logo
أخبار
تفاصيل الأخبار
المنزل > أخبار >
BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية - مع فترة تشغيل مدتها 12 شهرًا
الأحداث
اتصل بنا
86-0371-67999595
اتصل الآن

BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية - مع فترة تشغيل مدتها 12 شهرًا

2026-07-23
Latest company news about BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية - مع فترة تشغيل مدتها 12 شهرًا

عندما دخلت المركبات التجارية الكهربائية السوق لأول مرة، كان التبريد بالهواء هو الخيار الافتراضي. كان بسيطًا ورخيصًا وكافيًا لحزم البطاريات التي تتراوح سعتها بين 50 و 100 كيلوواط ساعة لشاحنات التوصيل المبكرة. لكن الجيل الحالي من المركبات الكهربائية التجارية - مع حزم البطاريات التي تتراوح سعتها بين 200 و 500 كيلوواط ساعة، والشحن السريع بقدرة 150-350 كيلوواط، وبيئات التشغيل العالمية من -30 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية - قد تجاوزت ما يمكن أن يقدمه التبريد بالهواء.

وفقًا لمراجعة فنية لعام 2023 نُشرت في مجلة Applied Thermal Engineering (المجلد 225، 2023، 120216)، تُظهر حزم البطاريات المبردة بالهواء في الدورات الثقيلة تدرجًا في درجات الحرارة يتراوح بين 5-10 درجات مئوية عبر الحزمة، مقابل 2-3 درجات مئوية للأنظمة المبردة بالسائل. يترجم هذا التدرج مباشرة إلى تسريع شيخوخة الخلايا: الخلايا الأكثر سخونة تتدهور أسرع بما يصل إلى ضعفين من أبرد الخلايا في نفس الحزمة.

يقدم هذا المقال مقارنة مدعومة بالبيانات بين أنظمة إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبردة بالماء والأنظمة المبردة بالهواء، بناءً على بيانات مراقبة الأسطول لمدة 12 شهرًا من المركبات المجهزة بـ Newbase ومعايير الصناعة المنشورة.

تتضمن المقارنة أيضًا قسمًا للمقارنة التنافسية (القسم 8) الذي يقارن أنظمة Newbase BTMS المبردة بالماء مع حلول Bosch و Mahle المبردة بالسائل، مما يوفر لمهندسي مشتريات الأسطول مرجعًا عمليًا لتقييم الموردين.

الفرق الأساسي - وسيط نقل الحرارة

التمييز الفيزيائي الأساسي بين النهجين متجذر في الخصائص الحرارية للسائل العامل:

التبريد بالهواء: يعتمد على الحمل القسري باستخدام الهواء المحيط، والذي له سعة حرارية نوعية تبلغ حوالي 1.005 كيلوجول/كجم كلفن وموصلية حرارية تبلغ حوالي 0.026 واط/م كلفن. لتحقيق إزالة حرارة ذات مغزى، يلزم معدلات تدفق هواء حجمية كبيرة، مما يستلزم مراوح كبيرة الحجم، ومجاري هواء ممتدة، وزيادة في استهلاك الطاقة الطفيلية.
أنظمة إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبردة بالماء: يستخدم مزيجًا من سائل التبريد (50/50 إيثيلين جلايكول وماء منزوع الأيونات) بسعة حرارية نوعية تبلغ حوالي 3.5 كيلوجول/كجم كلفن وموصلية حرارية تقارب 0.4 واط/م كلفن. هذا يعني أن سائل التبريد أكثر فعالية بحوالي 3.5 مرة لكل وحدة كتلة في امتصاص الحرارة، وموصليته الحرارية أعلى بحوالي 15 مرة من الهواء.
ملاحظة ميدانية: في مشروع تحديث لعام 2023، قمنا بتحويل حفار كهربائي بوزن 20 طنًا من التبريد بالهواء إلى نظام Newbase BTMS المبرد بالماء بقدرة 8 كيلوواط. شغل نظام التبريد بالهواء 2.1 متر مكعب من مساحة الهيكل (المبرد، غطاء المروحة، مجاري الهواء). قللت الوحدة المبردة بالماء، مع ألواح التبريد المدمجة في حاوية البطارية، بصمة الإدارة الحرارية إلى 0.47 متر مكعب - انخفاض بنسبة 78٪ - مع زيادة سعة التبريد من 3.2 كيلوواط إلى 8 كيلوواط.

من منظور السوق الإقليمي، فإن توفير المساحة له قيمة خاصة لحافلات المدن الأوروبية، حيث تخضع قيود تغليف الهيكل للتوجيه الأوروبي 2007/46/EC (الموافقة على نوع المركبة بالكامل)، ولشاحنات التعدين الأسترالية، حيث يقلل كل كيلوغرام من المعدات المثبتة على الهيكل بشكل مباشر من سعة الحمولة.

سعة التبريد والأداء الحراري
المعلمة نظام التبريد بالهواء نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء (Newbase 10 كيلوواط)
سعة التبريد المقدرة 1-5 كيلوواط (يعتمد على المحيط) 10 كيلوواط
معامل الأداء (COP) 1.5-3.0 >=2.5 (تم قياس 2.65-2.85)
نطاق درجة حرارة التشغيل -10 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية -30 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
التبريد تحت 0 درجة مئوية غير فعال نعم (سخان PTC اختياري)
درجة حرارة الخلية القصوى (35 درجة مئوية محيطة، تفريغ 1C) 48-55 درجة مئوية 36-40 درجة مئوية
تدرج درجة حرارة الحزمة 5-10 درجة مئوية 2-3 درجة مئوية

تكون فجوة سعة التبريد أكثر وضوحًا أثناء الشحن السريع. عند شحن 150 كيلوواط تيار مستمر، يحافظ نظام BTMS بقدرة 10 كيلوواط على درجة حرارة البطارية ضمن 2 درجة مئوية من نقطة الضبط. عادةً ما ترى الأنظمة المبردة بالهواء في نفس السيناريو ارتفاعًا في درجة الحرارة يتراوح بين 7-10 درجات مئوية في غضون 15 دقيقة، مما يؤدي إلى تقليل تيار الشحن.

