เมื่อรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าเปิดตัวสู่ตลาด การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นตัวเลือกเริ่มต้น มันง่าย ราคาถูก และเพียงพอสำหรับชุดแบตเตอรี่ขนาด 50-100 kWh ของรถตู้ส่งของรุ่นแรก แต่รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าในปัจจุบัน ซึ่งมีชุดแบตเตอรี่ขนาด 200-500 kWh การชาร์จเร็ว 150-350 kW และสภาพแวดล้อมการทำงานทั่วโลกตั้งแต่ -30°C ถึง +50°C ได้เกินขีดความสามารถของการระบายความร้อนด้วยอากาศแล้ว
ตามการทบทวนทางเทคนิคปี 2023 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Thermal Engineering (เล่มที่ 225, 2023, 120216) ชุดแบตเตอรี่ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศในรอบการทำงานหนักแสดงให้เห็นความแตกต่างของอุณหภูมิ 5-10°C ทั่วทั้งชุด ในขณะที่ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวอยู่ที่ 2-3°C ความแตกต่างของอุณหภูมินี้ส่งผลโดยตรงต่อการเสื่อมสภาพของเซลล์ที่เร่งขึ้น: เซลล์ที่ร้อนที่สุดจะเสื่อมสภาพเร็วกว่าเซลล์ที่เย็นที่สุดในชุดเดียวกันถึง 2 เท่า
บทความนี้ให้การเปรียบเทียบระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำและระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล โดยอิงจากข้อมูลการติดตามยานพาหนะของ Newbase เป็นเวลา 12 เดือน และเกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรมที่เผยแพร่
การเปรียบเทียบยังรวมถึงส่วนการเปรียบเทียบกับคู่แข่ง (ส่วนที่ 8) ซึ่งเปรียบเทียบระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำของ Newbase กับโซลูชันระบายความร้อนด้วยของเหลวของ Bosch และ Mahle โดยให้วิศวกรจัดซื้อยานพาหนะเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ใช้งานได้จริงสำหรับการประเมินซัพพลายเออร์
ความแตกต่างทางฟิสิกส์พื้นฐานระหว่างทั้งสองแนวทางนั้นมีรากฐานมาจากคุณสมบัติทางความร้อนของของไหลที่ใช้งาน:
จากมุมมองของตลาดภูมิภาค การประหยัดพื้นที่นั้นมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับรถโดยสารประจำทางในเมืองของยุโรป ซึ่งข้อจำกัดในการจัดวางแชสซีถูกควบคุมโดย EU Directive 2007/46/EC (การอนุมัติประเภทรถยนต์ทั้งคัน) และสำหรับรถบรรทุกเหมืองในออสเตรเลีย ซึ่งอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนแชสซีทุกกิโลกรัมจะลดความสามารถในการบรรทุกโดยตรง
| พารามิเตอร์ | ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ | ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Newbase 10 kW) |
|---|---|---|
| ความสามารถในการระบายความร้อนที่กำหนด | 1-5 kW (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม) | 10 kW |
| COP | 1.5-3.0 | >=2.5 (วัดได้ 2.65-2.85) |
| ช่วงอุณหภูมิการทำงาน | -10°C ถึง 50°C | -30°C ถึง +80°C |
| การระบายความร้อนต่ำกว่า 0°C | ไม่มีประสิทธิภาพ | มี (มีตัวเลือกเครื่องทำความร้อน PTC) |
| อุณหภูมิเซลล์สูงสุด (อุณหภูมิแวดล้อม 35°C, การคายประจุ 1C) | 48-55°C | 36-40°C |
| ความแตกต่างของอุณหภูมิแพ็ค | 5-10°C | 2-3°C |
ช่องว่างความสามารถในการระบายความร้อนจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดระหว่างการชาร์จเร็ว ที่การชาร์จ DC 150 kW ระบบ BTMS 10 kW จะรักษาอุณหภูมิแบตเตอรี่ให้อยู่ภายใน 2°C ของจุดที่ตั้งไว้ ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศในสถานการณ์เดียวกันมักจะเห็นอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 7-10°C ภายใน 15 นาที ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการลดกระแสชาร์จ
