Küresel yeni enerji araç penetrasyonunun sürekli büyümesi ve enerji depolama endüstrisinin büyük ölçekli gelişimi ile birlikte, güç akülerinin güvenliğini, çevrim ömrünü ve şarj-deşarj performansını sağlayan temel birim olan akü termal yönetim sistemi, hızlı bir teknolojik yenilemeden geçmektedir. Soğutucu akışkan ile soğutucu akışkan arasındaki ısı alışverişine yönelik termal yönetim sisteminin temel bileşeni olan akülü soğutucunun teknolojik gelişimi, tüm termal yönetim sisteminin verimliliğini, güvenilirliğini ve genel maliyetini doğrudan belirler. Termal yönetim sistemi mimarisi, ısı eşanjörü gövde tasarımı ve sert lehimleme üretim süreci perspektiflerinden bu makale, sektördeki yukarı ve aşağı yöndeki işletmelerin teknoloji düzenine referans sağlayarak soğutma grubu ürünlerinin önümüzdeki beş yıldaki teknoloji geliştirme yönünü sıralıyor.

1. Mimarinin Evrimi: Ayrık Bileşenden Tam Alanlı Termal Yönetimin Çekirdek Birimine

Geleneksel çözümlerde soğutma grubu, ayrı klima devresi ve akü soğutma devresi ile yalnızca tek soğutma fonksiyonu için bağımsız bir ısı eşanjörü görevi görür. Gelecekte soğutma grubu, çok yollu vanalar (8 yollu/12 yollu vanalar), sıvı alıcısı ve aşırı soğutma devresiyle derinlemesine entegre olan ve akü soğutma, akü ön ısıtma, motor atık ısı geri kazanımı ve kabin ısı değişimi gibi birden fazla işlevi gerçekleştiren entegre termal yönetim modülünün temel ünitesi haline gelecektir:

· Soğutma modunda: soğutucu, akünün çalışma ısısını uzaklaştırmak için etilen glikolü soğutur;

· Isı pompası modunda: motordan ve elektronik kontrol ünitesinden atık ısıyı geri kazanır, akü devresini soğutucu aracılığıyla ısıtır, bu da PTC ısıtıcısının güç tüketimini büyük ölçüde azaltabilir;

· Entegre tasarım, boru hatlarının, bağlantı noktalarının ve sızdırmazlık noktalarının sayısını azaltır, sistem sızıntısı riskini azaltır ve aracın enerji tüketimini %5~%12 oranında azaltır.

Teknoloji rotası açısından, dolaylı soğutma grubu çözümü ve doğrudan soğutucu akışkanlı soğutma/ısıtma çözümü uzun süre bir arada var olacak: Dolaylı çözüm (chiller + sıvı soğuk plaka), akü paketinde soğutucu sızıntısı riski olmadan yüksek güvenliğe sahiptir ve enerji depolama santralleri, ağır ticari araçlar ve hızlı şarj istasyonları için ana teknoloji rotası olmaya devam edecektir; Doğrudan soğutma çözümü, daha basit sistem yapısıyla soğutucuyu ve ikincil su pompasını ortadan kaldırır, ancak son derece yüksek basınç direnci ve akü paketinin sızdırmazlık performansı gerektirir ve bazı binek araç senaryolarında uygulanacaktır.

2. Gövde Optimizasyonu: Yüksek Verimli Isı Değişim Yapısının ve Gelişmiş Üretim Sürecinin Koordineli Yükseltilmesi

2.1 Akış Kanalı Yapısının Mikro Kanala ve Düşük Basınç Düşüşüne Evrimi

Geleneksel plakalı soğutucu, eşit olmayan akış dağıtımı ve zayıf yerel ısı değişim verimliliği sorunlarıyla birlikte geniş akış kanalı tasarımına sahiptir. Yeni nesil ürünler genel olarak biyonik manifoldu, optimize edilmiş oluklu profili ve dar aralıklı plaka tasarımını benimseyecek ve bu da ısı transfer katsayısını aynı hacim altında %20~%35 oranında artırabilecektir. Tasarımın sonunda, su pompası güç tüketimini (sistem enerji tüketiminin temel kaynağı) azaltmak için ısı değişim kapasitesi ve soğutucu tarafı akış direncini dengelemeye odaklanılacaktır; Tırtıklı oluklu ve kompozit oluklu yapılar yavaş yavaş geleneksel düz oluklu yapının yerini alacak, akışkan türbülans etkisini güçlendirecek ve gerekli ısı değişim alanını daha da azaltacaktır.

