長城潤滑油液冷用油液，助力我國邁入“液冷超充”時代

隨著新能源汽車行業(yè)加速發(fā)展，用戶對新能源汽車的接受度不斷提高。新能源汽車應(yīng)用越來越多，而“充電慢、充電難”也成為業(yè)內(nèi)的關(guān)注重點(diǎn)。

為適應(yīng)新能源汽車快速增長，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，然而充電設(shè)備在運(yùn)行中會發(fā)熱，為保障設(shè)備的正常運(yùn)行，需要冷卻介質(zhì)進(jìn)行散熱。在此背景下，液冷超級充電場景成為行業(yè)競逐的焦點(diǎn)。

近年來，中國石化長城潤滑油重點(diǎn)關(guān)注戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)油液技術(shù)的開發(fā)與研究。公司生產(chǎn)的充電樁全浸油服務(wù)于液冷超級充電樁，使液冷超級充電樁的最大輸出功率一般可達(dá)600千瓦，最大電流600安。在理想狀況下，以100千瓦時的新能源車為例，從30%充到80%，最快僅需5分鐘。

什么是“液冷超充”？相比傳統(tǒng)充電樁，液冷充電樁有哪些優(yōu)勢？中國石化長城潤滑油為推進(jìn)“液冷超充”都做了哪些努力？讓我們一探究竟。

什么是“液冷超充”？

液冷超級充電技術(shù)是將液體冷卻系統(tǒng)應(yīng)用于電動汽車充電過程中的新能源技術(shù)。它的主要原理是通過液冷系統(tǒng)，冷卻充電過程中產(chǎn)生的熱量，從而提高充電效率和速度。

液冷超級充電系統(tǒng)由液冷充電槍（車輛插頭）、冷卻液、液冷電纜、冷卻系統(tǒng)（熱管理系統(tǒng)，包含循環(huán)泵、儲液箱、散熱器等）、充電槍芯件流道結(jié)構(gòu)、尾部電纜鎖緊結(jié)構(gòu)、溫度控制等組成。液冷超級充電樁是在電纜和充電槍之間設(shè)置專門的液體循環(huán)通道，通道內(nèi)加入起到散熱作用的冷卻液，通過液冷系統(tǒng)高效帶走充電線纜上的熱量，從而讓更細(xì)的充電線上可以加載更大的充電電流，成倍提升充電功率，達(dá)到高速充電的目的。

液冷終端技術(shù)路徑有哪些？

為滿足大功率充電中的散熱需求，同時保持便利性、避免充電槍線過重，液冷超級充電樁需配置液冷充電終端（充電槍+線+冷卻系統(tǒng)）。液冷終端按照冷卻介質(zhì)可分為間接式液冷和浸沒式液冷兩種技術(shù)路徑。

間接式液冷，主要采用冷卻液作為散熱介質(zhì)，電纜內(nèi)設(shè)計冷卻管路，通過水泵推動冷卻液的循環(huán)流動進(jìn)行散熱，以保持電纜低溫恒溫運(yùn)行，增強(qiáng)電纜的載流能力。

浸沒式液冷，主要是將電纜直接浸沒在絕緣油中散熱，輔助循環(huán)系統(tǒng)高效帶走大功率充電產(chǎn)生的熱量，以保持電纜低溫恒溫運(yùn)行。

目前，由于液冷超級充電硬件技術(shù)發(fā)展相對滯后，材料兼容性問題導(dǎo)致的滲漏并未妥善解決。因此，間接式液冷路徑仍是目前液冷超級充電的首選，浸沒式液冷路徑也在逐步探索中。

相比傳統(tǒng)充電樁，

液冷超級充電樁有哪些優(yōu)勢？

冷卻效果更好。采用液體冷卻方式可以更高效地冷卻充電設(shè)備，防止充電設(shè)備過熱導(dǎo)致壽命縮短。

充電速度更快。利用液體冷卻技術(shù)，可以將充電設(shè)備充電速度提高至最大輸出功率的80%以上。

充電更加安全。通過液體冷卻技術(shù)，可以保證充電時充電設(shè)備溫度始終處于安全范圍內(nèi)，避免由于過度放熱而發(fā)生事故。

液冷超級充電樁廣泛應(yīng)用于電動汽車及新能源汽車的充電領(lǐng)域，特別是在高速公路等大功率充電場景中表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。此外，在極端天氣下，液體冷卻技術(shù)還有助于保障電池的安全性。

長城潤滑油的努力

中國石化長城潤滑油始終致力于多個行業(yè)的冷卻介質(zhì)相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)的研究，針對不同的行業(yè)和領(lǐng)域及多種應(yīng)用場景開發(fā)專用產(chǎn)品，如傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)冷卻液、電動汽車恒溫液、逆變器冷卻液、燃料電池冷卻液、數(shù)據(jù)中心冷卻液、全浸油等系列產(chǎn)品，與國內(nèi)外的重點(diǎn)OEM（原始設(shè)備制造商）合作開發(fā)，取得其技術(shù)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的工業(yè)化應(yīng)用。近年來，公司不斷深耕挖潛，重點(diǎn)關(guān)注戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)油液技術(shù)的開發(fā)與研究，其中就包括液冷超級充電用油液。