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิทั่วทั้งชุดแบตเตอรี่เป็นหนึ่งในปัจจัยที่มีผลกระทบมากที่สุดต่ออายุการใช้งานรอบยาว เมื่อเซลล์ภายในสายที่เชื่อมต่อแบบขนานทำงานที่อุณหภูมิต่างกัน เซลล์ที่ร้อนกว่าจะรับกระแสมากขึ้น เสื่อมสภาพเร็วขึ้น และกลายเป็นปัจจัยจำกัดความจุของแพ็ค
ทุกวัตต์ที่ระบบทำความเย็นใช้ไปจะลดพลังงานที่พร้อมสำหรับการขับเคลื่อน
สำหรับผู้ประกอบการยานพาหนะในยุโรป ซึ่งต้นทุนพลังงานเฉลี่ยอยู่ที่ 0.25-0.35 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh (Eurostat 2024) การสูญเสียพลังงานปรสิต 5-8% ของระบบระบายความร้อนด้วยอากาศจากการใช้พลังงานรายวัน 400 kWh คิดเป็นค่าไฟฟ้าเพิ่มเติม 5,000-8,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อคันต่อปี ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำที่การสูญเสียพลังงานปรสิต 3.0-3.5% ลดลงเหลือ 3,000-4,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ ประหยัดได้ 2,000-3,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อคันต่อปี
การระบายความร้อนด้วยอากาศทำได้เพียงระบายความร้อนเท่านั้น ไม่สามารถให้ความร้อนแก่แบตเตอรี่ได้ ในสภาพอากาศหนาวเย็น แบตเตอรี่ต้องอาศัยการทำความร้อนด้วยความต้านทานภายใน ซึ่งใช้พลังงาน 0.3-0.5 kWh ต่อทุกๆ 10°C ที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นต่อ 100 kWh ของความจุแบตเตอรี่ และใช้เวลา 30-40 นาที
ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำพร้อมเครื่องทำความร้อน PTC เสริมจะให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นโดยตรง ยูนิต Newbase 10 kW มีเครื่องทำความร้อน PTC 24 kW ซึ่งสามารถอุ่นสารหล่อเย็นจาก -20°C ถึง +20°C ใน 8-10 นาที ขึ้นอยู่กับปริมาตรสารหล่อเย็น
| ปัจจัยด้านต้นทุน | ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ | ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Newbase 12 kW) |
|---|---|---|
| ต้นทุนฮาร์ดแวร์เริ่มต้น | 4,000-6,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 8,500-12,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การติดตั้ง | 1,500-2,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 2,000-3,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การเปลี่ยนแบตเตอรี่ (อายุการใช้งานแพ็ค, คิดตามสัดส่วน) | 25,000-35,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ (อายุการใช้งานสั้นกว่า) | 15,000-20,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ (อายุการใช้งานยาวนานกว่า) |
| ต้นทุนพลังงานปรสิต 5 ปี | 6,000-9,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 3,500-5,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การบำรุงรักษา 5 ปี | 1,000-2,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 2,500-4,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| ต้นทุนรวม 5 ปี | 37,500-54,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 31,500-44,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ 5 ปีสำหรับระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำต่ำกว่า 15-20% ซึ่งส่วนใหญ่มาจากอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น
