À medida que a indústria chinesa de energia de hidrogénio acelera rumo a uma nova fase de desenvolvimento em larga escala e comercializado, a insuficiente fiabilidade dos produtos de energia de hidrogénio na operação veicular tornou-se gradualmente um gargalo-chave que restringe a melhoria da qualidade e a modernização do setor. Para enfrentar os desafios de testes da indústria e reforçar a garantia de segurança dos produtos, o Centro Nacional de Inspeção e Deteção de Qualidade de Energia de Hidrogénio da CAERI concluiu uma significativa atualização de capacidades. A recém-construída plataforma de testes de vibração tri-combinada com carga e envolvimento de hidrogénio de gama completa de potência de 0–400 kW foi oficialmente concluída e totalmente lançada para serviços comerciais. Este equipamento preencheu com sucesso a lacuna tecnológica na China em testes de acoplamento multifísico de grande potência com envolvimento de hidrogénio, construindo suporte técnico essencial para o desenvolvimento de alta qualidade dos veículos e equipamentos de energia de hidrogénio na China.
Durante muito tempo, o modo tradicional de testes de tensão única da indústria apresentou limitações evidentes, sendo capaz de concluir a verificação de desempenho dos produtos apenas num ambiente único, incapaz de reproduzir os cenários complexos de sobreposição de temperatura, humidade, vibração e condições de operação com carga durante a operação veicular real, e incapaz de replicar com precisão os mecanismos de falha composta dos equipamentos. Como resultado, muitos produtos que cumpriam os padrões laboratoriais revelaram diversos problemas de fiabilidade após a implantação veicular real. Visando este ponto crítico da indústria, a CAERI aproveitou o seu planeamento tecnológico prospetivo e as suas capacidades de I&D independentes para ultrapassar os limites de desempenho dos equipamentos de teste tradicionais. Através de sistemas proprietários de medição e controlo desenvolvidos internamente e de uma arquitetura de hardware personalizada, a CAERI criou uma plataforma de testes de vibração tri-combinada com carga e envolvimento de hidrogénio líder no setor, alcançando avanços abrangentes no desempenho de testes integrados.
Segundo a apresentação, a plataforma de testes possui quatro vantagens tecnológicas essenciais, adaptando-se aos requisitos de teste de todas as categorias de equipamentos de energia de hidrogénio de grande potência. Em termos de cobertura de potência, o equipamento suporta operação contínua com carga de 0–400 kW, adaptando-se plenamente aos cenários de teste dos principais equipamentos de energia de hidrogénio de grande potência, como camiões pesados a células de combustível, veículos de passageiros e maquinaria de construção a hidrogénio, reservando simultaneamente um espaço de atualização tecnológica de 3 a 5 anos para acompanhar as futuras tendências do setor na iteração de produtos de grande potência. Em termos de dimensões de verificação, é possível alcançar a verificação de confiabilidade com cobertura total de peças e subsistemas essenciais, incluindo pilhas de células de combustível, sistemas completos de motor, compressores de ar, bombas de recirculação de hidrogénio e DCDC, realizando testes e verificações multinível e em todas as dimensões.
Em termos de simulação ambiental, a plataforma pode sobrepor simultaneamente três tipos de tensões ambientais: uma faixa de temperatura ultra-ampla de -40°C a 90°C, humidade em toda a faixa de 10% a 95% HR e vibração de banda larga de 5 a 2.000 Hz, reproduzindo com elevada fidelidade diversas condições de serviço extremas e complexas. Também suporta carregamento em condições reais de operação em ambientes de vibração, incluindo potência nominal, potência de pico, carga dinâmica variável e ciclos de arranque-paragem, replicando à escala 1:1 o estado real de operação dos equipamentos de hidrogénio após instalação no veículo, melhorando significativamente a precisão e o valor de referência dos dados de teste. Atualmente, a plataforma concluiu a calibração abrangente de desempenho e a avaliação de segurança, possuindo capacidades maduras de serviço comercial. Pode personalizar soluções de teste exclusivas com base nos requisitos de I&D das empresas, correspondendo com precisão às necessidades de verificação de confiabilidade de diversos produtos de hidrogénio.
A implementação desta capacidade de teste de grande potência envolvendo hidrogénio irá potenciar de forma abrangente o desenvolvimento da indústria do hidrogénio a partir de três dimensões: prevenção e controlo de segurança, iteração de produtos e normalização industrial. Por um lado, ao simular condições rodoviárias complexas e condições operacionais sobrepostas com carga dinâmica, é possível identificar proativamente riscos ocultos de falha, como fadiga de vedação das pilhas, afrouxamento de juntas de tubagens e anomalias de contacto em cablagens, evitando na origem riscos graves de segurança como fugas de hidrogénio e interrupção de energia, e construindo proativamente uma sólida linha de defesa para a operação segura dos equipamentos de hidrogénio. Por outro lado, aproveitando dados de teste precisos e detalhados, ajuda as empresas a otimizar estruturas de produtos e processos de produção, encurtando eficazmente os ciclos de finalização de produtos, reduzindo os custos de tentativa e erro em I&D e acelerando a iteração orientada para o mercado dos produtos de hidrogénio.
Além disso, os vastos dados de testes reais acumulados pela plataforma fornecerão suporte de dados essencial para a formulação de normas industriais para testes de vibração com carga envolvendo hidrogénio na China. O CAERI aproveitará as vantagens da sua plataforma nacional de detecção para liderar a melhoria das especificações de ensaio e normas técnicas do setor, unificando os critérios de ensaio da indústria e orientando o desenvolvimento padronizado, ordenado e de alta qualidade da indústria de energia de hidrogénio.
Como plataforma nacional central de detecção de energia de hidrogénio, o CAERI construiu continuamente um sistema de inspeção e detecção de energia de hidrogénio de cadeia completa "material-componente-sistema-veículo", independente e controlável. Desde a sua entrada em funcionamento em 2022, o centro concluiu sucessivamente vários projetos de ensaio pioneiros, incluindo o primeiro ensaio de fogo extremo na China num sistema de hidrogénio embarcado em veículo de célula de combustível, ensaio de deflagração de hidrogénio em pilha de células de combustível e ensaio de fogo extremo em sistema de armazenamento de hidrogénio em estado sólido, preenchendo múltiplas lacunas tecnológicas do setor. A implementação desta capacidade de ensaio de vibração tri-combinada de grande potência de 400 kW aprimorou ainda mais a matriz de serviços de detecção de energia de hidrogénio de cadeia completa.
No futuro, o CAERI continuará a aproveitar as vantagens de liderança tecnológica da sua plataforma nacional, iterando e atualizando continuamente as tecnologias de detecção de energia de hidrogénio e as capacidades de serviço, colmatando as lacunas de ensaio do setor, salvaguardando de forma abrangente a segurança e fiabilidade dos produtos de energia de hidrogénio e apoiando o desenvolvimento em larga escala e de alta qualidade da indústria de energia de hidrogénio da China.
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