Branża pojazdów elektrycznych już patrzy na moc przekraczającą 1 MW. Ładowanie megawatowe jest dzisiaj; Na desce kreślarskiej znajdują się moce 3 MW i 5 MW dla elektrycznych ciężarówek, samolotów i sprzętu budowlanego. Przy tych poziomach mocy ciepło odpadowe skaluje się liniowo – ładowarka o mocy 5 MW generuje pięciokrotnie większe obciążenie cieplne niż dzisiejsze jednostki. Układy chłodzenia cieczą będą musiały działać przy wyższych ciśnieniach, wyższych temperaturach i przy użyciu bardziej agresywnych chłodziw dielektrycznych. Wysokociśnieniowy-zbiornik wyrównawczy ze stali nierdzewnej nie jest już produktem dojrzałym, ale wkrótce stanie się krytycznym wąskim gardłem innowacji.
Trzy trendy zmienią rolę zbiornika wyrównawczego:
1. Zarządzanie ciśnieniem powyżej 20 barów – przyszłe systemy będą mogły wykorzystywać chłodzenie ciśnieniowe (do 25–30 barów) w celu podniesienia temperatury wrzenia mieszanin wody-glikolu, zapobiegając miejscowemu wrzeniu. Zbiorniki wyrównawcze będą wymagały grubszych ścianek ze stali nierdzewnej, ale także inteligentniejszych konstrukcji wewnętrznych – takich jak separatory dwu-komorowe lub tłokowe- – aby wytrzymać ekstremalne zmiany objętości bez zmęczenia metalu. Analiza elementów skończonych stanie się standardem w projektowaniu zbiorników.
2. Chłodziwa dielektryczne – aby umożliwić bezpośrednie chłodzenie elementów elektronicznych pod napięciem (takich jak szyny zbiorcze i złącza), ładowarki nowej-generacji korzystają z płynów nieprzewodzących. Niektóre z nich to syntetyczne estry lub fluorowane ciecze, które mają różne współczynniki rozszerzalności i mogą powodować degradację elastomerów. Jedynym kompatybilnym materiałem pozostaje stal nierdzewna, będąca chemicznie obojętna. Jednakże elementy wewnętrzne zbiornika (takie jak zawory pływakowe lub przegrody) muszą zostać przeprojektowane, aby uniknąć reakcji galwanicznych lub chemicznych.
3. Kompaktowe, modułowe projekty stacji – Nieruchomości są drogie. Przyszłe węzły ładowania będą umieszczać zbiorniki, pompy i wymienniki ciepła w ciasnych szafkach. Oznacza to, że zbiorniki wyrównawcze muszą być mniejsze, ale przy większej wydajności objętościowej. Można się spodziewać zintegrowanych konstrukcji „bezzbiornikowych” – w których funkcja rozprężania jest wbudowana w chłodnicę lub kolektor za pomocą wkładu z mieszkiem ze stali nierdzewnej. Jednak materiałem pozostaje stal nierdzewna, ponieważ nic innego nie jest w stanie wytrzymać cyklicznych zmian ciśnienia w wysokiej temperaturze.
Dodatkowo konserwacja predykcyjna obejmie zbiorniki wyrównawcze. Wbudowane przetworniki ciśnienia i czujniki emisji akustycznej będą monitorować stan konstrukcyjny zbiornika, wykrywając mikro-pęknięcia lub zużycie membrany przed awarią. Stała reakcja stali nierdzewnej na fale naprężeń sprawia, że idealnie nadaje się do takich czujników.
Podsumowując zbiornik wyrównawczy nie jest reliktem starej hydroniki. Jest to rozwijający się komponent-o kluczowym znaczeniu, który umożliwi kolejny skok w zakresie mocy ładowania. Bez postępu w technologii zbiorników ze stali nierdzewnej ładowanie o mocy 5 MW pozostanie mrzonką – dosłownie. Przyszłość ultraszybkiego tankowania pojazdów elektrycznych opiera się na tej małej, cichej butli.