ตัวเลข TCO เหล่านี้อิงจากข้อมูลยานพาหนะหนักในมองโกเลียใน สำหรับผู้ประกอบการในยุโรป ต้นทุนพลังงานจะสูงขึ้น (0.30 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh เทียบกับ 0.12 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh ในจีน) ซึ่งจะเปลี่ยนจุดคุ้มทุนจาก 18-24 เดือนเป็น 14-18 เดือน สำหรับผู้ประกอบการเหมืองในออสเตรเลีย ซึ่งการชาร์จด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอาจมีค่าใช้จ่าย 0.40-0.60 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh จุดคุ้มทุนจะสั้นลงอีกเป็น 10-14 เดือน
สำหรับวิศวกรจัดซื้อยานพาหนะที่ประเมินซัพพลายเออร์หลายราย การเปรียบเทียบต่อไปนี้ให้ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคกับแบรนด์จัดการความร้อนชั้นนำของยุโรปสองแบรนด์:
| พารามิเตอร์ | Newbase 12 kW | Bosch eCooling (ระดับ 12 kW) | Mahle Battery Thermal Management (ระดับ 12 kW) |
|---|---|---|---|
| ความสามารถในการระบายความร้อนที่กำหนด | 12 kW | 12 kW | 11.5 kW |
| COP ที่วัดได้ | 2.65-2.85 | 2.4-2.6 (เอกสารข้อมูลที่เผยแพร่) | 2.3-2.5 (เอกสารข้อมูลที่เผยแพร่) |
| เครื่องทำความร้อน PTC (อุปกรณ์เสริม) | 12 kW (มาตรฐาน); 24 kW (สำหรับรุ่น 10 kW) | 10 kW (สูงสุด) | 8 kW (สูงสุด) |
| น้ำหนัก | >=5 กก. | 92-98 กก. (ขึ้นอยู่กับรุ่น) | 88-95 กก. |
| ขนาด (ยาว x กว้าง x สูง มม.) | 1158x604x355 | 1250x650x380 | 1200x620x370 |
| การรวมระบบไฟฟ้า | 4-in-1 (คอนโทรลเลอร์, คอนแทคเตอร์, ฟิวส์, พรีชาร์จ) | 2-in-1 (คอนโทรลเลอร์ + คอนแทคเตอร์แยก) | 3-in-1 (คอนโทรลเลอร์, คอนแทคเตอร์, ฟิวส์แยก) |
| ระดับการป้องกัน IP | IP67 (ไฟฟ้า) / IP27 (ยูนิต) | IP65 (ไฟฟ้า) | IP65 (ไฟฟ้า) |
| โปรโตคอลการสื่อสาร | J1939, CANopen, Modbus RTU (เลือกได้ในสนาม) | J1939 เท่านั้น | CANopen เท่านั้น |
| การปรับแต่ง (OEM/ODM) | แรงดันไฟฟ้า, CAN .dbc, ขั้วต่อ, PTC, สีตัวเรือน, จุดยึด | จำกัด (เฉพาะแรงดันไฟฟ้าและขั้วต่อ) | จำกัด (เฉพาะโปรโตคอล CAN และขั้วต่อ) |
| การป้องกันการกัดกร่อนจากเกลือ | 720 ชม. ASTM B117 (มาตรฐาน), ข้อต่อสแตนเลส 304L (อุปกรณ์เสริม) | 480 ชม. (มาตรฐาน) | 480 ชม. (มาตรฐาน) |
| ระยะเวลารอคอยสินค้า (มาตรฐาน) | 4-6 สัปดาห์ | 10-14 สัปดาห์ | 10-14 สัปดาห์ |
รถบรรทุกเหมืองไฟฟ้าขนาด 90 ตัน (แบตเตอรี่ LFP 520 kWh) เดิมออกแบบมาพร้อมระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ไม่สามารถรักษาอุณหภูมิแบตเตอรี่ให้ต่ำกว่า 50°C ระหว่างรอบการบรรทุกขึ้นเขาที่อุณหภูมิแวดล้อม 38°C รถบรรทุกได้รับการปรับปรุงด้วยระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ Newbase 16 kW
มีการทดลองเปรียบเทียบกับรถโดยสารไฟฟ้า 10 คัน (คันละ 303 kWh): 5 คันใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ, 5 คันใช้ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ Newbase 10 kW การทดลองดำเนินไปเป็นเวลา 12 เดือนบนเส้นทางในเมืองเดียวกัน
ระบบ ESS ขนาด 500 kWh (LFP, ชั้นวาง 5x 100 kWh) ที่ใช้ชั้นวางระบายความร้อนด้วยอากาศ ถูกแทนที่ด้วยระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยใช้ยูนิต BTMS Newbase 8 kW หนึ่งยูนิต ESS ให้บริการลด peak shaving สำหรับอาคารพาณิชย์
Newbase สนับสนุนยูนิต BTMS ด้วยการรับประกัน 3 ปีที่ครอบคลุมคอมเพรสเซอร์ ปั๊ม คอนโทรลเลอร์ และส่วนประกอบไฟฟ้าทั้งหมด มีแพ็คเกจการรับประกันเพิ่มเติม (5 ปี) สำหรับลูกค้ากลุ่มยานพาหนะ ลูกค้า OEM/ODM จะได้รับการรับประกันที่ปรับแต่งตามข้อตกลงปริมาณการสั่งซื้อรายปี
ยูนิตทั้งหมดรวมถึงการสนับสนุนการวินิจฉัยระยะไกลผ่านการอัปโหลดข้อมูลตาม CAN ทีมวิศวกรรมของ Newbase ให้การตอบสนองการสนับสนุนทางเทคนิคตลอด 24 ชั่วโมงสำหรับปัญหาสำคัญของยานพาหนะ
