中國(guó)儲(chǔ)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(guó)也將氫能視為未來國(guó)家能源體系的重要組成部分。市場(chǎng)人士預(yù)計(jì)，2025年國(guó)內(nèi)氫能行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將突破1萬億元，2050年氫能將占到國(guó)內(nèi)能源份額的10%。
新技術(shù)是新產(chǎn)業(yè)的“引擎”。當(dāng)前，國(guó)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(yàn)需求，是氫能產(chǎn)業(yè)鏈近兩年“補(bǔ)鏈”的重點(diǎn)。位于我市東麗區(qū)的中汽研新能源汽車檢驗(yàn)中心（天津）有限公司（以下簡(jiǎn)稱新能源檢驗(yàn)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(cè)試研發(fā)甲類試驗(yàn)室，打造了國(guó)際領(lǐng)先的國(guó)家級(jí)氫能與燃料電池測(cè)試評(píng)價(jià)、技術(shù)服務(wù)、質(zhì)量檢驗(yàn)、認(rèn)證認(rèn)可平臺(tái)，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(jìn)新能源檢驗(yàn)中心氫能與燃料電池研發(fā)及測(cè)試中心，看看這個(gè)擁有40多個(gè)專業(yè)試驗(yàn)室的氫能檢測(cè)“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(yàn)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(tái)黑色風(fēng)扇正對(duì)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(tái)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，正在模擬汽車的驅(qū)動(dòng)。為了測(cè)試這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)行了800多個(gè)小時(shí)。按照測(cè)試計(jì)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(yàn)室工程師馬繼成一邊觀察“汽車”的運(yùn)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(dòng)機(jī)企業(yè)進(jìn)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(yàn)室不遠(yuǎn)的理化試驗(yàn)室，“95后”研究員王睿迪正將一塊5厘米見方的薄片擺上實(shí)驗(yàn)臺(tái)，然后在上面插滿顏色各異的測(cè)試線頭。
“別小看這個(gè)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(kuò)散層（碳紙）構(gòu)成，具有很高的技術(shù)含量。“過去兩年，國(guó)內(nèi)膜電極產(chǎn)品進(jìn)步很快，性能實(shí)現(xiàn)了躍升，使用壽命也更長(zhǎng)了?！彼嬖V記者，他們?cè)囼?yàn)室可以驗(yàn)證廠家提供的膜電極性能，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方案。
“像這樣的試驗(yàn)室，我們這里有40多個(gè)，包括燃料電池整車試驗(yàn)室、燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)試驗(yàn)室、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)室、電堆試驗(yàn)室等?！睔淠苎邪l(fā)中心項(xiàng)目經(jīng)理趙坤向記者介紹，這些試驗(yàn)室擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)測(cè)試設(shè)備，不僅可以測(cè)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(yàn)中心專業(yè)、權(quán)威的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，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(cè)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(yáng)套上厚厚的防寒服，準(zhǔn)備鉆入零下30攝氏度的高寒試驗(yàn)艙，去調(diào)試一款測(cè)試中的國(guó)產(chǎn)燃料電池系統(tǒng)?！斑@幾年國(guó)產(chǎn)燃料電池系統(tǒng)性能進(jìn)步非常大，我記得五年前做同樣的試驗(yàn)，電堆啟動(dòng)三次也就一次能成功?，F(xiàn)如今，絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)低溫一次啟動(dòng)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(xué)反應(yīng)速度會(huì)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)?！斑@兩年，不少新能源車企熱衷于去吐魯番、漠河試車就是這個(gè)原因。”趙坤說，“現(xiàn)在氫燃料相關(guān)企業(yè)不必舍近求遠(yuǎn)。我們是國(guó)內(nèi)首個(gè)同時(shí)具備高溫、高寒、高原、高濕、振動(dòng)、NVH（噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度）、EMC（電磁兼容性）涉氫帶載試驗(yàn)場(chǎng)景的甲類試驗(yàn)室，多種極端環(huán)境在試驗(yàn)室都可以實(shí)現(xiàn)?！?
據(jù)了解，氫能研發(fā)中心在多間試驗(yàn)室內(nèi)裝有溫度和濕度試驗(yàn)艙，可控溫度在零下45攝氏度到85攝氏度之間，可控相對(duì)濕度在10%到95%之間。試驗(yàn)人員通過操作平臺(tái)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(yàn)證相關(guān)性能指標(biāo)。
極限測(cè)試其實(shí)只是第一步，關(guān)鍵是后續(xù)如何進(jìn)行技術(shù)提升。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)極限測(cè)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(cè)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(kù)
提升中國(guó)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力
在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的差距。同時(shí)，我國(guó)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(dòng)態(tài)，才能搶占市場(chǎng)的有利位置。
“此前，氫燃料電池相關(guān)企業(yè)都有自己的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，但自測(cè)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(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，A企業(yè)去測(cè)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(cè)試規(guī)范，建立了燃料電池行業(yè)DNA數(shù)據(jù)庫(kù)，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(cè)評(píng)的企業(yè)基本代表了現(xiàn)階段國(guó)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(kù)，是否會(huì)泄露企業(yè)的商業(yè)機(jī)密？一位參與測(cè)評(píng)的燃料電池企業(yè)負(fù)責(zé)人表示：“企業(yè)拿到的是報(bào)告單除了性能參數(shù)，其余都是匿名的。通過報(bào)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(shì)，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(cè)評(píng)技術(shù)研究，推進(jìn)行業(yè)共性核心技術(shù)攻關(guān)，提升中國(guó)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