بيانات داعمة: أظهرت دراسة أجرتها المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL، 2022، "التقييم الحراري لحزم البطاريات مع التبريد بالهواء والسائل") أن الحزم المبردة بالسائل حافظت على قبول شحن أعلى بنسبة 40٪ خلال نافذة الشحن الأخيرة (80-100٪) مقارنة بالحزم المبردة بالهواء في ظل ظروف متطابقة.
ملاحظة إقليمية - محيط مرتفع في جنوب شرق آسيا: في تجربة ميدانية أجريت عام 2024 في بانكوك، تايلاند (محيط 38 درجة مئوية، 85٪ رطوبة نسبية)، حافظ نظام Newbase BTMS بقدرة 10 كيلوواط على حافلة كهربائية بطول 12 مترًا على درجة حرارة البطارية عند 37 درجة مئوية خلال مسار حضري مدته ساعة واحدة، بينما وصلت حافلة مبردة بالهواء مماثلة على نفس المسار إلى 49 درجة مئوية في غضون 45 دقيقة، مما أدى إلى تقليل تيار الشحن. لم تؤثر الرطوبة العالية على أداء مكثف نظام BTMS، كما أكد اختبار الرطوبة النسبية بنسبة 85٪ خلال التحقق من صحة غرفة البيئة لمدة 500 ساعة.
توحيد درجة الحرارة - تأثير مباشر على عمر البطارية

يعد توحيد درجة الحرارة عبر حزمة البطارية أحد أهم العوامل التي تؤثر على عمر الدورة الطويل. عندما تعمل الخلايا داخل سلسلة متصلة بالتوازي بدرجات حرارة مختلفة، فإن الخلايا الأكثر سخونة تحمل تيارًا أكبر، وتشيخ بشكل أسرع، وتصبح العامل المحدد لسعة الحزمة.

التبريد بالهواء: يدخل الهواء إلى الحزمة باردًا ويخرج دافئًا، مما يخلق تدرجًا طبيعيًا. تعمل الخلايا القريبة من مدخل الهواء عند درجات حرارة أقل بكثير من تلك القريبة من المخرج. تشير البيانات المنشورة من SAE (SAE Technical Paper 2023-01-0709) إلى تدرج متوسط ​​يبلغ 7.3 درجة مئوية عبر حزم الشاحنات الثقيلة المبردة بالهواء.
نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء: توفر الألواح الباردة اتصالًا حراريًا مباشرًا مع كل وحدة خلية. يمكن تصميم دائرة تدفق سائل التبريد لتوفير تبريد متوازن عبر الحزمة بأكملها.
بيانات الأسطول - 12 شهرًا من المراقبة: على مدار فترة 12 شهرًا (أبريل 2023 - مارس 2024)، قمنا بمراقبة 30 وحدة Newbase بقدرة 12 كيلوواط على شاحنات ثقيلة كهربائية في منغوليا الداخلية. كان متوسط ​​فرق درجة الحرارة عبر كل حزمة بطارية (24 وحدة، 423 كيلوواط ساعة) 2.8 درجة مئوية. كان أقصى فرق مسجل 4.1 درجة مئوية (خلال يوم بدرجة حرارة محيطة 45 درجة مئوية وتفريغ 2C). للمقارنة، أبلغت حزمة مبردة بالهواء تحت نفس دورة العمل وكيمياء الخلية عن تدرج متوسط ​​يبلغ 7.3 درجة مئوية (SAE 2023-01-0709).
تأثير عمر البطارية: باستخدام نموذج شيخوخة يعتمد على Arrhenius من IEC 62660-2، فإن انخفاضًا بمقدار 5 درجات مئوية في متوسط ​​درجة حرارة الخلية وتحسنًا بمقدار 4.5 درجة مئوية في التوحيد يترجم إلى زيادة تقدر بنسبة 30-40٪ في عمر الدورة. بالنسبة لحزمة بسعة 423 كيلوواط ساعة تبلغ تكلفتها حوالي 50,000 دولار أمريكي، يمثل هذا توفيرًا محتملاً قدره 15,000-20,000 دولار أمريكي لكل حزمة على مدار عمر المركبة.
كفاءة الطاقة والخسارة الطفيلية

كل واط تستهلكه أنظمة التبريد يقلل من الطاقة المتاحة للدفع.

التبريد بالهواء: يتبع استهلاك طاقة المروحة قانون التقارب - فهو يتناسب مع مكعب معدل تدفق الهواء. مضاعفة سعة التبريد تتطلب حوالي 8 أضعاف طاقة المروحة. عند درجة حرارة محيطة 40 درجة مئوية، يمكن أن تستهلك الأنظمة المبردة بالهواء 5-8٪ من إجمالي طاقة البطارية، مع حدوث أسوأ سيناريو أثناء التشغيل الحضري منخفض السرعة عندما يكون تدفق الهواء الطبيعي ضئيلًا.
نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء: تستهلك ضاغطات التمرير ومضخات التيار المستمر عديمة الفرشاة في وحدات Newbase طاقة أقل لكل وحدة تبريد مقدمة. تظهر المراقبة في العالم الواقعي استهلاكًا للطاقة الطفيلية بنسبة 3.0-3.5٪، اعتمادًا على ملف درجة الحرارة المحيطة ودورة العمل.
بيانات ميدانية: على شاحنة كهربائية بوزن 28 طنًا تعمل على مسار بطول 150 كم، استهلك نظام Newbase BTMS بقدرة 12 كيلوواط 11.8 كيلوواط ساعة على مدار وردية عمل مدتها 8 ساعات (متوسط ​​درجة حرارة محيطة 32 درجة مئوية). كان إجمالي استهلاك الطاقة للمركبة 360 كيلوواط ساعة، مما يعطي خسارة طفيلية بنسبة 3.3٪. ستتطلب شاحنة مبردة بالهواء مكافئة على نفس المسار ما يقدر بـ 18-22 كيلوواط ساعة للتبريد (5.0-5.1٪)، بناءً على منحنيات طاقة المروحة من ورقة بيانات الشركة المصنعة.

بالنسبة لمشغلي الأسطول في أوروبا، حيث تبلغ تكاليف الطاقة في المتوسط ​​0.25-0.35 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة (Eurostat 2024)، فإن الخسارة الطفيلية بنسبة 5-8٪ لنظام التبريد بالهواء على استهلاك يومي قدره 400 كيلوواط ساعة تترجم إلى 5,000-8,000 دولار أمريكي لكل مركبة سنويًا في تكاليف كهرباء إضافية. يقلل نظام BTMS المبرد بالماء بنسبة 3.0-3.5٪ من هذا إلى 3,000-4,500 دولار أمريكي، مما يوفر 2,000-3,500 دولار أمريكي لكل مركبة سنويًا.

أداء الطقس البارد - الميزة الواضحة

التبريد بالهواء يبرد فقط. لا يمكنه تسخين البطارية. في المناخات الباردة، يجب أن تعتمد البطارية على التسخين المقاوم الداخلي، والذي يستهلك 0.3-0.5 كيلوواط ساعة لكل 10 درجات مئوية من ارتفاع درجة الحرارة لكل 100 كيلوواط ساعة من سعة البطارية - ويستغرق 30-40 دقيقة.

يقوم نظام BTMS المبرد بالماء مع سخان PTC الاختياري بتسخين سائل التبريد مباشرة. يوفر نظام Newbase بقدرة 10 كيلوواط سخان PTC بقدرة 24 كيلوواط، والذي يمكنه تسخين سائل التبريد من -20 درجة مئوية إلى +20 درجة مئوية في 8-10 دقائق، اعتمادًا على حجم سائل التبريد.