2.2 Malzemelerin Farklılaştırılmış Geliştirilmesi ve Sert Lehimleme Süreci

· Temel malzeme: 3003 alüminyum alaşımı ana tercih olmaya devam edecek ve çelik-alüminyum kompozit plaka çözümleri, ürünlerin basınç direnci derecesini ve korozyon direncini iyileştirmek için yüksek güçlü senaryolarda kademeli olarak uygulanacaktır;

· Sert lehimleme süreci: Seri üretilen araç soğutucuları, esas olarak NOCOLOK kontrollü atmosfer lehimlemesini benimsemeye devam ederken, iç boşluk kalıntısını azaltmak ve ürün temizliğini iyileştirmek için eritkensiz kompozit plaka teknolojisini yineleyecek; Yüksek basınç direnci derecesine sahip üst düzey enerji depolama soğutucuları ve yüksek güçlü modeller, vakum lehimleme işlemini daha fazla benimseyecektir;

· Hafiflik yönü: Patlama basıncı ve yorulma basıncı direnci gereksinimlerini karşılama öncülünde, kanat/plaka incelmesi yoluyla toplam ağırlık %8 ~ %15 oranında azaltılır ve üretim sonu, sert lehim şişkinliği, kanat yırtılması ve akış kanalı deformasyonu gibi süreç kusurlarını sıkı bir şekilde kontrol edecektir.

2.3 Sürekli Yükseltilen Güvenilirlik Eşiği

Enerji depolama sistemlerinin 4C/6C ultra hızlı şarj ve uzun süreli çalışma gereksinimlerini karşılamak için endüstrinin soğutma gruplarına yönelik kalite gereksinimleri sıkılaşmaya devam ediyor: Helyum sızıntı testi için izin verilen sızıntı oranı standardı sürekli olarak geliştiriliyor; İç boşluktaki kirlilik kontrolü, akı kalıntısını ve alüminyum talaş kalıntısını ortadan kaldırmak ve mikro kanal tıkanmasını önlemek için daha sıkıdır; Düşük iletkenlikli soğutma sıvısı çalışma koşulları altında, plaka yüzeyinde modifiye edilmiş korozyon önleyici kaplamaya yönelik pazar talebi artmaya devam edecek.

3. Senaryo Uyarlaması: Farklı Uygulama Gereksinimlerini Karşılayan Geniş Sıcaklık Aralığı ve Yüksek Enerji Verimliliği

· 800V yüksek voltaj platformuna ve ultra hızlı şarj senaryolarına uyum sağlama: 4C/6C hızlı şarj koşullarında akünün anlık ısı yükü keskin bir şekilde artar. Soğutucular artık yalnızca nominal çalışma koşulları altında değerlendirilmeyecek, aynı zamanda değişken yük altında en yüksek soğutma kapasitesini güçlendirmeye odaklanacak, hücre çalışma sıcaklığının 15~35°C aralığında sabit kalmasını sağlayacak, hücreler arasındaki sıcaklık farkının ≤2~3°C olmasını sağlayacak, bu da soğutucu çıkış suyu sıcaklığının stabilitesi için daha yüksek gereksinimler ortaya koyuyor.

· Aşırı soğuk bölgelerde iki yönlü ısı pompası çalışmasının desteklenmesi: Soğutucular iki yönlü ısı alışverişini destekleyecek, yazın soğutma işlevini üstlenecek ve kışın aküleri ön ısıtmak için ısı pompası kondansatörü görevi görecek; Gelecekteki yeni modeller, ısıtma için atık ısı geri kazanımı + ısı pompası sistemine dayalı olarak yüksek voltajlı PTC ısıtıcılarını kademeli olarak azaltacak veya hatta tamamen ortadan kaldıracak ve bu da kuzey kış aylarında araçların menzil zayıflaması problemini önemli ölçüde iyileştirecektir.

· Serbest Soğutma teknolojisinin enerji depolama senaryolarına entegre edilmesi: İlkbahar ve sonbaharda ortam sıcaklığı uygun olduğunda kompresör kapatılabilir ve soğutma kulesi/dış hava doğrudan etilen glikolü soğutabilir ve kompresör kapatıldığında %30'dan fazla enerji tasarrufu sağlanır. Enerji depolamalı soğutucular genellikle çift devreli otomatik anahtarlama yapısına sahip olacaktır.