สำหรับลูกค้าต่างประเทศ Newbase มีพันธมิตรบริการระดับภูมิภาคในเยอรมนี (EU), เท็กซัส (อเมริกาเหนือ) และเพิร์ธ (ออสเตรเลีย) เพื่อสนับสนุนการติดตั้ง ณ สถานที่, สินค้าคงคลังอะไหล่ และบริการรับประกัน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าเวลาตอบสนองเฉลี่ยสำหรับข้อผิดพลาด BTMS ที่สำคัญจะน้อยกว่า 48 ชั่วโมงในแต่ละภูมิภาคทั้งสาม
ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศในทุกตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความสามารถในการระบายความร้อน, ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ, ประสิทธิภาพพลังงาน, ประสิทธิภาพในสภาพอากาศหนาวเย็น และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ข้อมูลยานพาหนะ 12 เดือนและกรณีการใช้งานจริงยืนยันว่าค่าใช้จ่ายฮาร์ดแวร์เริ่มต้นที่สูงขึ้นของระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำจะคุ้มทุนผ่านอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง และการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิดที่ลดลง สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าที่มีชุดแบตเตอรี่มากกว่า 100 kWh การระบายความร้อนด้วยอากาศไม่ใช่วิธีทางเทคนิคที่ใช้งานได้อีกต่อไป
เมื่อเปรียบเทียบกับแบรนด์ชั้นนำของยุโรป (Bosch, Mahle) ระบบ BTMS ของ Newbase ให้ COP ที่แข่งขันได้หรือเหนือกว่า, กำลังเครื่องทำความร้อน PTC ที่สูงกว่า, ความยืดหยุ่นในการปรับแต่งที่มากกว่า และระยะเวลารอคอยสินค้าที่สั้นกว่าอย่างมาก ทำให้เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับ OEM และผู้ประกอบการยานพาหนะที่คำนึงถึงต้นทุนในอเมริกาเหนือ ยุโรป และออสเตรเลีย
เมื่อรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าเปิดตัวสู่ตลาด การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นตัวเลือกเริ่มต้น มันง่าย ราคาถูก และเพียงพอสำหรับชุดแบตเตอรี่ขนาด 50-100 kWh ของรถตู้ส่งของรุ่นแรก แต่รถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าในปัจจุบัน ซึ่งมีชุดแบตเตอรี่ขนาด 200-500 kWh การชาร์จเร็ว 150-350 kW และสภาพแวดล้อมการทำงานทั่วโลกตั้งแต่ -30°C ถึง +50°C ได้เกินขีดความสามารถของการระบายความร้อนด้วยอากาศแล้ว
ตามการทบทวนทางเทคนิคปี 2023 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Thermal Engineering (เล่มที่ 225, 2023, 120216) ชุดแบตเตอรี่ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศในรอบการทำงานหนักแสดงให้เห็นความแตกต่างของอุณหภูมิ 5-10°C ทั่วทั้งชุด ในขณะที่ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวอยู่ที่ 2-3°C ความแตกต่างของอุณหภูมินี้ส่งผลโดยตรงต่อการเสื่อมสภาพของเซลล์ที่เร่งขึ้น: เซลล์ที่ร้อนที่สุดจะเสื่อมสภาพเร็วกว่าเซลล์ที่เย็นที่สุดในชุดเดียวกันถึง 2 เท่า
บทความนี้ให้การเปรียบเทียบระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำและระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล โดยอิงจากข้อมูลการติดตามยานพาหนะของ Newbase เป็นเวลา 12 เดือน และเกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรมที่เผยแพร่
การเปรียบเทียบยังรวมถึงส่วนการเปรียบเทียบกับคู่แข่ง (ส่วนที่ 8) ซึ่งเปรียบเทียบระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำของ Newbase กับโซลูชันระบายความร้อนด้วยของเหลวของ Bosch และ Mahle โดยให้วิศวกรจัดซื้อยานพาหนะเป็นข้อมูลอ้างอิงที่ใช้งานได้จริงสำหรับการประเมินซัพพลายเออร์
