대형 수소 에너지 시험 공백 메우기: CAERI 400kW 수소 관련 3중 복합 진동 시험 능력 공식 공개

중국의 수소 에너지 산업이 대규모화·상용화라는 새로운 발전 단계로 가속화됨에 따라, 차량 운행 중 수소 에너지 제품의 신뢰성 부족 문제가 산업의 질적 향상과 구조 고도화를 제약하는 핵심 병목으로 점차 부각되고 있습니다. 업계의 시험·검증 난제를 해결하고 제품 안전 보증을 강화하기 위해, 중국자동차공정연구원(CAERI)은 국가 수소 에너지 동력 품질 검사·검측 센터의 대대적인 역량 업그레이드를 완료했습니다. 새로 구축된 0~400kW 전 출력 범위 수소 개입 부하 삼중 복합 진동 시험 플랫폼이 정식으로 구축 완료되어 상용 서비스를 전면 개시했습니다. 이 장비는 중국의 대출력 수소 개입 다중 물리장 복합 시험 기술 공백을 성공적으로 메워, 중국 수소 에너지 차량 및 수소 에너지 장비의 고품질 발전을 위한 핵심 기술 지원을 마련했습니다.

오랫동안 업계의 전통적인 단일 응력 시험 방식은 뚜렷한 한계를 지니고 있어, 단일 환경에서만 제품 성능 검증이 가능했으며 실제 차량 운행 시 온도, 습도, 진동 및 부하 운전 조건이 중첩되는 복잡한 시나리오를 재현할 수 없었고, 장비의 복합 고장 메커니즘을 정확하게 모사할 수 없었습니다. 이로 인해 실험실 기준을 통과한 많은 제품들이 실제 차량 탑재 후 각종 신뢰성 문제를 드러냈습니다. 이러한 업계의 난제를 겨냥하여, CAERI는 미래 지향적 기술 기획과 독자적인 연구개발 역량을 활용하여 기존 시험 장비의 성능 한계를 돌파했습니다. 자체 개발한 특화된 계측·제어 시스템과 맞춤형 하드웨어 아키텍처를 통해, CAERI는 업계를 선도하는 수소 개입 부하 삼중 복합 진동 시험 플랫폼을 구축하여 통합 시험 성능의 전방위적인 도약을 이루었습니다.

소개에 따르면, 해당 시험 플랫폼은 네 가지 핵심 기술적 장점을 갖추고 있어 모든 카테고리의 대출력 수소 에너지 장비 시험 수요에 대응합니다. 출력 범위 측면에서 이 장비는 0~400kW의 연속 부하 운전을 지원하여 연료전지 대형 트럭, 승용차, 수소 에너지 건설 기계 등 주류 대출력 수소 에너지 장비의 시험 시나리오에 완벽하게 부합하며, 향후 대출력 제품의 세대교체 산업 트렌드를 수용할 수 있도록 3~5년의 기술 업그레이드 여유 공간을 확보했습니다. 검증 차원에서는 연료전지 스택, 완전한 엔진 시스템, 공기 압축기, 수소 순환 펌프, DCDC를 포함한 핵심 부품 및 서브시스템에 대한 전 범위 신뢰성 검증이 가능하여, 멀티레벨, 전 차원의 시험 검증을 실현합니다.

환경 시뮬레이션 측면에서, 이 플랫폼은 -40°C ~ 90°C의 초광범위 온도, 10% ~ 95% RH의 전 범위 습도, 5 ~ 2,000 Hz의 광대역 진동이라는 세 가지 환경 스트레스를 동시에 중첩 부여할 수 있으며, 각종 극한 및 복합 사용 조건을 고도로 재현합니다. 또한 진동 환경에서 정격 출력, 피크 출력, 동적 변동 부하, 시동-정지 사이클 등 실제 운전 조건 부하를 지원하여, 차량 탑재 후 수소 에너지 장비의 실제 작동 상태를 1:1로 재현함으로써 시험 데이터의 정확성과 참고 가치를 대폭 향상시킵니다. 현재 이 플랫폼은 종합 성능 교정 및 안전성 평가를 완료하여 성숙한 상용 서비스 능력을 갖추고 있습니다. 기업의 R&D 요구에 따라 전용 시험 솔루션을 맞춤형으로 제공할 수 있어, 다양한 수소 에너지 제품의 신뢰성 검증 요구에 정확히 부합합니다.

이번 대용량 수소 연계 시험 능력의 구축은 안전 예방·제어, 제품 반복 개선, 산업 표준화의 세 가지 차원에서 수소 에너지 산업 발전을 전방위적으로 뒷받침할 것입니다. 한편으로, 복합 노면 조건과 동적 부하가 중첩된 운전 조건을 시뮬레이션하여 스택 씰 피로, 배관 연결부 풀림, 배선 접촉 불량 등의 숨은 고장 위험을 사전에 식별함으로써 수소 누출 및 전원 차단 등 중대 안전 위험을 원천적으로 방지하고 수소 에너지 장비의 견고한 안전 운용 방어선을 능동적으로 구축합니다. 다른 한편으로, 정밀하고 상세한 시험 데이터를 바탕으로 기업이 제품 구조와 생산 공정을 최적화하도록 지원하여 제품 확정 기간을 효과적으로 단축하고 R&D 시행착오 비용을 절감하며 수소 에너지 제품의 시장 지향적 반복 개발을 가속화합니다.

또한 이 플랫폼이 축적한 방대한 실측 데이터는 중국의 수소 연계 부하 진동 시험 산업 표준 제정을 위한 핵심 데이터 지원을 제공할 것입니다. CAERI는 국가급 검측 플랫폼의 장점을 활용하여 업계 검사 규격과 기술 기준을 선도적으로 개선하고, 업계 검사 기준을 통일하며, 수소 에너지 산업의 규격화되고 질서 있는 고품질 발전을 이끌 것입니다.

국가급 수소 에너지 검측의 핵심 플랫폼으로서, CAERI는 "소재-부품-시스템-차량" 전 과정의 독자적으로 제어 가능한 수소 에너지 검사·검측 시스템을 지속적으로 구축해 왔습니다. 2022년 가동 이후, 이 센터는 중국 최초의 연료전지 차량 탑재 수소 시스템 극한 화재 시험, 연료전지 스택 수소 폭연 시험, 고체 수소 저장 시스템 극한 화재 시험 등 여러 선도적 시험 프로젝트를 잇달아 완료하여 업계의 여러 기술 공백을 메웠습니다. 이 400kW 대형 출력 삼축 진동 시험 역량의 구축은 전 과정 수소 에너지 검측 서비스 체계를 한층 더 완성시켰습니다.

앞으로 CAERI는 국가급 플랫폼의 기술 선도적 우위를 계속 활용하여 수소 에너지 검측 기술과 서비스 역량을 지속적으로 업그레이드하고, 업계 시험의 부족점을 해소하며, 수소 에너지 제품의 안전성과 신뢰성을 전면적으로 보장하고, 중국 수소 에너지 산업의 대규모 고품질 발전을 뒷받침할 것입니다.