérdidas de calor. Por lo tanto, una gestión térmica eficaz de la batería resulta crucial. La refrigeración por aire tradicional se vuelve gradualmente inadecuada para satisfacer las demandas de una potencia tan elevada y un intercambio de calor tan rápido, de ahí las prometedoras perspectivas de mercado para la refrigeración de alta potencia. estaciones de carga refrigeradas por líquido.
Desde una perspectiva arraigada en la seguridad tecnológica, las estaciones de recarga tradicionales o las estaciones de recarga refrigeradas por semilíquido emplean mecanismos de refrigeración por aire. Estos sistemas utilizan radiadores o ventiladores para introducir aire en la estructura desde un lado, expulsando directamente el calor generado por los componentes eléctricos y todo el módulo. El aire expulsado se lleva el calor de la estructura. Sin embargo, este método de refrigeración exige una estricta norma de calidad del aire, ya que éste puede arrastrar impurezas como polvo y humedad. Cuando las impurezas se introducen en la estación de carga, se adhieren a los componentes internos, deteriorando el aislamiento y la calidad de disipación del calor, lo que reduce la eficacia de la carga y la vida útil del equipo.
Mientras que el disipación de calor por refrigeración líquida utiliza el placa refrigerada por líquido/placa refrigerada por agua/tubo serpentín, sin ningún conducto de aire fuera del módulo. El principio de disipación del calor es que la circulación del líquido refrigerante (refrigerante) dentro de la cámara de la placa refrigerada por líquido, transfiere el calor al radiador, que puede ser soplado directamente por el calor de la superficie del aire. Como resultado, el módulo de carga refrigerado por líquido y los componentes eléctricos del interior de la estación de carga permanecen aislados del entorno exterior, lo que permite un grado de protección IP65. Este diseño mejora la fiabilidad, la eficacia del intercambio de calor y la vida útil en general.
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