ความแตกต่างทางฟิสิกส์พื้นฐานระหว่างทั้งสองแนวทางนั้นมีรากฐานมาจากคุณสมบัติทางความร้อนของของไหลที่ใช้งาน:
จากมุมมองของตลาดภูมิภาค การประหยัดพื้นที่นั้นมีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับรถโดยสารประจำทางในเมืองของยุโรป ซึ่งข้อจำกัดในการจัดวางแชสซีถูกควบคุมโดย EU Directive 2007/46/EC (การอนุมัติประเภทรถยนต์ทั้งคัน) และสำหรับรถบรรทุกเหมืองในออสเตรเลีย ซึ่งอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนแชสซีทุกกิโลกรัมจะลดความสามารถในการบรรทุกโดยตรง
| พารามิเตอร์ | ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ | ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Newbase 10 kW) |
|---|---|---|
| ความสามารถในการระบายความร้อนที่กำหนด | 1-5 kW (ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม) | 10 kW |
| COP | 1.5-3.0 | >=2.5 (วัดได้ 2.65-2.85) |
| ช่วงอุณหภูมิการทำงาน | -10°C ถึง 50°C | -30°C ถึง +80°C |
| การระบายความร้อนต่ำกว่า 0°C | ไม่มีประสิทธิภาพ | มี (มีตัวเลือกเครื่องทำความร้อน PTC) |
| อุณหภูมิเซลล์สูงสุด (อุณหภูมิแวดล้อม 35°C, การคายประจุ 1C) | 48-55°C | 36-40°C |
| ความแตกต่างของอุณหภูมิแพ็ค | 5-10°C | 2-3°C |
ช่องว่างความสามารถในการระบายความร้อนจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดระหว่างการชาร์จเร็ว ที่การชาร์จ DC 150 kW ระบบ BTMS 10 kW จะรักษาอุณหภูมิแบตเตอรี่ให้อยู่ภายใน 2°C ของจุดที่ตั้งไว้ ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศในสถานการณ์เดียวกันมักจะเห็นอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 7-10°C ภายใน 15 นาที ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการลดกระแสชาร์จ
ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิทั่วทั้งชุดแบตเตอรี่เป็นหนึ่งในปัจจัยที่มีผลกระทบมากที่สุดต่ออายุการใช้งานรอบยาว เมื่อเซลล์ภายในสายที่เชื่อมต่อแบบขนานทำงานที่อุณหภูมิต่างกัน เซลล์ที่ร้อนกว่าจะรับกระแสมากขึ้น เสื่อมสภาพเร็วขึ้น และกลายเป็นปัจจัยจำกัดความจุของแพ็ค
ทุกวัตต์ที่ระบบทำความเย็นใช้ไปจะลดพลังงานที่พร้อมสำหรับการขับเคลื่อน
สำหรับผู้ประกอบการยานพาหนะในยุโรป ซึ่งต้นทุนพลังงานเฉลี่ยอยู่ที่ 0.25-0.35 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh (Eurostat 2024) การสูญเสียพลังงานปรสิต 5-8% ของระบบระบายความร้อนด้วยอากาศจากการใช้พลังงานรายวัน 400 kWh คิดเป็นค่าไฟฟ้าเพิ่มเติม 5,000-8,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อคันต่อปี ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำที่การสูญเสียพลังงานปรสิต 3.0-3.5% ลดลงเหลือ 3,000-4,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ ประหยัดได้ 2,000-3,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อคันต่อปี
การระบายความร้อนด้วยอากาศทำได้เพียงระบายความร้อนเท่านั้น ไม่สามารถให้ความร้อนแก่แบตเตอรี่ได้ ในสภาพอากาศหนาวเย็น แบตเตอรี่ต้องอาศัยการทำความร้อนด้วยความต้านทานภายใน ซึ่งใช้พลังงาน 0.3-0.5 kWh ต่อทุกๆ 10°C ที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นต่อ 100 kWh ของความจุแบตเตอรี่ และใช้เวลา 30-40 นาที
ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำพร้อมเครื่องทำความร้อน PTC เสริมจะให้ความร้อนแก่สารหล่อเย็นโดยตรง ยูนิต Newbase 10 kW มีเครื่องทำความร้อน PTC 24 kW ซึ่งสามารถอุ่นสารหล่อเย็นจาก -20°C ถึง +20°C ใน 8-10 นาที ขึ้นอยู่กับปริมาตรสารหล่อเย็น