مثال حالة - أداء الشتاء للأسطول: حقق أسطول من 30 شاحنة ثقيلة كهربائية في شينجيانغ، الصين (وحدات Newbase بقدرة 12 كيلوواط مع سخانات PTC) جاهزية كاملة للبدء البارد خلال موسم شتاء 2023-2024، مع درجات حرارة محيطة تصل إلى -32 درجة مئوية. استهلكت دورة التكييف المسبق للبطارية 6-8 كيلوواط ساعة لكل مركبة لكل بدء بارد، مقابل ما يقدر بـ 18-22 كيلوواط ساعة إذا اعتمدت على التسخين الذاتي للخلايا وحده. على مدار 120 يومًا من البدء البارد، وفر الأسطول حوالي 400 ميغاواط ساعة من طاقة البطارية - وهو ما يعادل أكثر من 1,300 كم من مدى القيادة الإضافي لكل مركبة في الشتاء.
التحقق من صحة المناخ الاسكندنافي: بالنسبة للسوق الأوروبية، تم اختبار نظام Newbase BTMS في منشأة مناخ بارد في شمال السويد (محيط -35 درجة مئوية، سائل تبريد إيثيلين جلايكول 50/50). حقق سخان PTC الخاص بالوحدة بقدرة 12 كيلوواط تكييفًا مسبقًا للبطارية من -35 درجة مئوية إلى +15 درجة مئوية في 16 دقيقة، مما يلبي متطلبات وقت التكييف المسبق للعديد من سلطات النقل الاسكندنافية. كانت لزوجة سائل التبريد عند -35 درجة مئوية (حوالي 120 سنتيبواز لمزيج إيثيلين جلايكول 50/50) ضمن نطاق التشغيل المقبول للمضخة، كما أكد قياس معدل التدفق أثناء الاختبار.
التكلفة الإجمالية للملكية - تحليل الأسطول لمدة 5 سنوات
عامل التكلفة نظام التبريد بالهواء نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء (Newbase 12 كيلوواط)
تكلفة الأجهزة الأولية 4,000-6,000 دولار أمريكي 8,500-12,000 دولار أمريكي
التركيب 1,500-2,500 دولار أمريكي 2,000-3,000 دولار أمريكي
استبدال البطارية (عمر الحزمة، محسوبًا) 25,000-35,000 دولار أمريكي (عمر أقصر) 15,000-20,000 دولار أمريكي (عمر أطول)
تكلفة الطاقة الطفيلية لمدة 5 سنوات 6,000-9,000 دولار أمريكي 3,500-5,500 دولار أمريكي
الصيانة لمدة 5 سنوات 1,000-2,000 دولار أمريكي 2,500-4,000 دولار أمريكي
التكلفة الإجمالية لمدة 5 سنوات 37,500-54,500 دولار أمريكي 31,500-44,500 دولار أمريكي
ملاحظة: تكلفة استبدال البطارية محسوبة لكل مركبة بناءً على فرق عمر الدورة المقدر. حزمة مبردة بالهواء تقدر بـ 2000 دورة حتى 80٪ من حالة الصحة (SOH)؛ حزمة مبردة بالماء تقدر بـ 2800-3200 دورة حتى 80٪ من حالة الصحة (SOH). تفترض تكلفة استبدال الحزمة 50,000 دولار أمريكي لحزمة بسعة 423 كيلوواط ساعة.

التكلفة الإجمالية للملكية لمدة 5 سنوات لنظام BTMS المبرد بالماء أقل بنسبة 15-20٪، مدفوعة بشكل أساسي بعمر أطول لحزمة البطارية.

تستند أرقام التكلفة الإجمالية للملكية هذه إلى بيانات أسطول الشاحنات الثقيلة في منغوليا الداخلية. بالنسبة للمشغلين الأوروبيين، فإن مكون تكلفة الطاقة أعلى (0.30 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة مقابل 0.12 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة في الصين)، مما يحول نقطة التعادل من 18-24 شهرًا إلى 14-18 شهرًا. بالنسبة لمشغلي التعدين الأستراليين، حيث يمكن أن تكلف شحن مولدات الديزل 0.40-0.60 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة، يتم تقصير نقطة التعادل بشكل أكبر إلى 10-14 شهرًا.

المقارنة التنافسية - Newbase مقابل Bosch مقابل Mahle أنظمة BTMS المبردة بالماء

بالنسبة لمهندسي مشتريات الأسطول الذين يقيمون موردين متعددين، توفر المقارنة التالية مرجعًا فنيًا ضد علامتين تجاريتين أوروبيتين راسختين في مجال الإدارة الحرارية:

المعلمة Newbase 12 كيلوواط Bosch eCooling (فئة 12 كيلوواط) Mahle Battery Thermal Management (فئة 12 كيلوواط)
سعة التبريد المقدرة 12 كيلوواط 12 كيلوواط 11.5 كيلوواط
معامل الأداء (COP) المقاس 2.65-2.85 2.4-2.6 (ورقة بيانات منشورة) 2.3-2.5 (ورقة بيانات منشورة)
سخان PTC (اختياري) 12 كيلوواط (قياسي)؛ 24 كيلوواط (على طراز 10 كيلوواط) 10 كيلوواط (الحد الأقصى) 8 كيلوواط (الحد الأقصى)
الوزن >=5 كجم 92-98 كجم (حسب المتغير) 88-95 كجم
الأبعاد (طول × عرض × ارتفاع مم) 1158x604x355 1250x650x380 1200x620x370
التكامل الكهربائي 4 في 1 (وحدة تحكم، موصل، فيوز، شحن مسبق) 2 في 1 (وحدة تحكم + موصل منفصل) 3 في 1 (وحدة تحكم، موصل، فيوز منفصل)
تصنيف IP IP67 (كهربائي) / IP27 (وحدة) IP65 (كهربائي) IP65 (كهربائي)
بروتوكول الاتصال J1939، CANopen، Modbus RTU (قابل للاختيار في الميدان) J1939 فقط CANopen فقط
التخصيص (OEM/ODM) الجهد، CAN .dbc، الموصلات، PTC، لون الغلاف، نقاط التثبيت محدود (الجهد والموصلات فقط) محدود (بروتوكول CAN والموصلات فقط)
حماية من رذاذ الملح 720 ساعة ASTM B117 (قياسي)، تركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L (اختياري) 480 ساعة (قياسي) 480 ساعة (قياسي)
وقت التسليم (قياسي) 4-6 أسابيع 10-14 أسبوعًا 10-14 أسبوعًا
ملاحظات رئيسية:
  • ميزة معامل الأداء (COP): يتجاوز معامل الأداء (COP) لوحدة Newbase البالغ 2.65-2.85، والذي تم قياسه بواسطة اختبارات مستقلة من طرف ثالث، القيم المنشورة لكل من Bosch و Mahle بنسبة 10-15٪. يترجم هذا إلى استهلاك كهربائي أقل بمقدار 0.5-1.0 كيلوواط عند الحمل الكامل، مما يوفر حوالي 2-4 كيلوواط ساعة لكل وردية عمل مدتها 8 ساعات.
  • طاقة سخان PTC: سخان PTC بقدرة 24 كيلوواط من Newbase (متوفر على طراز 10 كيلوواط) هو الأعلى في فئة المقارنة هذه. بالنسبة للأسطول في المناخات الباردة، يقلل هذا من وقت التكييف المسبق بنسبة 30-40٪ مقارنة بحلول Bosch أو Mahle.
  • مرونة التخصيص: توفر Newbase تخصيص OEM/ODM عبر المجالات الكهربائية والميكانيكية والحرارية - بما في ذلك قواعد بيانات CAN المخصصة، وأنواع الموصلات، وهندسة التثبيت - وهو ما لا يتوفر من Bosch أو Mahle بنفس مستوى المرونة.
  • وقت التسليم: عند 4-6 أسابيع للوحدات القياسية، يكون وقت تسليم Newbase أقصر بـ 2-3 مرات من Bosch أو Mahle، وهو عامل حاسم للشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) ذات الجداول الزمنية الضيقة لتطوير المركبات.
حالات النشر في العالم الواقعي
الحالة 1 - شاحنة تعدين ثقيلة، يونان، الصين (2024)

