Khi ngành công nghiệp năng lượng hydro của Trung Quốc tăng tốc tiến vào giai đoạn phát triển quy mô lớn và thương mại hóa mới, độ tin cậy chưa đủ của các sản phẩm năng lượng hydro trong vận hành xe đã dần trở thành nút thắt quan trọng kìm hãm việc nâng cao chất lượng và nâng cấp ngành. Để giải quyết các thách thức về kiểm định của ngành và tăng cường đảm bảo an toàn sản phẩm, Trung tâm Kiểm tra và Phát hiện Chất lượng Năng lượng Hydro Quốc gia của CAERI đã hoàn thành việc nâng cấp năng lực đáng kể. Nền tảng thử nghiệm rung động ba kết hợp có tải liên quan đến hydro với dải công suất đầy đủ 0–400kW mới được xây dựng đã chính thức hoàn thành và đưa vào hoạt động dịch vụ thương mại đầy đủ. Thiết bị này đã lấp đầy thành công khoảng trống công nghệ trong kiểm định khớp nối đa trường vật lý liên quan đến hydro công suất lớn của Trung Quốc, xây dựng hỗ trợ kỹ thuật cốt lõi cho sự phát triển chất lượng cao của xe năng lượng hydro và thiết bị năng lượng hydro tại Trung Quốc.
Trong một thời gian dài, mô hình kiểm định ứng suất đơn truyền thống của ngành có những hạn chế rõ ràng, chỉ có thể hoàn thành xác minh hiệu suất sản phẩm trong một môi trường duy nhất, không thể tái hiện các kịch bản phức tạp với sự chồng chéo của nhiệt độ, độ ẩm, rung động và điều kiện vận hành có tải trong quá trình vận hành xe thực tế, và không thể tái tạo chính xác các cơ chế hư hỏng tổ hợp của thiết bị. Kết quả là, nhiều sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn phòng thí nghiệm đã bộc lộ nhiều vấn đề về độ tin cậy sau khi triển khai trên xe thực tế. Nhắm vào điểm đau này của ngành, CAERI đã tận dụng bố cục công nghệ tiên phong và năng lực R&D độc lập của mình để vượt qua ranh giới hiệu suất của thiết bị kiểm định truyền thống. Thông qua hệ thống đo lường và điều khiển độc quyền tự phát triển và kiến trúc phần cứng tùy chỉnh, CAERI đã tạo ra nền tảng thử nghiệm rung động ba kết hợp có tải liên quan đến hydro hàng đầu ngành, đạt được những đột phá toàn diện trong hiệu suất kiểm định tích hợp.
Theo giới thiệu, nền tảng kiểm định có bốn lợi thế công nghệ cốt lõi, thích ứng với yêu cầu kiểm định của tất cả các loại thiết bị năng lượng hydro công suất lớn. Về phạm vi công suất, thiết bị hỗ trợ vận hành có tải liên tục 0–400kW, hoàn toàn thích ứng với các kịch bản kiểm định của thiết bị năng lượng hydro công suất lớn chủ đạo như xe tải hạng nặng pin nhiên liệu, xe khách và máy móc xây dựng năng lượng hydro, đồng thời dự trữ không gian nâng cấp công nghệ trong 3 đến 5 năm để đáp ứng các xu hướng tương lai của ngành trong việc lặp lại sản phẩm công suất lớn. Về chiều xác minh, nền tảng có thể thực hiện xác minh độ tin cậy toàn diện các bộ phận và hệ thống con cốt lõi bao gồm cụm pin nhiên liệu, hệ thống động cơ hoàn chỉnh, máy nén khí, bơm tuần hoàn hydro và DCDC, hoàn thành kiểm tra và xác minh đa cấp, toàn chiều.