浸沒式液冷

浸沒式液冷采用的是電纜和絕緣油直接接觸，相比間接式液冷具有更高的冷卻效率。由于絕緣油與電子元器件直接接觸，在使用過程中會存在一定安全風(fēng)險，因此對絕緣油的電化學(xué)安全性能要求更高。低溫條件下，絕緣油會變得更加黏稠，導(dǎo)致在使用過程中散熱效率降低，在一定程度上也會限制浸沒式液冷技術(shù)的推廣，需要油冷介質(zhì)具有足夠低的黏度來達(dá)到良好的換熱效果。因此，浸沒式液冷所用絕緣油需要兼顧高電化學(xué)性能及低黏度，這也是該產(chǎn)品開發(fā)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

充電樁全浸油

浸沒式液冷模式冷卻效果更好、安全系數(shù)更高，能夠滿足超高倍率條件下（大于600千瓦）的充電需求。浸沒式液冷介質(zhì)要具備良好的安全性能、材料兼容性及換熱性能。中國石化充電樁全浸油采用自主專利技術(shù)，針對更大功率超級充電樁特性需求，可在極端溫度下對電池系統(tǒng)提供高效的熱管理，同時閃點(diǎn)、絕緣電阻和擊穿電壓高，能顯著提高充電樁系統(tǒng)主動安全性能。此外，該產(chǎn)品黏度低、流動性好，比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)相對較大，能夠有效提升換熱效率；所用原料不損害充電樁的金屬材料、高分子材料，能夠長期穩(wěn)定地對充電樁系統(tǒng)提供高效熱管理，減少運(yùn)維成本，延長產(chǎn)品更換周期。

該產(chǎn)品適用于充電樁浸沒式冷卻系統(tǒng)。

潤滑油公司北京研究院針對超級充電樁新的熱管理需求，識別產(chǎn)品關(guān)鍵性能及開發(fā)難點(diǎn)，針對浸沒式冷卻方式，于2022年研制開發(fā)完成性能優(yōu)異的充電樁全浸油產(chǎn)品。為推廣充電樁全浸油，潤滑油公司與多家國內(nèi)知名企業(yè)合作，完成該產(chǎn)品的仿真模擬換熱效率試驗、熱失控測試、非金屬及金屬材料的兼容性考察、可靠性驗證等工作。

間接式液冷

間接式液冷主要采用的冷卻液大多為乙二醇型，其主要成分為乙二醇、水和多種添加劑。乙二醇作為防凍劑，可以保證產(chǎn)品具有良好的防凍功能；添加劑包括金屬緩蝕劑、阻垢劑、抗泡劑、染色劑等，可以保證產(chǎn)品具有良好的綜合性能。由于充電樁設(shè)備涉及了多種金屬和非金屬材料，冷卻液是一種導(dǎo)電介質(zhì)，一旦因金屬腐蝕或者材料兼容性不良導(dǎo)致液體泄漏，可能會與充電樁高壓零部件接觸，產(chǎn)生安全風(fēng)險。因此，冷卻液產(chǎn)品需要具有良好的多種金屬防腐蝕性能、分散性能、抗泡性能、材料兼容性能及穩(wěn)定性能等，以保障充電設(shè)備的安全運(yùn)行。

中國石化在冷卻介質(zhì)產(chǎn)品開發(fā)方面已經(jīng)有幾十年的經(jīng)驗，所開發(fā)的冷卻液系列產(chǎn)品均采用國產(chǎn)化原材料、自主知識產(chǎn)權(quán)單劑配方，已經(jīng)在傳統(tǒng)汽車、工程機(jī)械、高端農(nóng)機(jī)、新能源汽車、儲能、風(fēng)電等場景均有應(yīng)用，同時積極進(jìn)行專利布局、標(biāo)準(zhǔn)研究與制定，在行業(yè)具有較強(qiáng)的影響力和話語權(quán)。

SC充電樁冷卻液

超充液冷充電樁設(shè)備目前主要使用間接式液冷對充電設(shè)備進(jìn)行溫控，其液體管路較細(xì)，使用了多種金屬、非金屬材料，在散熱、冷卻、金屬防腐蝕、材料兼容等方面都有相關(guān)的技術(shù)要求。SC充電樁冷卻液系列產(chǎn)品采用自主專利配方技術(shù)，具備優(yōu)異的防凍、金屬腐蝕抑制、材料兼容性、抗泡、防沉積等性能，完全滿足間接式超充液冷充電設(shè)備的技術(shù)要求，溫控精準(zhǔn)，能夠保障設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

該產(chǎn)品適用于液冷超級充電樁相關(guān)的整流柜、充電線、充電槍、充電樁等間接式液冷溫控系統(tǒng)。

在液冷超級充電場景下，全液冷超級充電樁的最大輸出功率可達(dá)600千瓦。潤滑油公司北京研究院針對超級液冷充電樁的熱管理需求，識別產(chǎn)品關(guān)鍵性能，確定科學(xué)的技術(shù)目標(biāo)，綜合研究防凍技術(shù)、金屬緩蝕技術(shù)、抗泡技術(shù)等，推出了性能優(yōu)異的SC充電樁冷卻液產(chǎn)品。在開發(fā)過程中，潤滑油公司積極進(jìn)行該產(chǎn)品的專利布局，通過行業(yè)調(diào)研、深度挖掘，與目標(biāo)客戶共同開展金屬腐蝕抑制性、非金屬材料兼容性、實(shí)機(jī)試驗測試等工作，使該產(chǎn)品最終獲得國內(nèi)液冷超級充電樁頭部企業(yè)技術(shù)認(rèn)證，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

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