تم تصميم شاحنة تعدين كهربائية بوزن 90 طنًا (بطارية LFP بسعة 520 كيلوواط ساعة) في الأصل بنظام تبريد بالهواء لم يتمكن من الحفاظ على درجة حرارة البطارية أقل من 50 درجة مئوية أثناء دورات التحميل الصاعدة تحت الحمل عند درجة حرارة محيطة 38 درجة مئوية. تم تحديث الشاحنة بنظام Newbase BTMS مبرد بالماء بقدرة 16 كيلوواط.

النتائج: انخفضت درجة حرارة الخلية القصوى من 53 درجة مئوية إلى 41 درجة مئوية. يمكن للشاحنة الآن إكمال دورتي تحميل كاملتين دون أن تصل البطارية إلى الحد الحراري. نجح الغلاف الكهربائي المصنف IP67 في تحمل التعرض اليومي للغبار ورذاذ الماء دون أي تسرب. سجلت ميزة التشخيص الذاتي للأخطاء في الوحدة بقدرة 16 كيلوواط 2,800 ساعة تشغيل بدون أي أخطاء.
الحالة 2 - أسطول حافلات المدينة، تجربة مقارنة، تشنغتشو (2023)

تم إجراء تجربة مقارنة مع 10 حافلات كهربائية (303 كيلوواط ساعة لكل منها): 5 حافلات مع تبريد بالهواء، و 5 حافلات مع نظام Newbase BTMS مبرد بالماء بقدرة 10 كيلوواط. استمرت التجربة لمدة 12 شهرًا على نفس المسار الحضري.

النتائج: أظهرت الحافلات المبردة بالماء تدهورًا أقل في البطارية بنسبة 7.2٪ (مقاسًا بالاحتفاظ بالسعة عند 12 شهرًا). شهدت الحافلات المبردة بالهواء 3 أحداث تقييد للشحن خلال فصل الصيف (درجة حرارة محيطة > 38 درجة مئوية)، بينما لم تشهد الحافلات المبردة بالماء أي أحداث. بلغ متوسط ​​تدرج درجة حرارة بطارية الحافلات المبردة بالهواء 6.8 درجة مئوية؛ بلغ متوسط ​​تدرج بطارية الحافلات المبردة بالماء 2.4 درجة مئوية.
الحالة 3 - خزانة نظام تخزين الطاقة (ESS)، مبنى تجاري، شنغهاي (2024)

تم استبدال نظام تخزين طاقة (ESS) بسعة 500 كيلوواط ساعة (LFP، 5 × 100 كيلوواط ساعة) يستخدم رفوفًا مبردة بالهواء بنظام مبرد بالسائل باستخدام وحدة Newbase BTMS واحدة بقدرة 8 كيلوواط. يوفر نظام ESS تخفيفًا للذروة لمبنى تجاري.

النتائج: قلل النظام المبرد بالسائل متوسط ​​درجة حرارة الرف من 38 درجة مئوية إلى 32 درجة مئوية. يُقدر أن انخفاض 6 درجات مئوية يمدد عمر بطارية ESS من 4000 دورة إلى 5500 دورة (بناءً على نموذج شيخوخة IEC 62660-2). يمثل استهلاك طاقة نظام BTMS نسبة 2.8٪ من إجمالي إنتاج ESS، مقابل 4.5٪ للتكوين السابق المبرد بالهواء.
الضمان والدعم

تدعم Newbase وحدات BTMS الخاصة بها بضمان شامل لمدة 3 سنوات يغطي الضاغط والمضخة ووحدة التحكم وجميع المكونات الكهربائية. تتوفر حزم ضمان ممتدة (5 سنوات) لعملاء الأسطول. يتلقى عملاء OEM/ODM شروط ضمان مخصصة بناءً على التزامات الحجم السنوية.

تتضمن جميع الوحدات دعم التشخيص عن بُعد عبر تحميل البيانات المستند إلى CAN. يقدم فريق هندسة Newbase دعمًا فنيًا على مدار 24 ساعة للاستجابة لمشاكل الأسطول الحرجة.

بالنسبة للعملاء الدوليين، تحتفظ Newbase بشركاء خدمة إقليميين في ألمانيا (الاتحاد الأوروبي)، وتكساس (أمريكا الشمالية)، وبيرث (أستراليا) لدعم التشغيل في الموقع، ومخزون قطع الغيار، وخدمة الضمان. يضمن هذا أن متوسط ​​وقت الاستجابة لخطأ حرج في نظام BTMS أقل من 48 ساعة في أي من المناطق الثلاث.

ملخص

يتفوق نظام BTMS المبرد بالماء على التبريد بالهواء في كل مقياس مهم: سعة التبريد، وتوحيد درجة الحرارة، وكفاءة الطاقة، وأداء الطقس البارد، والتكلفة الإجمالية للملكية. تؤكد بيانات الأسطول لمدة 12 شهرًا وحالات النشر في العالم الواقعي أن العلاوة الأولية للأجهزة لنظام BTMS المبرد بالماء يتم استردادها من خلال عمر بطارية أطول، واستهلاك طاقة أقل، وتقليل وقت التوقف غير المخطط له. بالنسبة للمركبات التجارية الكهربائية التي تحتوي على حزم بطاريات تزيد عن 100 كيلوواط ساعة، لم يعد التبريد بالهواء خيارًا تقنيًا قابلاً للتطبيق.

عند مقارنته بالعلامات التجارية الأوروبية الراسخة (Bosch، Mahle)، يوفر نظام Newbase BTMS معامل أداء (COP) تنافسيًا أو متفوقًا، وطاقة سخان PTC أعلى، ومرونة تخصيص أكبر، وأوقات تسليم أقصر بكثير، مما يجعله خيارًا قويًا للشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) ومشغلي الأسطول المهتمين بالتكلفة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وأستراليا.

