燃料电池发动机耐久试验:以高效率、高精度、低成本助力产业商业化进程推进

2021-06-05 11:49:34·  来源:达安之声  
 
5月中旬,襄阳达安汽车检测中心有限公司(以下简称达安中心)燃料电池试验室承接的首套燃料电池系统2500小时耐久性试验顺利完成,至此,达安中心成为国内首家成
5月中旬,襄阳达安汽车检测中心有限公司(以下简称“达安中心”)燃料电池试验室承接的首套燃料电池系统2500小时耐久性试验顺利完成,至此,达安中心成为国内首家成功开展燃料电池发动机性能耐久试验的第三方试验技术服务机构,同时,也在此基础上开启了继续迈向3500小时耐久试验目标的新一轮挑战。

燃料电池发动机耐久试验:以高效率、高精度、低成本助力产业商业化进程推进

以可靠性提升推进产业商业化进程

在“双碳”战略、能源转型的背景下,汽车领域氢燃料电池产业正迎来高速发展,相关产业链的商业化落地和应用都在不断加速中。

在燃料电池大规模商业化应用的进程中,成本、耐久性(即使用寿命),仍然是制约其发展的两大突出因素。在成本方面,随着催化剂铂载量的下降以及零部件规模化生产,燃料电池成本正在逐渐下降。因此,耐久性成为行业测试的研究重点,燃料电池耐久性的提升将大大有利于大规模商业化进程的推进。

燃料电池发动机耐久测试,是检测燃料电池发动机可靠性最有效、最直接的方式。但是,耐久性测试周期长,对检测机构试验室技术能力、设备可靠性、试验保障能力、安全管理能力具有较高要求。

达安中心自2017年启动燃料电池汽车试验检测能力建设,当前已初步建成覆盖电堆、燃料电池系统、三电系统、燃料电池整车的试验能力体系;拥有全国首个现场加氢的汽车试验场,以及首个24小时连续运行的燃料电池性能及耐久性试验室,在技术积累、硬件设施、安全管理等方面均能够有效保障燃料电池发动机耐久试验高质量开展。

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△唯一具备加氢能力的试验场

稳态工况结合NEDC动态工况+耐久环节可靠性评价

燃料电池发动机耐久试验以考核发动机在贴近车载工况的工作环境中的可靠性为目的,因此耐久试验工况能否真实体现车载工作环境,整个耐久环节的可靠性考核评价是否合理,是衡量燃料电池发动机耐久试验水平的两大标准。

耐久工况方面

达安中心燃料电池试验室采用稳态工况与NEDC动态工况相结合的方式进行耐久试验,能够更加准确地体现车载状态。

评价体系方面

达安中心燃料电池试验室建立了包括燃料电池发动机安全性(氢安全、电安全)、经济性(发动机效率)、动力性(VI曲线)等方面的评价体系,并且对核心部件电堆(电压一致性)及辅助部件空压机等进行考核,多方位反映燃料电池发动机的耐久可靠性能。

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△在燃料电池汽车密闭分析室中进行整车试验

技术积累+先进设备+可靠管理

达安中心燃料电池汽车试验检测能力建设以来,引入国际先进的测试设备,并形成较为完善的管理体系,保障燃料电池性能及耐久性试验有序高效开展。

基于在燃料电池试验领域的探索,2019年,达安中心燃料电池试验团队申请的实用新型专利CN201910264324.9《一种集装箱式氢燃料电池发动机实验室》获得授权,该专利提供了一种集装箱式氢燃料电池发动机实验室,可以安全、高效、准确地测试燃料电池发动机,有效降低了氢气泄露、外界环境等因素对测试结果的影响,有效保证了结果准确性和测试过程安全性。

设备方面
采用国际先进的Greenlight燃料电池系统测试设备,高度自动化,可以根据客户提供的工况或路谱设置自动试验程序,排除试验过程人为干预,有效提升测试准确性、安全性。

管理方面
燃料电池试验室设有完备的安全设施,包括氢气泄露、静电释放、试验室防爆泄爆设施等,全面保障试验人员人身安全,以及试验过程安全。

在技术、设备、安全管理等一系列保障的基础上,达安中心燃料电池试验室承接的首套燃料电池系统耐久性试验已经顺利突破2500小时,作为国内唯一开展3000小时级别耐久性试验的第三方试验室,达安中心燃料电池试验室积极响应客户需求,追加1000小时试验时长,预计将于7月下旬达成3500小时耐久性试验目标。

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△100kW DCDC测试台

燃料电池整车测试平台+系统部件测试平台

2021年1月29日,国家市场监督管理总局正式致函湖北省人民政府,同意依托达安中心筹建“国家燃料电池汽车质量监督检验中心”。
据规划,国家燃料电池质量监督检验中心建设完成后,达安中心燃料电池试验能力将得到进一步提升,将为客户提供更加完善的整车、关键系统、部件的开发验证、法规检测服务,及试验方案制定、人才培养、联合项目攻关等增值服务。

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在燃料电池耐久试验方面,基于国家燃料电池汽车质量监督检验中心的建设,达安中心将打造涵盖整车道路、性能、安全、复合环境、数据分析与应用的燃料电池整车测试平台,通过燃料电池发动机耐久测试工况与整车实际工况的结合,搭建燃料电池发动机加速寿命预测模型,并形成加速寿命试验方法,最终实现燃料电池发动机耐久测试的高精度、高效率、低成本;打造系列化燃料电池发动机、电堆、HIL、核心BOP的系统部件测试平台,形成全功率、多维度的燃料电池测试能力,通过核心部件的测试数据交互,为燃料电池发动机核心部件的匹配提供最优方案,实现产业对燃料电池发动机耐久测试高寿命、低成本的诉求,进一步助力燃料电池大规模商业化进程的推进。 
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