Japonijoje skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas 2026 m.: daugiau nei 400 kW technologija, skysčiu aušinami kabeliai ir 1500 V architektūra

Svarbiausios išvados

• Skysčio aušinimo principas: aušinimo skystis cirkuliuoja kabelio viduje, kad pašalintų šilumą, todėl kabeliai tampa plonesni, pistoletų galvutės yra daugiau nei 40 % lengvesnės nei oru aušinamų įrenginių, o nuolatinė srovė – 600 A.
• 400 kW+ architektūra: padalinto tipo maitinimo spinta ir skysčiu aušinami gnybtai su dinaminiu kelių purkštuvų galios paskirstymu; vieno purkštuvo maksimali galia siekia 400 kW.
• 1500 V rezervas: naudojant CHAdeMO 3.0 (ChaoJi) ir CCS2 aukštos įtampos tendencijas, 1500 V magistralės architektūra tampa standartu itin greitoms stotims.
• Įkrovimo patirtis: 10 minučių papildomai nuvažiuoja 300 km+, todėl įkrovimas dideliu atstumu greitkelyje primena degalų papildymą ir žymiai sutrumpina įkrovimo laiką.
• Diegimo pagrindai: ryšio pajėgumas, atnaujinimo įdiegimo laikas, BESS buferizavimas ir sertifikavimo planavimas lemia, kaip greitai bus atidaryta itin greita stotis.

Japonijos skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas: kodėl tai yra 2026 m. pagrindinė linija

Šiandieninis Japonijos greitojo įkrovimo tinklas yra „pakankamai daug, bet per mažai galios“: iš maždaug 14 000–16 000 aktyvių greitojo įkrovimo prievadų dominuoja 50 kW klasės įrenginiai, o vidutinė vieno prievado galia tesiekia apie 27–40 kW – tai labai neatitinka itin greito įkrovimo reikalavimų, kuriuos numato 2030 m. tikslas – 300 000 prievadų, o skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas (400 kW+) yra įranga, kuri panaikina šią spragą. Skysčiu aušinamas įrenginys išsprendžia dvi kliūtis: oru aušinami kabeliai tampa per sunkūs ir per karšti, kai srovė viršija 250 A, kad palaikytų didelę galią, o skysčiu aušinami kabeliai išskiria šilumą, todėl 600 A nuolatinė srovė ir lengvas veikimas tampa realybe. Kartu su 800 V transporto priemonės tūriu ir CHAdeMO 3.0 (ChaoJi) industrializacija, 2026-ieji taps metais, kai Japonijoje skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas pereis iš bandomojo į didelio masto diegimą. Šiame straipsnyje aptariami technologijos principai, architektūros projektavimas, lyginamoji analizė, diegimo pagrindai ir atvejo aprašymas.

H2: Skysčiu aušinamų kabelių technologija: kaip pasiekiama 600 A srovė

Skysčiu aušinamų itin greito įkrovimo aušinimo revoliucija vyksta trimis lygmenimis: skysčiu aušinami galios moduliai (šaltos plokštės, tiesiogiai pritvirtintos prie SiC modulių, o aušinimo skystis pašalina jungties šilumą), skysčiu aušinami kabeliai (aušinimo skysčio vamzdžiai, išdėstyti aplink kabelio laidininkus, su mikrocirkuliaciniu siurbliu pistoleto galvutėje, kuris cirkuliuoja aušinimo skystį atgal į pagrindinį šilumokaitį) ir viso įrenginio šilumos valdymas (pagrindinės pusės šilumokaičiai su uždaros kilpos oro arba vandens aušinimu). Verti citavimo duomenys: skysčiu aušinami kabeliai padidina įkrovimo srovę nuo oru aušinamo įrenginio ribos, kuri yra maždaug 250 A, iki 600 A, o kadangi įkrovimo galia lygi srovės ir įtampos sandaugai, vienas pistoletas ant 800 V platformos gali tiekti 480 kW; skysčiu aušinama pistoleto galvutė sveria tik apie 50–60 % oru aušinamo įrenginio svorio (maždaug 1,5–2,5 kg), o kabelis yra lankstesnis – Japonijos scenarijuose, kuriuose daug vyresnio amžiaus ir moterų naudotojų, lengva pistoleto galvutė tiesiogiai lemia įkrovimo patirtį ir eksploatavimo saugą.

H3: Skysčiu aušinamų kabelių ir oru aušinamų kabelių palyginimo lentelė

H2: 400 kW+ itin greita architektūra: padalinto tipo maitinimo spinta ir skysčiu aušinami terminalai

Japonijos 400 kW+ itin greitos stotys naudoja padalintą architektūrą: maitinimo spinta (centralizuoti maitinimo blokai, aušinami oru arba skysčiu) yra atskirta nuo skysčiu aušinamų gnybtų (2–8 purkštuvų padėtys) ir sujungta skysčiu aušinamais kabeliais, o EMS/energijos skirstytuvai dinamiškai paskirsto energiją pagal poreikį. Padalintos konstrukcijos privalumai ypač ryškūs Japonijoje: maitinimo spintą galima pastatyti elektros patalpoje arba konteineryje (išvengiant oro sąlygų ir užimamų vietų), gnybtai yra lengvi ir išdėstyti šalia stovėjimo vietų, išplėtimas tik prideda maitinimo modulius, pakartotinai naudojant gnybtus, o kelių purkštuvų energijos dalijimasis maksimaliai padidina stoties pralaidumą (400 kW spinta su 4 purkštuvais užtikrina 240 kW vieno purkštuvo pikus arba 100 kW vienai transporto priemonei, kai keturi purkštuvai įkraunami vienu metu).