المنتجات
تفاصيل الأخبار
BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية - مع فترة تشغيل مدتها 12 شهرًا
2026-07-23
Latest company news about BTMS مقابل تبريد الهواء التقليدي: لماذا تفوز الإدارة الحرارية للبطارية المبردة بالماء بالمركبات الكهربائية التجارية - مع فترة تشغيل مدتها 12 شهرًا

عندما دخلت المركبات التجارية الكهربائية السوق لأول مرة، كان التبريد بالهواء هو الخيار الافتراضي. كان بسيطًا ورخيصًا وكافيًا لحزم البطاريات التي تتراوح سعتها بين 50 و 100 كيلوواط ساعة لشاحنات التوصيل المبكرة. لكن الجيل الحالي من المركبات الكهربائية التجارية - مع حزم البطاريات التي تتراوح سعتها بين 200 و 500 كيلوواط ساعة، والشحن السريع بقدرة 150-350 كيلوواط، وبيئات التشغيل العالمية من -30 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية - قد تجاوزت ما يمكن أن يقدمه التبريد بالهواء.

وفقًا لمراجعة فنية لعام 2023 نُشرت في مجلة Applied Thermal Engineering (المجلد 225، 2023، 120216)، تُظهر حزم البطاريات المبردة بالهواء في الدورات الثقيلة تدرجًا في درجات الحرارة يتراوح بين 5-10 درجات مئوية عبر الحزمة، مقابل 2-3 درجات مئوية للأنظمة المبردة بالسائل. يترجم هذا التدرج مباشرة إلى تسريع شيخوخة الخلايا: الخلايا الأكثر سخونة تتدهور أسرع بما يصل إلى ضعفين من أبرد الخلايا في نفس الحزمة.

يقدم هذا المقال مقارنة مدعومة بالبيانات بين أنظمة إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبردة بالماء والأنظمة المبردة بالهواء، بناءً على بيانات مراقبة الأسطول لمدة 12 شهرًا من المركبات المجهزة بـ Newbase ومعايير الصناعة المنشورة.

تتضمن المقارنة أيضًا قسمًا للمقارنة التنافسية (القسم 8) الذي يقارن أنظمة Newbase BTMS المبردة بالماء مع حلول Bosch و Mahle المبردة بالسائل، مما يوفر لمهندسي مشتريات الأسطول مرجعًا عمليًا لتقييم الموردين.

الفرق الأساسي - وسيط نقل الحرارة

التمييز الفيزيائي الأساسي بين النهجين متجذر في الخصائص الحرارية للسائل العامل:

التبريد بالهواء: يعتمد على الحمل القسري باستخدام الهواء المحيط، والذي له سعة حرارية نوعية تبلغ حوالي 1.005 كيلوجول/كجم كلفن وموصلية حرارية تبلغ حوالي 0.026 واط/م كلفن. لتحقيق إزالة حرارة ذات مغزى، يلزم معدلات تدفق هواء حجمية كبيرة، مما يستلزم مراوح كبيرة الحجم، ومجاري هواء ممتدة، وزيادة في استهلاك الطاقة الطفيلية.
أنظمة إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبردة بالماء: يستخدم مزيجًا من سائل التبريد (50/50 إيثيلين جلايكول وماء منزوع الأيونات) بسعة حرارية نوعية تبلغ حوالي 3.5 كيلوجول/كجم كلفن وموصلية حرارية تقارب 0.4 واط/م كلفن. هذا يعني أن سائل التبريد أكثر فعالية بحوالي 3.5 مرة لكل وحدة كتلة في امتصاص الحرارة، وموصليته الحرارية أعلى بحوالي 15 مرة من الهواء.
ملاحظة ميدانية: في مشروع تحديث لعام 2023، قمنا بتحويل حفار كهربائي بوزن 20 طنًا من التبريد بالهواء إلى نظام Newbase BTMS المبرد بالماء بقدرة 8 كيلوواط. شغل نظام التبريد بالهواء 2.1 متر مكعب من مساحة الهيكل (المبرد، غطاء المروحة، مجاري الهواء). قللت الوحدة المبردة بالماء، مع ألواح التبريد المدمجة في حاوية البطارية، بصمة الإدارة الحرارية إلى 0.47 متر مكعب - انخفاض بنسبة 78٪ - مع زيادة سعة التبريد من 3.2 كيلوواط إلى 8 كيلوواط.

من منظور السوق الإقليمي، فإن توفير المساحة له قيمة خاصة لحافلات المدن الأوروبية، حيث تخضع قيود تغليف الهيكل للتوجيه الأوروبي 2007/46/EC (الموافقة على نوع المركبة بالكامل)، ولشاحنات التعدين الأسترالية، حيث يقلل كل كيلوغرام من المعدات المثبتة على الهيكل بشكل مباشر من سعة الحمولة.

سعة التبريد والأداء الحراري
المعلمة نظام التبريد بالهواء نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء (Newbase 10 كيلوواط)
سعة التبريد المقدرة 1-5 كيلوواط (يعتمد على المحيط) 10 كيلوواط
معامل الأداء (COP) 1.5-3.0 >=2.5 (تم قياس 2.65-2.85)
نطاق درجة حرارة التشغيل -10 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية -30 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
التبريد تحت 0 درجة مئوية غير فعال نعم (سخان PTC اختياري)
درجة حرارة الخلية القصوى (35 درجة مئوية محيطة، تفريغ 1C) 48-55 درجة مئوية 36-40 درجة مئوية
تدرج درجة حرارة الحزمة 5-10 درجة مئوية 2-3 درجة مئوية

تكون فجوة سعة التبريد أكثر وضوحًا أثناء الشحن السريع. عند شحن 150 كيلوواط تيار مستمر، يحافظ نظام BTMS بقدرة 10 كيلوواط على درجة حرارة البطارية ضمن 2 درجة مئوية من نقطة الضبط. عادةً ما ترى الأنظمة المبردة بالهواء في نفس السيناريو ارتفاعًا في درجة الحرارة يتراوح بين 7-10 درجات مئوية في غضون 15 دقيقة، مما يؤدي إلى تقليل تيار الشحن.

بيانات داعمة: أظهرت دراسة أجرتها المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL، 2022، "التقييم الحراري لحزم البطاريات مع التبريد بالهواء والسائل") أن الحزم المبردة بالسائل حافظت على قبول شحن أعلى بنسبة 40٪ خلال نافذة الشحن الأخيرة (80-100٪) مقارنة بالحزم المبردة بالهواء في ظل ظروف متطابقة.
ملاحظة إقليمية - محيط مرتفع في جنوب شرق آسيا: في تجربة ميدانية أجريت عام 2024 في بانكوك، تايلاند (محيط 38 درجة مئوية، 85٪ رطوبة نسبية)، حافظ نظام Newbase BTMS بقدرة 10 كيلوواط على حافلة كهربائية بطول 12 مترًا على درجة حرارة البطارية عند 37 درجة مئوية خلال مسار حضري مدته ساعة واحدة، بينما وصلت حافلة مبردة بالهواء مماثلة على نفس المسار إلى 49 درجة مئوية في غضون 45 دقيقة، مما أدى إلى تقليل تيار الشحن. لم تؤثر الرطوبة العالية على أداء مكثف نظام BTMS، كما أكد اختبار الرطوبة النسبية بنسبة 85٪ خلال التحقق من صحة غرفة البيئة لمدة 500 ساعة.
توحيد درجة الحرارة - تأثير مباشر على عمر البطارية

يعد توحيد درجة الحرارة عبر حزمة البطارية أحد أهم العوامل التي تؤثر على عمر الدورة الطويل. عندما تعمل الخلايا داخل سلسلة متصلة بالتوازي بدرجات حرارة مختلفة، فإن الخلايا الأكثر سخونة تحمل تيارًا أكبر، وتشيخ بشكل أسرع، وتصبح العامل المحدد لسعة الحزمة.