| ปัจจัยด้านต้นทุน | ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ | ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ (Newbase 12 kW) |
|---|---|---|
| ต้นทุนฮาร์ดแวร์เริ่มต้น | 4,000-6,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 8,500-12,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การติดตั้ง | 1,500-2,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 2,000-3,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การเปลี่ยนแบตเตอรี่ (อายุการใช้งานแพ็ค, คิดตามสัดส่วน) | 25,000-35,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ (อายุการใช้งานสั้นกว่า) | 15,000-20,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ (อายุการใช้งานยาวนานกว่า) |
| ต้นทุนพลังงานปรสิต 5 ปี | 6,000-9,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 3,500-5,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| การบำรุงรักษา 5 ปี | 1,000-2,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 2,500-4,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
| ต้นทุนรวม 5 ปี | 37,500-54,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ | 31,500-44,500 ดอลลาร์สหรัฐฯ |
ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ 5 ปีสำหรับระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำต่ำกว่า 15-20% ซึ่งส่วนใหญ่มาจากอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น
ตัวเลข TCO เหล่านี้อิงจากข้อมูลยานพาหนะหนักในมองโกเลียใน สำหรับผู้ประกอบการในยุโรป ต้นทุนพลังงานจะสูงขึ้น (0.30 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh เทียบกับ 0.12 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh ในจีน) ซึ่งจะเปลี่ยนจุดคุ้มทุนจาก 18-24 เดือนเป็น 14-18 เดือน สำหรับผู้ประกอบการเหมืองในออสเตรเลีย ซึ่งการชาร์จด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลอาจมีค่าใช้จ่าย 0.40-0.60 ดอลลาร์สหรัฐฯ/kWh จุดคุ้มทุนจะสั้นลงอีกเป็น 10-14 เดือน
สำหรับวิศวกรจัดซื้อยานพาหนะที่ประเมินซัพพลายเออร์หลายราย การเปรียบเทียบต่อไปนี้ให้ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคกับแบรนด์จัดการความร้อนชั้นนำของยุโรปสองแบรนด์:
| พารามิเตอร์ | Newbase 12 kW | Bosch eCooling (ระดับ 12 kW) | Mahle Battery Thermal Management (ระดับ 12 kW) |
|---|---|---|---|
| ความสามารถในการระบายความร้อนที่กำหนด | 12 kW | 12 kW | 11.5 kW |
| COP ที่วัดได้ | 2.65-2.85 | 2.4-2.6 (เอกสารข้อมูลที่เผยแพร่) | 2.3-2.5 (เอกสารข้อมูลที่เผยแพร่) |
| เครื่องทำความร้อน PTC (อุปกรณ์เสริม) | 12 kW (มาตรฐาน); 24 kW (สำหรับรุ่น 10 kW) | 10 kW (สูงสุด) | 8 kW (สูงสุด) |
| น้ำหนัก | >=5 กก. | 92-98 กก. (ขึ้นอยู่กับรุ่น) | 88-95 กก. |
| ขนาด (ยาว x กว้าง x สูง มม.) | 1158x604x355 | 1250x650x380 | 1200x620x370 |
| การรวมระบบไฟฟ้า | 4-in-1 (คอนโทรลเลอร์, คอนแทคเตอร์, ฟิวส์, พรีชาร์จ) | 2-in-1 (คอนโทรลเลอร์ + คอนแทคเตอร์แยก) | 3-in-1 (คอนโทรลเลอร์, คอนแทคเตอร์, ฟิวส์แยก) |
| ระดับการป้องกัน IP | IP67 (ไฟฟ้า) / IP27 (ยูนิต) | IP65 (ไฟฟ้า) | IP65 (ไฟฟ้า) |
| โปรโตคอลการสื่อสาร | J1939, CANopen, Modbus RTU (เลือกได้ในสนาม) | J1939 เท่านั้น | CANopen เท่านั้น |
| การปรับแต่ง (OEM/ODM) | แรงดันไฟฟ้า, CAN .dbc, ขั้วต่อ, PTC, สีตัวเรือน, จุดยึด | จำกัด (เฉพาะแรงดันไฟฟ้าและขั้วต่อ) | จำกัด (เฉพาะโปรโตคอล CAN และขั้วต่อ) |