H3: 400 kW skysčiu aušinamos itin greitos stoties pagrindinių dislokavimo parametrų lentelė

H2: 1500 V architektūra ir CHAdeMO 3.0: standartinė pagrindinė itin greito įkrovimo linija Japonijoje

Pagrindinė Japonijos itin greito įkrovimo standartų linija yra CHAdeMO 3.0 (Japonijos ir Kinijos bendrai sukurta „ChaoJi“ specifikacija): 1500 V magistralė, iki 600 kW, suderinama su CHAdeMO ir GB/T ekosistemomis ir pozicionuojama kaip pramonės standartas Japonijos naujos kartos itin greitam įkrovimui. 2026 m. „ChaoJi“ pereis į bandomąjį patvirtinimo etapą, o industrializacijos tikimasi 2027–2028 m. Itin greitoms stotims, kurios bus įdiegtos 2026 m., rekomenduojama strategija yra „1000 V tiekimas su 1500 V rezervu“: maitinimo moduliai, kurių vardinė įtampa didesnė nei 1200 V, magistralės konstrukcija, skirta 1500 V atnaujinimams, ir skysčiu aušinami kabeliai, skirti 600 A srovei, siekiant išvengti modifikacijų, kai 2027 m. pasirodys „ChaoJi“ transporto priemonės. Tuo tarpu importuojamų 800 V transporto priemonių (CCS2) daugėja, todėl stočių pabūklų pozicijos turėtų būti konfigūruojamos kaip CHAdeMO/CCS2 mišinys.

H2: Diegimo pagrindai: maitinimo prijungimas, sertifikavimas ir BESS koordinavimas 400 kW+ stotims

400 kW+ itin greitos stoties inžineriniai apribojimai susitelkia į tris sritis. Maitinimo prijungimas: 400 kW stočiai paprastai reikia 6,6 kV aukštos įtampos jungties su 6–12 mėnesių atnaujinimo laiku; objektai, kuriems taikomi apribojimai, gali naudoti „žemos įtampos sutarties ir BESS buferio“ planą (BESS išlaiko tinklo pusės pikus sutarties ribose, sutrumpindama paruošimo laiką iki 2–5 mėnesių). Sertifikavimas: maitinimo spinta ir skysčiu aušinami gnybtai yra patikrinti dėl PSE ir CHAdeMO atitikties, o vieno tipo ciklai trunka ilgiau nei 6 mėnesius – rekomenduojama modulinė konstrukcija, kad vienas tipas apimtų kelias maitinimo konfigūracijas. Konstrukcija: skysčiu aušinamas įrenginys apima aušinimo skysčio pildymą, vamzdynų nuotėkio bandymą ir srauto kalibravimą, kurį atlieka sertifikuoti paslaugų teikėjai, taip pat turi būti suprojektuotas skysčiu aušinamas kabelių laikymas ir žemos temperatūros antifrizas (Hokaido žiema).

H3: 400 kW itin greitos stoties maitinimo prijungimo parinkčių palyginimo lentelė

H2: Scenos pasakojimas: Pietų Afrikos greitkelio 400 kW skysčiu aušinamos itin greitos stoties įrengimas

2026 m. birželį SA, esanti Tohoku greitkelyje, suplanavo 4 patrankų 400 kW skysčiu aušinamą itin greitą stotį, skirtą aptarnauti šventinį eismą. Pirmiausia komanda atliko inžinerinius išankstinius patikrinimus: esama SA prijungimo sutartis buvo 350 kW, viršijanti 400 kW spintos piką – visiškas atnaujinimas užtruktų 12 mėnesių ir nepasiektų žiemos piko, todėl komanda pasirinko „sutarties atnaujinimą iki 450 kW plius 120 kW / 141 kWh BESS buferio“, sutrumpindama paruošimo laiką iki 4 mėnesių. Įrangai stotyje buvo naudojama maitinimo spinta su 4 skysčiu aušinamais gnybtais (2 CHAdeMO 2.0, 2 CCS2, su rezervuotomis ChaoJi atnaujinimo vietomis) ant 1500 V suprojektuotos magistralės. Sertifikuojant PSE ir CHAdeMO atitikties bandymai buvo atliekami lygiagrečiai, o sertifikatai buvo gauti rugpjūtį. Stotis pradėjo veikti spalio mėnesį: realaus pasaulio bandymai parodė 360 kW vieno įkrovimo stoties pikus 800 V transporto priemonėse, apie 280 km padidėjusį atstumą per 10 minučių, o BESS 35 % sumažino pikus intensyvaus eismo valandomis, neviršydama pagrindinio įkrovimo biudžeto. Žiemos bandymai parodė, kad skysčiu aušinamų kabelių galia nesumažėjo esant -10 °C temperatūrai, o antifrizo konstrukcija veikė normaliai. Stoties vadovo verdiktas: skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas greitkelių įkrovimą paverčia iš „pusvalandžio eilės“ „degalų papildymo patirtimi“ – 400 kW+ nėra specializuotos lenktynės, o esminis tolimųjų kelionių patirties atnaujinimas.