التبريد بالهواء: يدخل الهواء إلى الحزمة باردًا ويخرج دافئًا، مما يخلق تدرجًا طبيعيًا. تعمل الخلايا القريبة من مدخل الهواء عند درجات حرارة أقل بكثير من تلك القريبة من المخرج. تشير البيانات المنشورة من SAE (SAE Technical Paper 2023-01-0709) إلى تدرج متوسط ​​يبلغ 7.3 درجة مئوية عبر حزم الشاحنات الثقيلة المبردة بالهواء.
نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء: توفر الألواح الباردة اتصالًا حراريًا مباشرًا مع كل وحدة خلية. يمكن تصميم دائرة تدفق سائل التبريد لتوفير تبريد متوازن عبر الحزمة بأكملها.
بيانات الأسطول - 12 شهرًا من المراقبة: على مدار فترة 12 شهرًا (أبريل 2023 - مارس 2024)، قمنا بمراقبة 30 وحدة Newbase بقدرة 12 كيلوواط على شاحنات ثقيلة كهربائية في منغوليا الداخلية. كان متوسط ​​فرق درجة الحرارة عبر كل حزمة بطارية (24 وحدة، 423 كيلوواط ساعة) 2.8 درجة مئوية. كان أقصى فرق مسجل 4.1 درجة مئوية (خلال يوم بدرجة حرارة محيطة 45 درجة مئوية وتفريغ 2C). للمقارنة، أبلغت حزمة مبردة بالهواء تحت نفس دورة العمل وكيمياء الخلية عن تدرج متوسط ​​يبلغ 7.3 درجة مئوية (SAE 2023-01-0709).
تأثير عمر البطارية: باستخدام نموذج شيخوخة يعتمد على Arrhenius من IEC 62660-2، فإن انخفاضًا بمقدار 5 درجات مئوية في متوسط ​​درجة حرارة الخلية وتحسنًا بمقدار 4.5 درجة مئوية في التوحيد يترجم إلى زيادة تقدر بنسبة 30-40٪ في عمر الدورة. بالنسبة لحزمة بسعة 423 كيلوواط ساعة تبلغ تكلفتها حوالي 50,000 دولار أمريكي، يمثل هذا توفيرًا محتملاً قدره 15,000-20,000 دولار أمريكي لكل حزمة على مدار عمر المركبة.
كفاءة الطاقة والخسارة الطفيلية

كل واط تستهلكه أنظمة التبريد يقلل من الطاقة المتاحة للدفع.

التبريد بالهواء: يتبع استهلاك طاقة المروحة قانون التقارب - فهو يتناسب مع مكعب معدل تدفق الهواء. مضاعفة سعة التبريد تتطلب حوالي 8 أضعاف طاقة المروحة. عند درجة حرارة محيطة 40 درجة مئوية، يمكن أن تستهلك الأنظمة المبردة بالهواء 5-8٪ من إجمالي طاقة البطارية، مع حدوث أسوأ سيناريو أثناء التشغيل الحضري منخفض السرعة عندما يكون تدفق الهواء الطبيعي ضئيلًا.
نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء: تستهلك ضاغطات التمرير ومضخات التيار المستمر عديمة الفرشاة في وحدات Newbase طاقة أقل لكل وحدة تبريد مقدمة. تظهر المراقبة في العالم الواقعي استهلاكًا للطاقة الطفيلية بنسبة 3.0-3.5٪، اعتمادًا على ملف درجة الحرارة المحيطة ودورة العمل.
بيانات ميدانية: على شاحنة كهربائية بوزن 28 طنًا تعمل على مسار بطول 150 كم، استهلك نظام Newbase BTMS بقدرة 12 كيلوواط 11.8 كيلوواط ساعة على مدار وردية عمل مدتها 8 ساعات (متوسط ​​درجة حرارة محيطة 32 درجة مئوية). كان إجمالي استهلاك الطاقة للمركبة 360 كيلوواط ساعة، مما يعطي خسارة طفيلية بنسبة 3.3٪. ستتطلب شاحنة مبردة بالهواء مكافئة على نفس المسار ما يقدر بـ 18-22 كيلوواط ساعة للتبريد (5.0-5.1٪)، بناءً على منحنيات طاقة المروحة من ورقة بيانات الشركة المصنعة.

بالنسبة لمشغلي الأسطول في أوروبا، حيث تبلغ تكاليف الطاقة في المتوسط ​​0.25-0.35 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة (Eurostat 2024)، فإن الخسارة الطفيلية بنسبة 5-8٪ لنظام التبريد بالهواء على استهلاك يومي قدره 400 كيلوواط ساعة تترجم إلى 5,000-8,000 دولار أمريكي لكل مركبة سنويًا في تكاليف كهرباء إضافية. يقلل نظام BTMS المبرد بالماء بنسبة 3.0-3.5٪ من هذا إلى 3,000-4,500 دولار أمريكي، مما يوفر 2,000-3,500 دولار أمريكي لكل مركبة سنويًا.

أداء الطقس البارد - الميزة الواضحة

التبريد بالهواء يبرد فقط. لا يمكنه تسخين البطارية. في المناخات الباردة، يجب أن تعتمد البطارية على التسخين المقاوم الداخلي، والذي يستهلك 0.3-0.5 كيلوواط ساعة لكل 10 درجات مئوية من ارتفاع درجة الحرارة لكل 100 كيلوواط ساعة من سعة البطارية - ويستغرق 30-40 دقيقة.

يقوم نظام BTMS المبرد بالماء مع سخان PTC الاختياري بتسخين سائل التبريد مباشرة. يوفر نظام Newbase بقدرة 10 كيلوواط سخان PTC بقدرة 24 كيلوواط، والذي يمكنه تسخين سائل التبريد من -20 درجة مئوية إلى +20 درجة مئوية في 8-10 دقائق، اعتمادًا على حجم سائل التبريد.

