天津氫能檢測“全能選手” 一站式滿足需求
來源：天津日報 時間：2024-08-15 16:47
近年來，全球范圍正興起氫能產業發展熱潮，我國也將氫能視為未來國家能源體系的重要組成部分。市場人士預計，2025年國內氫能行業市場規模將突破1萬億元，2050年氫能將占到國內能源份額的10%。
新技術是新產業的“引擎”。當前，國內正處于氫能產業化初期，如何滿足上下游企業科研試驗需求，是氫能產業鏈近兩年“補鏈”的重點。位于我市東麗區的中汽研新能源汽車檢驗中心（天津）有限公司（以下簡稱新能源檢驗中心），建設了目前世界最大、安全設備最完善的氫能與燃料電池測試研發甲類試驗室，打造了國際領先的國家級氫能與燃料電池測試評價、技術服務、質量檢驗、認證認可平臺，可一站式滿足氫能及燃料電池全流程研發需求。
近日，記者走進新能源檢驗中心氫能與燃料電池研發及測試中心，看看這個擁有40多個專業試驗室的氫能檢測“全能選手”，如何幫助氫能企業打造“拳頭”產品，助力上下游企業練就一身好“氫”功。
從燃料電池到系統整車
輔助全流程研發
7月23日，記者來到新能源檢驗中心，廠區內最右側一幢H型建筑就是氫能研發中心，它的旁邊還建有一座日供氫能力超過2噸的加氫站。
沿著氫能研發中心外側通道向前走，記者看到兩臺黑色風扇正對著一輛“汽車”猛吹。不過，這輛“汽車”沒有外殼，只是在底盤上裝著一臺氫燃料電池發動機，正在模擬汽車的驅動。為了測試這臺發動機的可靠性能、氫氣的消耗量及發電效率，這輛“汽車”從6月中旬開始，已經不眠不休地運行了800多個小時。按照測試計劃，它要一直“奔跑”到8月底，才能停下來。
隔著一面玻璃墻，燃料電池系統試驗室工程師馬繼成一邊觀察“汽車”的運轉情況，一邊分析著電腦屏幕上的各種技術參數。在不久的將來，這些不斷變換的數字，將成為氫燃料電池發動機企業進行產品研發分析的依據。
在距離燃料電池系統試驗室不遠的理化試驗室，“95后”研究員王睿迪正將一塊5厘米見方的薄片擺上實驗臺，然后在上面插滿顏色各異的測試線頭。
“別小看這個方塊，它叫膜電極，是燃料電池的‘心臟’，重要程度堪比鋰電池的電芯。”王睿迪拉著記者湊近觀看，作為燃料電池八大部件之一，膜電極由質子交換膜、催化層和擴散層（碳紙）構成，具有很高的技術含量。“過去兩年，國內膜電極產品進步很快，性能實現了躍升，使用壽命也更長了。”她告訴記者，他們試驗室可以驗證廠家提供的膜電極性能，并提出相應的改進方案。
“像這樣的試驗室，我們這里有40多個，包括燃料電池整車試驗室、燃料電池動力系統試驗室、燃料電池發動機試驗室、電堆試驗室等。”氫能研發中心項目經理趙坤向記者介紹，這些試驗室擁有國內領先的全產業鏈研發測試設備，不僅可以測試車用產品，船舶、火車、發電相關燃料電池產品同樣適用，加上新能源檢驗中心專業、權威的技術服務團隊，能一站式滿足氫能及燃料電池全流程研發需求。
多種環境極限測試
助力企業技術提升
7月23日，戶外溫度逼近40攝氏度，氫能研發中心工程師陳向陽套上厚厚的防寒服，準備鉆入零下30攝氏度的高寒試驗艙，去調試一款測試中的國產燃料電池系統。“這幾年國產燃料電池系統性能進步非常大，我記得五年前做同樣的試驗，電堆啟動三次也就一次能成功。現如今，絕大多數國產系統低溫一次啟動就成功。”他告訴記者。
在高溫、高寒環境下，燃料電池內部的化學反應速度會發生改變，可能影響燃料電池堆的發電效率及工作狀態。“這兩年，不少新能源車企熱衷于去吐魯番、漠河試車就是這個原因。”趙坤說，“現在氫燃料相關企業不必舍近求遠。我們是國內首個同時具備高溫、高寒、高原、高濕、振動、NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）、EMC（電磁兼容性）涉氫帶載試驗場景的甲類試驗室，多種極端環境在試驗室都可以實現。”
據了解，氫能研發中心在多間試驗室內裝有溫度和濕度試驗艙，可控溫度在零下45攝氏度到85攝氏度之間，可控相對濕度在10%到95%之間。試驗人員通過操作平臺模擬不同環境，就可獲得車輛相應的表現數據，以驗證相關性能指標。
極限測試其實只是第一步，關鍵是后續如何進行技術提升。據了解，國內極限測試主要集中于整車，但氫能研發中心還能提供核心零部件的極限測試，并提供解決方案，幫助企業提高研發效率。
搭建行業DNA數據庫
提升中國產品競爭力
在國際市場競爭中，產品性能是重要因素，企業迫切需要掌握自身產品與國內外同類產品的差距。同時，我國作為全球新能源汽車產業發展的“領頭羊”，積極了解掌握行業技術發展動態，才能搶占市場的有利位置。
“此前，氫燃料電池相關企業都有自己的測試標準，但自測結果難以令人信服。”業內人士向記者透露，“由于企業之間存在競爭關系，A企業去測B企業的產品，缺乏公信力和可行性。”
“我們氫能研發中心應用統一的測試規范，建立了燃料電池行業DNA數據庫，已經包括20款燃料電池系統，30款燃料電池電堆、36款燃料電池BOP（輔助系統），16款關鍵材料。”趙坤告訴記者，這些參與測評的企業基本代表了現階段國內外氫燃料電池研發的最高水平。
將公司產品參數納入氫能研發中心數據庫，是否會泄露企業的商業機密？一位參與測評的燃料電池企業負責人表示：“企業拿到的是報告單除了性能參數，其余都是匿名的。通過報告單，可以清楚地了解自己的產品在業內是否具有優勢，或者距離主流產品還有多少差距。”
未來，氫能研發中心將持續致力于氫能及燃料電池行業測評技術研究，推進行業共性核心技術攻關，提升中國產品的國際競爭力，為氫能及燃料電池汽車產業發展貢獻力量。（張兆瑞）
責任編輯：江蓬新