4. Trend Yinelemesi: Yeşil Soğutucu Akışkan Uyumluluğu ve Yapay Zeka Aktif Termal Yönetim

4.1 Yeşil Soğutucu Akışkan Yinelemesi Basınç Tasarımı Yükseltmesini Sağlıyor

· Binek araç alanı: R134a kademeli olarak kullanımdan kaldırılacak, R1234yf hızla yaygınlaştırılacak ve uzun vadede CO₂ (R744) transkritik ısı pompası sistemi devreye alınacak; CO₂ sisteminin çalışma basıncı, geleneksel soğutucu akışkanın çalışma basıncından çok daha yüksektir; bu, soğutma plakası yapısının, lehimleme mukavemetinin ve basınç direnci standartlarının kapsamlı bir şekilde yükseltilmesini destekleyecektir;

· Enerji depolamalı endüstriyel soğutma grubu alanı: Geleneksel çalışma sıvılarının yerine yüksek GWP'li R513A ve R1234ze gibi düşük GWP'li soğutucu akışkanlar kullanılacak;

· Genel endüstri trendi: Yeni geliştirilen tüm soğutma grubu ürünleri, soğutucu akışkan yineleme gereksinimlerini karşılamak amacıyla yapısal tasarım aşamasında yeni soğutucu akışkan uyumluluğu için tasarım marjını ayıracaktır.

4.2 Pasif Sıcaklık Kontrolünden Yapay Zeka Aktif Termal Yönetime Yükseltme

Geleneksel kontrol mantığı, akü sıcaklığı yükseldikten sonra soğutucunun pasif olarak soğumaya başlamasıdır. Yeni nesil çözüm, BMS akü verilerini, navigasyon yolu koşullarını, şarj gücünü, ortam sıcaklığını ve diğer parametreleri birleştirecek, yapay zeka algoritması aracılığıyla akü ısı üretimini önceden tahmin edecek ve soğutucu yükünü aktif olarak ayarlayacak; Örneğin, hızlı şarj sırasında güç sınırlamasını önlemek için araç şarj istasyonuna varmadan önce aküyü optimum sıcaklığa önceden soğutun. Aynı zamanda, ısı eşanjörünün giriş ve çıkışındaki sıcaklık farkı ve basınç farkı parametrelerini izleyerek, ekipmanın öngörücü bakımını gerçekleştirerek ölçeklenme, iç tıkanma, mikro sızıntı ve diğer sorunları önceden tahmin etmek için dijital ikiz ve arıza kendi kendine teşhis teknolojisi uygulanacaktır.

5. Farklılaşmayı Takip Edin: Araç ve Enerji Depolama Senaryolarının Farklılaştırılmış Gelişimi

Parça 1: Yeni Enerji Binek Araç Soğutucusu

Temel geliştirme eğilimleri minyatürleştirme, yüksek entegrasyon, modülerleştirme, seri üretim ve sürekli maliyet düşürmedir; Pazar rekabeti kompakt boyuta, hafif seviyeye, düşük akış dirençli tasarıma ve araç ısı pompası sistemiyle uyarlanabilirliğe odaklanıyor; Üretim aşaması, otomatik NOCOLOK sürekli lehimleme, yüksek verimli hassas temizleme, çevrimiçi tam hava sızdırmazlık denetimi ve diğer işlemlere odaklanacak.

Parça 2: Enerji Depolama Güç İstasyonu / Ağır Kamyon / Ultra Hızlı Şarj İstasyonu için Soğutma Ünitesi

Temel geliştirme eğilimleri, yüksek güçlü modülerleştirme, çok üniteli küme kontrolü, 10~15 yıl uzun hizmet ömrü tasarımı ve yüksek çevre koruma derecesidir; Dış mekanda yüksek sıcaklık, kum tozu ve gece-gündüz arasındaki büyük sıcaklık farkının olduğu çalışma koşulları hedeflenerek, ısı eşanjörünün korozyon direnci ve kireçlenme direnci güçlendirilecek; Ürünler, serbest soğutma, çoklu akü grupları için bağımsız bölge sıcaklık kontrolü ve atık ısı geri kazanımı (ısıtma/kullanım sıcak suyu temini) gibi özel işlevlerle donatılacak.

