Alors que l'industrie chinoise de l'hydrogène énergie s'accélère vers une nouvelle étape de développement à grande échelle et commercialisé, la fiabilité insuffisante des produits hydrogène en exploitation véhiculaire est progressivement devenue un goulet d'étranglement majeur freinant l'amélioration qualitative et la montée en gamme de l'industrie. Pour répondre aux défis d'essais de l'industrie et renforcer la garantie de sécurité des produits, le Centre national d'inspection et de détection de la qualité des systèmes hydrogène énergie de CAERI a achevé une mise à niveau significative de ses capacités. La nouvelle plateforme d'essais tri-combinés en vibration sous charge avec hydrogène, couvrant toute la plage de puissance de 0 à 400 kW, a été officiellement achevée et pleinement mise en service commercial. Cet équipement a comblé avec succès le vide technologique en Chine dans le domaine des essais de couplage multiphysique à grande puissance impliquant l'hydrogène, constituant un socle technique essentiel pour le développement de haute qualité des véhicules à hydrogène et des équipements hydrogène énergie en Chine.
Pendant longtemps, le mode traditionnel d'essai à contrainte unique de l'industrie présentait des limitations évidentes, ne permettant de réaliser la vérification des performances des produits que dans un environnement unique, incapable de reproduire les scénarios complexes de superposition de température, d'humidité, de vibrations et de conditions de fonctionnement en charge lors de l'exploitation réelle des véhicules, et incapable de répliquer avec précision les mécanismes de défaillance composites des équipements. En conséquence, de nombreux produits conformes aux normes de laboratoire révélaient divers problèmes de fiabilité après leur déploiement réel sur véhicule. Ciblant ce point de douleur de l'industrie, CAERI a mis à profit sa vision technologique prospective et ses capacités de R&D indépendantes pour repousser les limites de performance des équipements d'essai traditionnels. Grâce à des systèmes de mesure et de contrôle propriétaires développés en interne et une architecture matérielle sur mesure, CAERI a créé une plateforme d'essais tri-combinés en vibration sous charge avec hydrogène, à la pointe de l'industrie, réalisant des avancées globales en matière de performances d'essais intégrés.
Selon la présentation, la plateforme d'essais présente quatre avantages technologiques fondamentaux, s'adaptant aux exigences d'essais de toutes les catégories d'équipements hydrogène énergie de grande puissance. En termes de couverture de puissance, l'équipement prend en charge un fonctionnement continu en charge de 0 à 400 kW, s'adaptant pleinement aux scénarios d'essais des principaux équipements hydrogène énergie de grande puissance tels que les camions lourds à pile à combustible, les véhicules de tourisme et les engins de chantier à hydrogène, tout en réservant un espace de mise à niveau technologique de 3 à 5 ans pour accompagner les tendances futures de l'industrie en matière d'itération des produits de grande puissance. En termes de dimensions de vérification, elle permet une vérification de fiabilité à couverture complète des pièces essentielles et sous-systèmes, incluant les piles à combustible, les systèmes moteur complets, les compresseurs d'air, les pompes de recirculation d'hydrogène et les DCDC, réalisant des tests et vérifications multi-niveaux et toutes dimensions.
En termes de simulation environnementale, la plateforme peut superposer simultanément trois types de contraintes environnementales : une plage de température ultra-large de -40°C à 90°C, une humidité sur toute la plage de 10 % à 95 % HR, et des vibrations à large bande de 5 à 2 000 Hz, reproduisant fidèlement diverses conditions de service extrêmes et complexes. Elle prend également en charge le chargement en conditions réelles de fonctionnement sous environnement vibratoire, incluant la puissance nominale, la puissance de pointe, la charge dynamique variable et les cycles de démarrage-arrêt, reproduisant à l'échelle 1:1 l'état de fonctionnement réel des équipements à hydrogène après installation sur véhicule, améliorant significativement la précision et la valeur de référence des données d'essai. Actuellement, la plateforme a achevé l'étalonnage complet des performances et l'évaluation de sécurité, disposant de capacités de service commercial matures. Elle peut personnaliser des solutions d'essai exclusives selon les exigences de R&D des entreprises, répondant précisément aux besoins de vérification de fiabilité de divers produits hydrogène.
La mise en œuvre de cette capacité d'essai de grande puissance impliquant l'hydrogène renforcera globalement le développement de l'industrie de l'hydrogène selon trois dimensions : prévention et contrôle de la sécurité, itération des produits et normalisation industrielle. D'une part, en simulant des conditions routières complexes et des conditions de fonctionnement superposées avec chargement dynamique, elle permet d'identifier de manière proactive les risques de défaillance cachés tels que la fatigue des joints de pile, le desserrage des raccords de tuyauterie et les anomalies de contact des faisceaux de câbles, évitant à la source les risques majeurs de sécurité tels que les fuites d'hydrogène et les interruptions de puissance, et construisant proactivement une ligne de défense solide pour l'exploitation sûre des équipements à hydrogène. D'autre part, en s'appuyant sur des données d'essai précises et détaillées, elle aide les entreprises à optimiser les structures de produits et les processus de production, raccourcissant efficacement les cycles de finalisation des produits, réduisant les coûts d'essais-erreurs en R&D et accélérant l'itération orientée marché des produits hydrogène.
En outre, les données massives d'essais réels accumulées par la plateforme fourniront un support de données essentiel pour l'élaboration des normes industrielles relatives aux essais de vibration sous charge impliquant l'hydrogène en Chine. Le CAERI s'appuiera sur les avantages de sa plateforme nationale de détection pour prendre l'initiative d'améliorer les spécifications d'essai et les normes techniques du secteur, d'unifier les critères d'essai de l'industrie et de guider le développement normalisé, ordonné et de haute qualité de l'industrie de l'hydrogène.
En tant que plateforme nationale de référence pour la détection de l'hydrogène, le CAERI a continuellement mis en place un système d'inspection et de détection de l'hydrogène couvrant l'ensemble de la chaîne « matériau-composant-système-véhicule », maîtrisé de manière autonome. Depuis sa mise en service en 2022, le centre a successivement réalisé plusieurs projets d'essai pionniers, notamment le premier essai de feu extrême en Chine sur un système hydrogène embarqué pour véhicule à pile à combustible, un essai de déflagration d'hydrogène sur pile à combustible et un essai de feu extrême sur un système de stockage d'hydrogène à l'état solide, comblant ainsi de nombreuses lacunes technologiques du secteur. La mise en œuvre de cette capacité d'essai de vibration tri-combinée de grande puissance de 400 kW a encore renforcé la matrice de services de détection de l'hydrogène couvrant l'ensemble de la chaîne.
À l'avenir, le CAERI continuera de tirer parti des avantages de leadership technologique de sa plateforme nationale, d'itérer et d'améliorer en permanence les technologies de détection de l'hydrogène et les capacités de service, de combler les lacunes en matière d'essais du secteur, de garantir de manière globale la sécurité et la fiabilité des produits hydrogène, et d'accompagner le développement à grande échelle et de haute qualité de l'industrie chinoise de l'hydrogène.
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