一、引言产业蓬勃发展的背景下,充电桩作为新能源汽车的重要基础设施,其稳定运行至关重要。随着充电桩功率不断提升,充电过程中产生的热量也日益增加,对散热系统提出了更高要求。低电导率充电桩冷却液作为充电桩散热系统的核心介质,凭借其独特性能,成为保障充电桩安全、高效运行的关键要素。深入了解低电导率充电桩冷却液,对推动充电桩技术发展、提升充电服务质量具有重要意义。
二、低电导率充电桩冷却液的作用
(1)高效散热
充电桩在运行过程中,内部的电力电子元件,如功率模块、变压器等会产生大量热量。若热量不能及时散发,元件温度持续升高,将导致其性能下降,甚至引发故障。低电导率充电桩冷却液具有良好的热传导性能,能够迅速带走元件产生的热量,通过循环系统将热量传递到外部散热装置,使充电桩内部温度维持在合理范围内,确保电力电子元件稳定工作 。
(2)保障电气安全
充电桩作为高电压、大电流的电气设备,对冷却液的电导率要求极为严格。低电导率充电桩冷却液可有效避免电流泄漏问题,防止冷却液导电引发短路、触电等安全事故,保障充电桩操作人员和车辆的安全。同时,它能减少因电化学腐蚀对充电桩内部金属部件造成的损害,延长充电桩的使用寿命。
三、低电导率充电桩冷却液的性能要求
(1)极低电导率
低电导率充电桩冷却液的核心性能指标。通常,其电导率需控制在极低水平,远低于普通冷却液。这是因为在高电压环境下,即使微量的导电离子也可能引发电流泄漏,影响充电桩正常运行。极低电导率可有效阻断电流传导路径,确保冷却液在散热过程中不会干扰充电桩的电气系统 。
(2)良好的热稳定性
充电桩工作时,内部温度会因充电负荷变化而波动,冷却液需在较宽的温度范围内保持稳定的物理和化学性质。在高温环境下,冷却液不应发生分解、挥发或变质,以免影响散热效果;在低温环境下,不会凝固或黏度大幅增加,确保冷却液能够正常循环,维持充电桩的散热功能。
(3)出色的防腐蚀性
充电桩内部包含多种金属材料,如铜、铝、不锈钢等,冷却液需具备良好的防腐蚀性能,防止对金属部件造成腐蚀。通过添加合适的缓蚀剂,形成保护膜覆盖在金属表面,抑制金属与冷却液中腐蚀性物质的化学反应,从而延长充电桩内部金属部件的使用寿命 。
(4)优异的材料兼容性
冷却液应与充电桩内部的密封材料、橡胶管路、塑料部件等具有良好的兼容性,不会与这些材料发生溶胀、老化或化学反应,避免因材料损坏导致冷却液泄漏,影响充电桩正常运行 。
四、低电导率充电桩冷却液的常见类型
(1)醇基类冷却液
醇基类冷却液以醇类物质为主要成分,常见的有乙二醇基和丙二醇基冷却液。乙二醇基冷却液具有较低的冰点和较高的沸点,能在较宽温度范围内保持液态,热传导性能良好,且生产成本相对较低,在充电桩冷却液领域应用广泛。丙二醇基冷却液则具有低毒性特点,安全性更高,适用于对环保和安全要求较高的场景,但成本相对较高,限制了其大规模应用 。
(2)水基类冷却液
水基类冷却液以去离子水为基础,添加各种功能添加剂制成。去离子水本身电导率极低,通过添加缓蚀剂、防垢剂等添加剂,可提高冷却液的防腐蚀和防结垢性能。水基类冷却液具有良好的散热性能和较低的成本,但由于水的冰点较高,在低温环境下需要添加防冻剂以满足使用要求。
(3)合成油基类冷却液
合成油基类冷却液以合成油为基础,具有优异的热稳定性、化学惰性和低电导率。它能在高温、高电压环境下长期稳定工作,对金属和其他材料的兼容性良好,不易产生腐蚀和化学反应。然而,合成油基类冷却液的成本较高,且黏度相对较大,可能影响冷却液的循环效率 。
五、低电导率充电桩冷却液的研发挑战与发展趋势
(1)研发挑战
①性能提升:在保证低电导率的同时,进一步提高冷却液的散热效率、防腐蚀性能和材料兼容性,满足充电桩不断升级的技术需求,是研发过程中的一大挑战。例如,如何开发新型添加剂,在不影响电导率的前提下,增强冷却液的防腐蚀能力,是当前研究的重点之一。
②成本控制:部分高性能冷却液的原材料成本较高,生产工艺复杂,导致产品价格昂贵,限制了其市场推广。如何通过优化生产工艺、寻找替代原材料等方式降低成本,是行业面临的重要问题。
③环境适应性:不同地区的气候条件差异较大,冷却液需要在极端高温和低温环境下都能正常工作。研发具有更宽温度适用范围的冷却液,以适应复杂多变的环境,是研发人员需要解决的难题 。
(2)发展趋势
①高性能化:随着充电桩技术的不断进步,对冷却液性能的要求将持续提高。未来,低电导率充电桩冷却液将朝着更高的热稳定性、更强的防腐蚀能力和更优的材料兼容性方向发展,以满足充电桩高功率、高可靠性运行的需求 。
②环保化:环保意识的增强促使冷却液行业向绿色环保方向发展。研发可生物降解、低毒无害的冷却液,减少对环境的污染,将成为未来的重要发展趋势 。
③智能化:结合物联网和传感器技术,开发具备实时监测冷却液性能参数(如电导率、温度、液位等)的智能化冷却液系统,实现故障预警和自动维护,提高充电桩的智能化管理水平 。
六、结论
低电导率充电桩冷却液作为充电桩散热系统的关键组成部分,对保障充电桩稳定运行、提升充电安全性和可靠性发挥着重要作用。面对不断升级的充电桩技术和多样化的市场需求,低电导率充电桩冷却液在性能、成本和环境适应性等方面仍面临诸多挑战。未来,通过持续的技术研发和创新,推动冷却液向高性能化、环保化和智能化方向发展,将为充电桩产业的健康发展提供有力支撑,助力新能源汽车产业迈向更高台阶。
本公司主营产品为:雷达冷却液、航空冷却液、低电导率氢燃料电池冷却液、重负荷柴油设备冷却液、新能源电车冷却液、汽油车冷却液及各种工况下定制冷却液。