مثال حالة - أداء الشتاء للأسطول: حقق أسطول من 30 شاحنة ثقيلة كهربائية في شينجيانغ، الصين (وحدات Newbase بقدرة 12 كيلوواط مع سخانات PTC) جاهزية كاملة للبدء البارد خلال موسم شتاء 2023-2024، مع درجات حرارة محيطة تصل إلى -32 درجة مئوية. استهلكت دورة التكييف المسبق للبطارية 6-8 كيلوواط ساعة لكل مركبة لكل بدء بارد، مقابل ما يقدر بـ 18-22 كيلوواط ساعة إذا اعتمدت على التسخين الذاتي للخلايا وحده. على مدار 120 يومًا من البدء البارد، وفر الأسطول حوالي 400 ميغاواط ساعة من طاقة البطارية - وهو ما يعادل أكثر من 1,300 كم من مدى القيادة الإضافي لكل مركبة في الشتاء.
التحقق من صحة المناخ الاسكندنافي: بالنسبة للسوق الأوروبية، تم اختبار نظام Newbase BTMS في منشأة مناخ بارد في شمال السويد (محيط -35 درجة مئوية، سائل تبريد إيثيلين جلايكول 50/50). حقق سخان PTC الخاص بالوحدة بقدرة 12 كيلوواط تكييفًا مسبقًا للبطارية من -35 درجة مئوية إلى +15 درجة مئوية في 16 دقيقة، مما يلبي متطلبات وقت التكييف المسبق للعديد من سلطات النقل الاسكندنافية. كانت لزوجة سائل التبريد عند -35 درجة مئوية (حوالي 120 سنتيبواز لمزيج إيثيلين جلايكول 50/50) ضمن نطاق التشغيل المقبول للمضخة، كما أكد قياس معدل التدفق أثناء الاختبار.
التكلفة الإجمالية للملكية - تحليل الأسطول لمدة 5 سنوات
عامل التكلفة نظام التبريد بالهواء نظام إدارة حرارة البطارية (BTMS) المبرد بالماء (Newbase 12 كيلوواط)
تكلفة الأجهزة الأولية 4,000-6,000 دولار أمريكي 8,500-12,000 دولار أمريكي
التركيب 1,500-2,500 دولار أمريكي 2,000-3,000 دولار أمريكي
استبدال البطارية (عمر الحزمة، محسوبًا) 25,000-35,000 دولار أمريكي (عمر أقصر) 15,000-20,000 دولار أمريكي (عمر أطول)
تكلفة الطاقة الطفيلية لمدة 5 سنوات 6,000-9,000 دولار أمريكي 3,500-5,500 دولار أمريكي
الصيانة لمدة 5 سنوات 1,000-2,000 دولار أمريكي 2,500-4,000 دولار أمريكي
التكلفة الإجمالية لمدة 5 سنوات 37,500-54,500 دولار أمريكي 31,500-44,500 دولار أمريكي
ملاحظة: تكلفة استبدال البطارية محسوبة لكل مركبة بناءً على فرق عمر الدورة المقدر. حزمة مبردة بالهواء تقدر بـ 2000 دورة حتى 80٪ من حالة الصحة (SOH)؛ حزمة مبردة بالماء تقدر بـ 2800-3200 دورة حتى 80٪ من حالة الصحة (SOH). تفترض تكلفة استبدال الحزمة 50,000 دولار أمريكي لحزمة بسعة 423 كيلوواط ساعة.

التكلفة الإجمالية للملكية لمدة 5 سنوات لنظام BTMS المبرد بالماء أقل بنسبة 15-20٪، مدفوعة بشكل أساسي بعمر أطول لحزمة البطارية.

تستند أرقام التكلفة الإجمالية للملكية هذه إلى بيانات أسطول الشاحنات الثقيلة في منغوليا الداخلية. بالنسبة للمشغلين الأوروبيين، فإن مكون تكلفة الطاقة أعلى (0.30 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة مقابل 0.12 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة في الصين)، مما يحول نقطة التعادل من 18-24 شهرًا إلى 14-18 شهرًا. بالنسبة لمشغلي التعدين الأستراليين، حيث يمكن أن تكلف شحن مولدات الديزل 0.40-0.60 دولار أمريكي/كيلوواط ساعة، يتم تقصير نقطة التعادل بشكل أكبر إلى 10-14 شهرًا.

المقارنة التنافسية - Newbase مقابل Bosch مقابل Mahle أنظمة BTMS المبردة بالماء

بالنسبة لمهندسي مشتريات الأسطول الذين يقيمون موردين متعددين، توفر المقارنة التالية مرجعًا فنيًا ضد علامتين تجاريتين أوروبيتين راسختين في مجال الإدارة الحرارية:

المعلمة Newbase 12 كيلوواط Bosch eCooling (فئة 12 كيلوواط) Mahle Battery Thermal Management (فئة 12 كيلوواط)
سعة التبريد المقدرة 12 كيلوواط 12 كيلوواط 11.5 كيلوواط
معامل الأداء (COP) المقاس 2.65-2.85 2.4-2.6 (ورقة بيانات منشورة) 2.3-2.5 (ورقة بيانات منشورة)
سخان PTC (اختياري) 12 كيلوواط (قياسي)؛ 24 كيلوواط (على طراز 10 كيلوواط) 10 كيلوواط (الحد الأقصى) 8 كيلوواط (الحد الأقصى)
الوزن >=5 كجم 92-98 كجم (حسب المتغير) 88-95 كجم
الأبعاد (طول × عرض × ارتفاع مم) 1158x604x355 1250x650x380 1200x620x370
التكامل الكهربائي 4 في 1 (وحدة تحكم، موصل، فيوز، شحن مسبق) 2 في 1 (وحدة تحكم + موصل منفصل) 3 في 1 (وحدة تحكم، موصل، فيوز منفصل)
تصنيف IP IP67 (كهربائي) / IP27 (وحدة) IP65 (كهربائي) IP65 (كهربائي)
بروتوكول الاتصال J1939، CANopen، Modbus RTU (قابل للاختيار في الميدان) J1939 فقط CANopen فقط
التخصيص (OEM/ODM) الجهد، CAN .dbc، الموصلات، PTC، لون الغلاف، نقاط التثبيت محدود (الجهد والموصلات فقط) محدود (بروتوكول CAN والموصلات فقط)
حماية من رذاذ الملح 720 ساعة ASTM B117 (قياسي)، تركيبات من الفولاذ المقاوم للصدأ 304L (اختياري) 480 ساعة (قياسي) 480 ساعة (قياسي)
وقت التسليم (قياسي) 4-6 أسابيع 10-14 أسبوعًا 10-14 أسبوعًا
ملاحظات رئيسية:
  • ميزة معامل الأداء (COP): يتجاوز معامل الأداء (COP) لوحدة Newbase البالغ 2.65-2.85، والذي تم قياسه بواسطة اختبارات مستقلة من طرف ثالث، القيم المنشورة لكل من Bosch و Mahle بنسبة 10-15٪. يترجم هذا إلى استهلاك كهربائي أقل بمقدار 0.5-1.0 كيلوواط عند الحمل الكامل، مما يوفر حوالي 2-4 كيلوواط ساعة لكل وردية عمل مدتها 8 ساعات.
  • طاقة سخان PTC: سخان PTC بقدرة 24 كيلوواط من Newbase (متوفر على طراز 10 كيلوواط) هو الأعلى في فئة المقارنة هذه. بالنسبة للأسطول في المناخات الباردة، يقلل هذا من وقت التكييف المسبق بنسبة 30-40٪ مقارنة بحلول Bosch أو Mahle.
  • مرونة التخصيص: توفر Newbase تخصيص OEM/ODM عبر المجالات الكهربائية والميكانيكية والحرارية - بما في ذلك قواعد بيانات CAN المخصصة، وأنواع الموصلات، وهندسة التثبيت - وهو ما لا يتوفر من Bosch أو Mahle بنفس مستوى المرونة.
  • وقت التسليم: عند 4-6 أسابيع للوحدات القياسية، يكون وقت تسليم Newbase أقصر بـ 2-3 مرات من Bosch أو Mahle، وهو عامل حاسم للشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) ذات الجداول الزمنية الضيقة لتطوير المركبات.
حالات النشر في العالم الواقعي
الحالة 1 - شاحنة تعدين ثقيلة، يونان، الصين (2024)