| การป้องกันการกัดกร่อนจากเกลือ | 720 ชม. ASTM B117 (มาตรฐาน), ข้อต่อสแตนเลส 304L (อุปกรณ์เสริม) | 480 ชม. (มาตรฐาน) | 480 ชม. (มาตรฐาน) |
| ระยะเวลารอคอยสินค้า (มาตรฐาน) | 4-6 สัปดาห์ | 10-14 สัปดาห์ | 10-14 สัปดาห์ |
รถบรรทุกเหมืองไฟฟ้าขนาด 90 ตัน (แบตเตอรี่ LFP 520 kWh) เดิมออกแบบมาพร้อมระบบระบายความร้อนด้วยอากาศที่ไม่สามารถรักษาอุณหภูมิแบตเตอรี่ให้ต่ำกว่า 50°C ระหว่างรอบการบรรทุกขึ้นเขาที่อุณหภูมิแวดล้อม 38°C รถบรรทุกได้รับการปรับปรุงด้วยระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ Newbase 16 kW
มีการทดลองเปรียบเทียบกับรถโดยสารไฟฟ้า 10 คัน (คันละ 303 kWh): 5 คันใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ, 5 คันใช้ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำ Newbase 10 kW การทดลองดำเนินไปเป็นเวลา 12 เดือนบนเส้นทางในเมืองเดียวกัน
ระบบ ESS ขนาด 500 kWh (LFP, ชั้นวาง 5x 100 kWh) ที่ใช้ชั้นวางระบายความร้อนด้วยอากาศ ถูกแทนที่ด้วยระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวโดยใช้ยูนิต BTMS Newbase 8 kW หนึ่งยูนิต ESS ให้บริการลด peak shaving สำหรับอาคารพาณิชย์
Newbase สนับสนุนยูนิต BTMS ด้วยการรับประกัน 3 ปีที่ครอบคลุมคอมเพรสเซอร์ ปั๊ม คอนโทรลเลอร์ และส่วนประกอบไฟฟ้าทั้งหมด มีแพ็คเกจการรับประกันเพิ่มเติม (5 ปี) สำหรับลูกค้ากลุ่มยานพาหนะ ลูกค้า OEM/ODM จะได้รับการรับประกันที่ปรับแต่งตามข้อตกลงปริมาณการสั่งซื้อรายปี
ยูนิตทั้งหมดรวมถึงการสนับสนุนการวินิจฉัยระยะไกลผ่านการอัปโหลดข้อมูลตาม CAN ทีมวิศวกรรมของ Newbase ให้การตอบสนองการสนับสนุนทางเทคนิคตลอด 24 ชั่วโมงสำหรับปัญหาสำคัญของยานพาหนะ
สำหรับลูกค้าต่างประเทศ Newbase มีพันธมิตรบริการระดับภูมิภาคในเยอรมนี (EU), เท็กซัส (อเมริกาเหนือ) และเพิร์ธ (ออสเตรเลีย) เพื่อสนับสนุนการติดตั้ง ณ สถานที่, สินค้าคงคลังอะไหล่ และบริการรับประกัน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าเวลาตอบสนองเฉลี่ยสำหรับข้อผิดพลาด BTMS ที่สำคัญจะน้อยกว่า 48 ชั่วโมงในแต่ละภูมิภาคทั้งสาม
ระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำมีประสิทธิภาพเหนือกว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศในทุกตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความสามารถในการระบายความร้อน, ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ, ประสิทธิภาพพลังงาน, ประสิทธิภาพในสภาพอากาศหนาวเย็น และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ ข้อมูลยานพาหนะ 12 เดือนและกรณีการใช้งานจริงยืนยันว่าค่าใช้จ่ายฮาร์ดแวร์เริ่มต้นที่สูงขึ้นของระบบ BTMS ระบายความร้อนด้วยน้ำจะคุ้มทุนผ่านอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น การใช้พลังงานที่ลดลง และการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิดที่ลดลง สำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ไฟฟ้าที่มีชุดแบตเตอรี่มากกว่า 100 kWh การระบายความร้อนด้วยอากาศไม่ใช่วิธีทางเทคนิคที่ใช้งานได้อีกต่อไป
เมื่อเปรียบเทียบกับแบรนด์ชั้นนำของยุโรป (Bosch, Mahle) ระบบ BTMS ของ Newbase ให้ COP ที่แข่งขันได้หรือเหนือกว่า, กำลังเครื่องทำความร้อน PTC ที่สูงกว่า, ความยืดหยุ่นในการปรับแต่งที่มากกว่า และระยะเวลารอคอยสินค้าที่สั้นกว่าอย่างมาก ทำให้เป็นตัวเลือกที่แข็งแกร่งสำหรับ OEM และผู้ประกอบการยานพาหนะที่คำนึงถึงต้นทุนในอเมริกาเหนือ ยุโรป และออสเตรเลีย