6. Sektörün Görünümü: Zorlukların ve Fırsatların Bir Arada Varlığı

Temel Sektör Zorlukları

Soğutma grubu sektörü önümüzdeki beş yılda dört temel zorlukla karşı karşıya kalacak: Birincisi, performans ve maliyet arasındaki denge, mikro kanal ve yüksek basınçlı yapı tasarımı, malzeme ve üretim maliyetlerini artıracak; İkincisi, çoklu çalışma koşulu uyumluluğu talebi; ürünlerin yazın aşırı soğutma ve kışın ısı pompasıyla ısıtma gibi iki yönlü ısı değişimi gereksinimlerini karşılaması gerekir; Üçüncüsü, üretim kalitesi eşiği artırıldı ve iç boşluk temizliği, sert lehimleme tutarlılığı, uzun vadeli basınç yorulması güvenilirliğine yönelik gereksinimler sıkılaşmaya devam ediyor; Dördüncüsü, soğutucu akışkanların hızlandırılmış tekrarı, hızlı ürün güncellemelerini teşvik ederek işletmelerin Ar-Ge yatırım baskısını artırır.

Endüstri Zinciri Fırsatları

Termal yönetim bileşeni ve üretim ekipmanı işletmeleri için temel fırsatlar beş yönde yoğunlaşmıştır:

1. Plakalı/plaka kanatlı soğutucuların lehimleme sürecini optimize edin, NOCOLOK'un kusur kontrol teknolojisini ve vakumlu lehimlemeyi aşın;

2. Düşük basınç düşüşü ve yüksek sıcaklık homojenliği ile yeni oluklu akış kanalı yapılarının geliştirilmesi;

3. Yüksek güçlü soğutma grubu senaryolarında çelik-alüminyum kompozit ısı eşanjör plakalarının mühendislik uygulaması doğrulamasını teşvik edin;

4. İç boşluk temizliği ve helyum sızıntısı testi için tam süreçli standartlaştırılmış bir yönetim sistemi oluşturun;

5. Yüksek büyüme gösteren iki yolu kapsayacak şekilde, küçük binek araç soğutucuları ve yüksek güçlü enerji depolama ısı eşanjörlerinden oluşan ikili ürün hattını aynı anda dağıtın.

Genel olarak bakıldığında, önümüzdeki beş yıl içinde soğutma grubu, tek bir soğutucu-soğutucu ısı eşanjöründen, araç/enerji depolama sistemleri için tam alanlı termal yönetimin enerji merkezine yükseltilecek ve entegre ısı pompası entegrasyonu, mikro kanallı, yüksek verimli, hafif, iki yönlü geniş sıcaklık aralığı ısı değişimi, yeşil soğutucu uyumluluğu ve yapay zeka akıllı tahmin kontrolüne doğru gelişmeye devam edecek; Üretimin son aşaması, lehimleme verimi, iç boşluğun temizliği ve basınca dayanıklı hafif yapı gibi temel proses darboğazlarının aşılmasına odaklanacaktır. Araç ve enerji depolama yolları farklılaşmış teknoloji ve ürün sistemleri oluşturacak.

Endüstriyel ısıl işlem ve hassas temizleme ekipmanlarına odaklanan bir üretici olarak şirketimiz, soğutucular gibi temel termal yönetim bileşenlerinin teknoloji yineleme trendini takip etmeye devam edecek, müşterilere nitrojen korumalı sert lehim fırınları, hassas parça temizleme hatları ve yeni nesil ürün gereksinimlerine uyarlanmış sürekli püskürtme ve kurutma ekipmanları gibi eksiksiz üretim çözümleri sunacak ve termal yönetim endüstrisinin yüksek kalitede gelişimini desteklemek için endüstri zinciri ortaklarıyla birlikte çalışmaya devam edecektir.

Anahtar Kelimeler: Akü Soğutucu; Soğutucu; Pil Isıl Yönetimi; Plakalı Eşanjör; NOCOLOK Lehimleme; Vakumlu Lehimleme; Enerji Depolama Sıvı Soğutma; Ultra Hızlı Şarj

Yancheng Suwen Machinery Co., Ltd.: Termal Yağ Alma ve Ön Akıtma Kaplaması için Sürekli Üretim Hattı

Uygulama: Esas olarak, lehimleme performansını garanti etmek için yeni enerji araç aküsü soğuk plakaları ve akü soğutucuları gibi alüminyum plakaların akı püskürtme işleminde kullanılır.

Temel Kompozisyon: Yükleme bölümü, yağdan arındırma ve ön ısıtma bölümü, flux püskürtme bölümü, hava soğutmalı boşaltma bölümü, ısı değişim sistemi, flux boşaltma sistemi ve elektrik kontrol sisteminden oluşur.

Proses Özeti: Manuel yükleme → Termal yağ giderme fırını (yağ giderme) → Sıcak akı püskürtme → Kurutma → Ortam havası soğutma → Manuel boşaltma