H2: 7 aukšto dažnio DUK

1. K: Kuo skiriasi skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas nuo įprasto greito įkrovimo? A: Skysčiu aušinamas itin greitas įkrovimas naudoja skysčiu aušinamus kabelius ir maitinimo modulius, kurie palaiko 600 A srovę ir daugiau nei 400 kW vieno purkštuvo galią, per 10 minučių nuvažiuojant 300 km; įprastas greitas įkrovimas (aušinamas oru) tiekia 150–180 kW vienam purkštuvui.
2. K: Kokių maitinimo prijungimo sąlygų reikia 400 kW itin greitam įkrovikliui? A: Paprastai reikia 6,6 kV aukštos įtampos jungties arba žemos įtampos sutarties atnaujinimo; esant ribotam prijungimui, naudokite „sutartį ir BESS buferį“, kad tinklo pusės pikai neviršytų sutarties.
3. K: Ar skysčiu aušinami kabeliai gali pratekėti? A: Gamybiniuose skysčiu aušinamuose kabeliuose naudojami dvigubo sluoksnio vamzdžiai ir sandarinimo konstrukcijos, su lygio ir slėgio stebėjimu šeimininko pusėje bei automatiniais išsijungimo signalais, kai nuteka; techninė priežiūra sutelkta į periodinius lygio ir sandarumo patikrinimus.
4. K: Kada bus galima naudoti CHAdeMO 3.0 (ChaoJi)? A: Bandomasis patvirtinimas bus pradėtas 2026 m., o industrializacijos tikimasi 2027–2028 m.; 2026 m. dislokuotos stotys turėtų naudoti 1500 V architektūrą, kad būtų išvengta modernizavimo.
5. K: Kiek lengvesnė skysčiu aušinama pistoleto galvutė nei oru aušinama? A: Skysčiu aušinamos pistoleto galvutės sveria apie 1,5–2,5 kg, tai yra daugiau nei 40 % lengvesnės nei oru aušinami įrenginiai, be to, jos turi lankstesnius laidus – juos lengviau valdyti vyresnio amžiaus ir moterims naudotojams.
6. K: Kurie Japonijos scenarijai tinka skysčiu aušinamoms itin greitoms stotims? A: Greitkelių Pietų/Pietų Afrikos šiaurėje, itin greitų miestų flagmaninių stočių, logistikos parkų bazių ir komercinių objektų stovėjimo aikštelių; didelės galios, trumpalaikio naudojimo scenarijai duoda didžiausią grąžą.
7. K: Ar skysčiu aušinamų itin greito įkrovimo sistemų eksploatavimo ir priežiūros išlaidos yra didesnės? A: Aušinimo skysčio valdymas, lygio stebėjimas ir vamzdynų patikra padidina užduočių skaičių, tačiau mažesnis komponentų gedimų rodiklis ir paprastesnis šilumos išsklaidymas leidžia bendrą padidėjimą išlaikyti nedidelį – pirmaujantys operatoriai skaičiuoja apie 10–20 %.

H2: Susiję produktai ir vidinės nuorodos

Produktų palaikymas Japonijos 400 kW+ skysčiu aušinamoms itin greito įkrovimo stotims: galima diegti pavyzdines stotelesant grindų statomos nuolatinės srovės įkrovimo stotelės(320 kW–480 kW skysčiu aušinamas, 600 A skysčiu aušinami kabeliai, kelių pūstuvų dinaminis energijos dalijimasis, 1500 V architektūros rezervas), pagrindinė greitkelių Pietų/Australijos greitkelių itin greito diegimo forma; apima visus energijos segmentusNuolatinės srovės greitojo įkrovimo stotelės(20 kW–480 kW) suderinta su stočių pakopomis; naudojamos riboto ryšio vietosBESS įkrovimo stotelės(120 kW / 141 kWh mobilusis) energijos buferizavimui ir atsarginiam kopijavimui nelaimės atveju, suporuotas suenergijos kaupimo sistemosskirtas įkrovimui slėnyje / didžiausiam iškrovimui, kuris paverčia prijungimo apribojimus sąnaudų pranašumais. Rekomenduojamas kelias yra bendradarbiauti su MIDA „prijungimo išankstinis patikrinimas → galios architektūra → standartinis rezervas → sertifikavimo planavimas“, kad Japonijoje veikianti skysčiu aušinama itin greito įkrovimo sistema iš techninės koncepcijos taptų veikiančiu turtu 400 kW+ eroje.