中國儲能網(wǎng)訊：近年來，全球范圍正興起氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)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(yù)計，2025年國內(nèi)氫能行業(yè)市場規(guī)模將突破1萬億元，2050年氫能將占到國內(nèi)能源份額的10%。
新技術(shù)是新產(chǎn)業(yè)的“引擎”。當前，國內(nèi)正處于氫能產(chǎn)業(yè)化初期，如何滿足上下游企業(yè)科研試驗需求，是氫能產(chǎn)業(yè)鏈近兩年“補鏈”的重點。位于我市東麗區(qū)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(shè)了目前世界最大、安全設(shè)備最完善的氫能與燃料電池測試研發(fā)甲類試驗室，打造了國際領(lǐng)先的國家級氫能與燃料電池測試評價、技術(shù)服務(wù)、質(zhì)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(fā)需求。
近日，記者走進新能源檢驗中心氫能與燃料電池研發(fā)及測試中心，看看這個擁有40多個專業(yè)試驗室的氫能檢測“全能選手”，如何幫助氫能企業(yè)打造“拳頭”產(chǎn)品，助力上下游企業(yè)練就一身好“氫”功。
從燃料電池到系統(tǒng)整車
輔助全流程研發(fā)
7月23日，記者來到新能源檢驗中心，廠區(qū)內(nèi)最右側(cè)一幢H型建筑就是氫能研發(fā)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(fā)中心外側(cè)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(fā)動機，正在模擬汽車的驅(qū)動。為了測試這臺發(fā)動機的可靠性能、氫氣的消耗量及發(fā)電效率，這輛“汽車”從6月中旬開始，已經(jīng)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(tǒng)試驗室工程師馬繼成一邊觀察“汽車”的運轉(zhuǎn)情況，一邊分析著電腦屏幕上的各種技術(shù)參數(shù)。在不久的將來，這些不斷變換的數(shù)字，將成為氫燃料電池發(fā)動機企業(yè)進行產(chǎn)品研發(fā)分析的依據(jù)。
在距離燃料電池系統(tǒng)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?！蓖躅５侠浾邷惤^看，作為燃料電池八大部件之一，膜電極由質(zhì)子交換膜、催化層和擴散層（碳紙）構(gòu)成，具有很高的技術(shù)含量?！斑^去兩年，國內(nèi)膜電極產(chǎn)品進步很快，性能實現(xiàn)了躍升，使用壽命也更長了?！彼嬖V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(yīng)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(tǒng)試驗室、燃料電池發(fā)動機試驗室、電堆試驗室等。”氫能研發(fā)中心項目經(jīng)理趙坤向記者介紹，這些試驗室擁有國內(nèi)領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)測試設(shè)備，不僅可以測試車用產(chǎn)品，船舶、火車、發(fā)電相關(guān)燃料電池產(chǎn)品同樣適用，加上新能源檢驗中心專業(yè)、權(quán)威的技術(shù)服務(wù)團隊，能一站式滿足氫能及燃料電池全流程研發(fā)需求。
多種環(huán)境極限測試
助力企業(yè)技術(shù)提升
7月23日，戶外溫度逼近40攝氏度，氫能研發(fā)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(diào)試一款測試中的國產(chǎn)燃料電池系統(tǒng)?！斑@幾年國產(chǎn)燃料電池系統(tǒng)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(xiàn)如今，絕大多數(shù)國產(chǎn)系統(tǒng)低溫一次啟動就成功。”他告訴記者。
在高溫、高寒環(huán)境下，燃料電池內(nèi)部的化學反應(yīng)速度會發(fā)生改變，可能影響燃料電池堆的發(fā)電效率及工作狀態(tài)。“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?！壁w坤說，“現(xiàn)在氫燃料相關(guān)企業(yè)不必舍近求遠。我們是國內(nèi)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(huán)境在試驗室都可以實現(xiàn)?！?
據(jù)了解，氫能研發(fā)中心在多間試驗室內(nèi)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(huán)境，就可獲得車輛相應(yīng)的表現(xiàn)數(shù)據(jù)，以驗證相關(guān)性能指標。
極限測試其實只是第一步，關(guān)鍵是后續(xù)如何進行技術(shù)提升。據(jù)了解，國內(nèi)極限測試主要集中于整車，但氫能研發(fā)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(yè)提高研發(fā)效率。
搭建行業(yè)DNA數(shù)據(jù)庫
提升中國產(chǎn)品競爭力
在國際市場競爭中，產(chǎn)品性能是重要因素，企業(yè)迫切需要掌握自身產(chǎn)品與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的差距。同時，我國作為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“領(lǐng)頭羊”，積極了解掌握行業(yè)技術(shù)發(fā)展動態(tài)，才能搶占市場的有利位置。
“此前，氫燃料電池相關(guān)企業(yè)都有自己的測試標準，但自測結(jié)果難以令人信服?！睒I(yè)內(nèi)人士向記者透露，“由于企業(yè)之間存在競爭關(guān)系，A企業(yè)去測B企業(yè)的產(chǎn)品，缺乏公信力和可行性?！?
“我們氫能研發(fā)中心應(yīng)用統(tǒng)一的測試規(guī)范，建立了燃料電池行業(yè)DNA數(shù)據(jù)庫，已經(jīng)包括20款燃料電池系統(tǒng)，30款燃料電池電堆、36款燃料電池BOP（輔助系統(tǒng)），16款關(guān)鍵材料?！壁w坤告訴記者，這些參與測評的企業(yè)基本代表了現(xiàn)階段國內(nèi)外氫燃料電池研發(fā)的最高水平。
將公司產(chǎn)品參數(shù)納入氫能研發(fā)中心數(shù)據(jù)庫，是否會泄露企業(yè)的商業(yè)機密？一位參與測評的燃料電池企業(yè)負責人表示：“企業(yè)拿到的是報告單除了性能參數(shù)，其余都是匿名的。通過報告單，可以清楚地了解自己的產(chǎn)品在業(yè)內(nèi)是否具有優(yōu)勢，或者距離主流產(chǎn)品還有多少差距?！?
未來，氫能研發(fā)中心將持續(xù)致力于氫能及燃料電池行業(yè)測評技術(shù)研究，推進行業(yè)共性核心技術(shù)攻關(guān)，提升中國產(chǎn)品的國際競爭力，為氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻力量。
