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揭秘成都造全球首列氫能源市域列車的“氫心臟”
日期:2023-01-17   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_sunmengqian 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
2022年12月28日,全球首列氫能源市域列車在成都新津正式下線。該輛列車的動(dòng)力系統(tǒng)——氫燃料電池,就誕生在成都。那么,它長啥樣兒?又有著怎樣的誕生故事呢?本報(bào)記者到全國最大的軌道交通用氫能及燃料電池研發(fā)和測試中心進(jìn)行了獨(dú)家采訪。

↑全球首列氫能源市域列車在成都新津正式下線(圖據(jù)中車長客股份公司)

從1.0到3.0 功率不斷做加法“體重”不斷做減法

當(dāng)天亮相的列車,看上去與普通的列車相差無幾,但因?yàn)閾碛袣淠軇?dòng)力系統(tǒng),因而成為了全球首列氫能源市域列車。那氫能動(dòng)力系統(tǒng)是什么樣子的?又“隱身”在列車的哪里呢?

↑全國最大的軌道交通用氫能及燃料電池測試中心

在位于新都區(qū)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的全國最大的軌道交通用氫能及燃料電池測試中心,記者看到了神秘的氫能動(dòng)力系統(tǒng)——只見它四四方方,看上去像是一個(gè)方正的大箱子;而箱子里面,就裝著整個(gè)系統(tǒng)。“2022年12月28日亮相的全球首列氫能源市域列車,氫能動(dòng)力系統(tǒng)都安裝在車輛頂部,不依賴復(fù)雜的地面供電系統(tǒng)和弓網(wǎng)系統(tǒng)。”該中心所在的四川榮創(chuàng)新能動(dòng)力系統(tǒng)有限公司(以下簡稱榮創(chuàng)新能)副總經(jīng)理?xiàng)畲喝A向記者介紹道。

↑楊春華介紹此次列車使用的氫能動(dòng)力系統(tǒng)

這是榮創(chuàng)新能研制的第三代氫能動(dòng)力系統(tǒng)。“我們從2008年在國內(nèi)率先開展氫燃料電池在軌道交通中的應(yīng)用研究,到今天為止,已經(jīng)從1.0版本迭代到3.0版本,期間系統(tǒng)效率和功率不斷做加法,體積和重量不斷做減法。”該公司創(chuàng)始人、西南交大電氣工程學(xué)院院長、俄羅斯工程院外籍院士陳維榮告訴記者。目前,該公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品可以以100千瓦和200千瓦為標(biāo)準(zhǔn)模塊,進(jìn)行任意組合,“這個(gè)功率足以滿足軌道交通200公里的時(shí)速需求。”

“喝下”氧氣“吐出”水 氫能源列車環(huán)保指數(shù)滿格

就在2022年8月,德國宣告開啟“氫列車”時(shí)代——一批氫燃料電池列車進(jìn)入客運(yùn)服務(wù)。據(jù)報(bào)道,該客運(yùn)服務(wù)試驗(yàn)于2018年9月開始,持續(xù)了近兩年,當(dāng)時(shí)只有兩輛列車?,F(xiàn)在,該項(xiàng)目已正式開啟公共服務(wù),并擴(kuò)大到14輛列車。與成都此次亮相的市域列車不同,德國的氫能源列車屬于“大鐵”,即大干線鐵路,而且最高時(shí)速僅為140公里。

“在安全性上,國外運(yùn)營多年的氫能源線路已經(jīng)做了驗(yàn)證,是完全毋庸擔(dān)心的。其他國家愿意使用氫能源車,也是基于它的環(huán)保性——運(yùn)行時(shí),由安裝在車輛頂部的儲(chǔ)氫瓶中的氫氣與空氣中的氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能,從而用于為列車提供動(dòng)力。列車在行駛中不產(chǎn)生廢氣,反應(yīng)產(chǎn)物僅為水。”陳維榮表示,氫能是一種清潔、零碳的可再生能源,是國家推進(jìn)“雙碳”戰(zhàn)略落地的重要新型能源選擇。“氫能市域列車采用氫燃料電池和超級電容相結(jié)合的能源供應(yīng)方式,替代原有接觸網(wǎng)供電方案,具備環(huán)保、零碳的特征。”據(jù)測算,一列時(shí)速160公里的氫能源市域動(dòng)車,一天來回運(yùn)行500公里,一年大概可以減少1萬多公斤二氧化碳的排放,減碳效果非常明顯。

“氫能源在軌道交通的應(yīng)用,可以讓列車擺脫接觸網(wǎng)運(yùn)行條件的束縛,我們業(yè)內(nèi)叫‘剪辮子’。這樣的話,車輛就可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)存的非電氣化線路區(qū)段,大幅提升市域車輛的應(yīng)用范圍,同時(shí)避免了進(jìn)行電氣化改造帶來的龐大基建投入和維護(hù)成本。”陳維榮表示。

多款氫能源車將“上新” 產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到上萬億級

“全球首列氫能源市域列車的研制成功,將引領(lǐng)市域交通綠色低碳發(fā)展新方向,帶動(dòng)氫能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的良性循環(huán)和創(chuàng)新發(fā)展。”成都市經(jīng)濟(jì)和信息化局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

除了在減碳上具有積極意義,從算經(jīng)濟(jì)賬來看,根據(jù)測算,使用氫能源的軌道交通線路,一次性建設(shè)成本和全壽命周期運(yùn)營成本比傳統(tǒng)軌道交通的成本低10%—20%,同時(shí),建設(shè)周期短,運(yùn)營維護(hù)更簡單。

“目前氫燃料電池已開始在乘用車、客車、物流車等領(lǐng)域推廣應(yīng)用,但由于需要布局更多的加氫站,短期內(nèi)難以大規(guī)模商業(yè)化。相比而言,軌道交通系統(tǒng)的線路相對固定,這就讓氫氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存途徑更簡單。”在陳維榮看來,未來,氫能源列車會(huì)成為傳統(tǒng)軌道交通的重要補(bǔ)充,與此同時(shí),市域動(dòng)車、工程檢修車、有軌電車、貨運(yùn)列車等,都適合使用氫能源。“由此產(chǎn)生的市場空間巨大,我們保守估計(jì),由氫能源列車,包括氫能源的貨運(yùn)、客運(yùn)列車、工程作業(yè)車等,以及帶動(dòng)的制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到上萬億級,所以現(xiàn)在很多國家都把它作為熱點(diǎn)和前沿來研發(fā)。”他表示,目前成都市積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)建圈強(qiáng)鏈,氫能源軌道列車現(xiàn)在在成都已經(jīng)有成熟的研發(fā)和生產(chǎn)制造能力,是產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建和發(fā)展的好機(jī)會(huì)。 

原標(biāo)題:揭秘成都造全球首列氫能源市域列車的“氫心臟”
 
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來源:揭秘成都造全球首列氫能源市域列車的“氫心臟”
 
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