تم تصميم شاحنة تعدين كهربائية بوزن 90 طنًا (بطارية LFP بسعة 520 كيلوواط ساعة) في الأصل بنظام تبريد بالهواء لم يتمكن من الحفاظ على درجة حرارة البطارية أقل من 50 درجة مئوية أثناء دورات التحميل الصاعدة تحت الحمل عند درجة حرارة محيطة 38 درجة مئوية. تم تحديث الشاحنة بنظام Newbase BTMS مبرد بالماء بقدرة 16 كيلوواط.

النتائج: انخفضت درجة حرارة الخلية القصوى من 53 درجة مئوية إلى 41 درجة مئوية. يمكن للشاحنة الآن إكمال دورتي تحميل كاملتين دون أن تصل البطارية إلى الحد الحراري. نجح الغلاف الكهربائي المصنف IP67 في تحمل التعرض اليومي للغبار ورذاذ الماء دون أي تسرب. سجلت ميزة التشخيص الذاتي للأخطاء في الوحدة بقدرة 16 كيلوواط 2,800 ساعة تشغيل بدون أي أخطاء.
الحالة 2 - أسطول حافلات المدينة، تجربة مقارنة، تشنغتشو (2023)

تم إجراء تجربة مقارنة مع 10 حافلات كهربائية (303 كيلوواط ساعة لكل منها): 5 حافلات مع تبريد بالهواء، و 5 حافلات مع نظام Newbase BTMS مبرد بالماء بقدرة 10 كيلوواط. استمرت التجربة لمدة 12 شهرًا على نفس المسار الحضري.

النتائج: أظهرت الحافلات المبردة بالماء تدهورًا أقل في البطارية بنسبة 7.2٪ (مقاسًا بالاحتفاظ بالسعة عند 12 شهرًا). شهدت الحافلات المبردة بالهواء 3 أحداث تقييد للشحن خلال فصل الصيف (درجة حرارة محيطة > 38 درجة مئوية)، بينما لم تشهد الحافلات المبردة بالماء أي أحداث. بلغ متوسط ​​تدرج درجة حرارة بطارية الحافلات المبردة بالهواء 6.8 درجة مئوية؛ بلغ متوسط ​​تدرج بطارية الحافلات المبردة بالماء 2.4 درجة مئوية.
الحالة 3 - خزانة نظام تخزين الطاقة (ESS)، مبنى تجاري، شنغهاي (2024)

تم استبدال نظام تخزين طاقة (ESS) بسعة 500 كيلوواط ساعة (LFP، 5 × 100 كيلوواط ساعة) يستخدم رفوفًا مبردة بالهواء بنظام مبرد بالسائل باستخدام وحدة Newbase BTMS واحدة بقدرة 8 كيلوواط. يوفر نظام ESS تخفيفًا للذروة لمبنى تجاري.

النتائج: قلل النظام المبرد بالسائل متوسط ​​درجة حرارة الرف من 38 درجة مئوية إلى 32 درجة مئوية. يُقدر أن انخفاض 6 درجات مئوية يمدد عمر بطارية ESS من 4000 دورة إلى 5500 دورة (بناءً على نموذج شيخوخة IEC 62660-2). يمثل استهلاك طاقة نظام BTMS نسبة 2.8٪ من إجمالي إنتاج ESS، مقابل 4.5٪ للتكوين السابق المبرد بالهواء.
الضمان والدعم

تدعم Newbase وحدات BTMS الخاصة بها بضمان شامل لمدة 3 سنوات يغطي الضاغط والمضخة ووحدة التحكم وجميع المكونات الكهربائية. تتوفر حزم ضمان ممتدة (5 سنوات) لعملاء الأسطول. يتلقى عملاء OEM/ODM شروط ضمان مخصصة بناءً على التزامات الحجم السنوية.

تتضمن جميع الوحدات دعم التشخيص عن بُعد عبر تحميل البيانات المستند إلى CAN. يقدم فريق هندسة Newbase دعمًا فنيًا على مدار 24 ساعة للاستجابة لمشاكل الأسطول الحرجة.

بالنسبة للعملاء الدوليين، تحتفظ Newbase بشركاء خدمة إقليميين في ألمانيا (الاتحاد الأوروبي)، وتكساس (أمريكا الشمالية)، وبيرث (أستراليا) لدعم التشغيل في الموقع، ومخزون قطع الغيار، وخدمة الضمان. يضمن هذا أن متوسط ​​وقت الاستجابة لخطأ حرج في نظام BTMS أقل من 48 ساعة في أي من المناطق الثلاث.

ملخص

يتفوق نظام BTMS المبرد بالماء على التبريد بالهواء في كل مقياس مهم: سعة التبريد، وتوحيد درجة الحرارة، وكفاءة الطاقة، وأداء الطقس البارد، والتكلفة الإجمالية للملكية. تؤكد بيانات الأسطول لمدة 12 شهرًا وحالات النشر في العالم الواقعي أن العلاوة الأولية للأجهزة لنظام BTMS المبرد بالماء يتم استردادها من خلال عمر بطارية أطول، واستهلاك طاقة أقل، وتقليل وقت التوقف غير المخطط له. بالنسبة للمركبات التجارية الكهربائية التي تحتوي على حزم بطاريات تزيد عن 100 كيلوواط ساعة، لم يعد التبريد بالهواء خيارًا تقنيًا قابلاً للتطبيق.

عند مقارنته بالعلامات التجارية الأوروبية الراسخة (Bosch، Mahle)، يوفر نظام Newbase BTMS معامل أداء (COP) تنافسيًا أو متفوقًا، وطاقة سخان PTC أعلى، ومرونة تخصيص أكبر، وأوقات تسليم أقصر بكثير، مما يجعله خيارًا قويًا للشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) ومشغلي الأسطول المهتمين بالتكلفة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا وأستراليا.