Về mô phỏng môi trường, nền tảng có thể đồng thời chồng chập ba loại ứng suất môi trường: dải nhiệt độ siêu rộng từ -40°C đến 90°C, độ ẩm toàn dải từ 10% đến 95% RH và rung động băng rộng từ 5 đến 2.000 Hz, tái hiện chân thực các điều kiện vận hành khắc nghiệt và phức tạp. Nền tảng cũng hỗ trợ tải điều kiện vận hành thực tế trong môi trường rung động, bao gồm công suất định mức, công suất đỉnh, tải biến động và chu kỳ khởi động-dừng, tái tạo tỷ lệ 1:1 trạng thái vận hành thực tế của thiết bị hydro sau khi lắp đặt lên xe, nâng cao đáng kể độ chính xác và giá trị tham chiếu của dữ liệu thử nghiệm. Hiện tại, nền tảng đã hoàn thành hiệu chuẩn hiệu suất toàn diện và đánh giá an toàn, sở hữu năng lực dịch vụ thương mại hoàn thiện. Nền tảng có thể tùy chỉnh giải pháp thử nghiệm chuyên biệt theo yêu cầu R&D của doanh nghiệp, đáp ứng chính xác nhu cầu xác minh độ tin cậy của các sản phẩm hydro đa dạng.
Việc triển khai năng lực thử nghiệm liên quan đến hydro công suất lớn này sẽ hỗ trợ toàn diện sự phát triển ngành công nghiệp hydro từ ba chiều: phòng ngừa và kiểm soát an toàn, cải tiến sản phẩm và tiêu chuẩn hóa ngành. Một mặt, thông qua mô phỏng điều kiện đường phức tạp và các điều kiện vận hành chồng chập tải động, nền tảng có thể chủ động phát hiện các rủi ro lỗi tiềm ẩn như mỏi gioăng cụm pin, nới lỏng mối nối đường ống và bất thường tiếp xúc bó dây điện, ngăn chặn từ gốc các rủi ro an toàn nghiêm trọng như rò rỉ hydro và gián đoạn nguồn điện, chủ động xây dựng tuyến phòng thủ vận hành an toàn vững chắc cho thiết bị hydro. Mặt khác, dựa trên dữ liệu thử nghiệm chính xác và chi tiết, nền tảng giúp doanh nghiệp tối ưu hóa cấu trúc sản phẩm và quy trình sản xuất, rút ngắn hiệu quả chu kỳ hoàn thiện sản phẩm, giảm chi phí thử nghiệm-sai sót trong R&D và đẩy nhanh quá trình cải tiến thị trường hóa sản phẩm hydro.
Ngoài ra, khối lượng lớn dữ liệu thử nghiệm thực tế được nền tảng tích lũy sẽ cung cấp hỗ trợ dữ liệu cốt lõi cho việc xây dựng tiêu chuẩn ngành về thử nghiệm rung động có tải liên quan đến hydro tại Trung Quốc. CAERI sẽ tận dụng lợi thế của nền tảng kiểm định cấp quốc gia để đi đầu trong việc hoàn thiện các quy chuẩn thử nghiệm và tiêu chuẩn kỹ thuật ngành, thống nhất tiêu chí thử nghiệm ngành, định hướng phát triển chuẩn hóa, có trật tự và chất lượng cao cho ngành công nghiệp năng lượng hydro.
Là nền tảng cốt lõi cấp quốc gia về kiểm định năng lượng hydro, CAERI đã liên tục xây dựng hệ thống kiểm tra và kiểm định năng lượng hydro toàn chuỗi "vật liệu-linh kiện-hệ thống-xe" có thể tự chủ kiểm soát. Kể từ khi đưa vào vận hành năm 2022, trung tâm đã lần lượt hoàn thành nhiều dự án thử nghiệm tiên phong, bao gồm thử nghiệm cháy cực hạn đầu tiên tại Trung Quốc đối với hệ thống hydro lắp trên xe pin nhiên liệu, thử nghiệm nổ deflagration hydro cho cụm pin nhiên liệu, và thử nghiệm cháy cực hạn hệ thống lưu trữ hydro thể rắn, lấp đầy nhiều khoảng trống công nghệ trong ngành. Việc triển khai năng lực thử nghiệm rung ba trục kết hợp công suất lớn 400kW này đã hoàn thiện thêm ma trận dịch vụ kiểm định năng lượng hydro toàn chuỗi.
Trong tương lai, CAERI sẽ tiếp tục phát huy lợi thế dẫn đầu công nghệ của nền tảng cấp quốc gia, không ngừng nâng cấp và cải tiến công nghệ kiểm định năng lượng hydro cùng năng lực dịch vụ, khắc phục những thiếu sót trong thử nghiệm ngành, bảo đảm toàn diện tính an toàn và độ tin cậy của sản phẩm năng lượng hydro, đồng hành cùng sự phát triển quy mô lớn, chất lượng cao của ngành công nghiệp năng lượng hydro Trung Quốc.
