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摘要：中車旗下的中車工業(yè)研究院與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合開展的大功率氫燃料電池應(yīng)用技術(shù)研究迎來新進(jìn)展，首套大功率氫燃料電池系統(tǒng)配套軌道機(jī)車驗(yàn)證。

近日，中車旗下的中車工業(yè)研究院與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合開展的大功率氫燃料電池應(yīng)用技術(shù)研究迎來新進(jìn)展，首套大功率氫燃料電池系統(tǒng)配套軌道機(jī)車驗(yàn)證。

該系統(tǒng)該系統(tǒng)配套4個(gè)額定功率為115kW燃料電池堆，總發(fā)電功率高達(dá)460kW，可為車輛提供350kW的凈輸出功率，循環(huán)耐用性可達(dá)20000h。該產(chǎn)品已經(jīng)成功完成了-30℃條件下無輔助冷啟動(dòng)和夏季高溫、高濕環(huán)境下的系統(tǒng)測試，性能穩(wěn)定，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。

除了以中國中車為代表的央企，國內(nèi)參與氫能軌道交通的主要企業(yè)中，還有國鴻氫能、四川榮創(chuàng)新能等多家公司，山西、佛山、湖北、成都、上海等地也有布局氫能軌道交通相關(guān)項(xiàng)目。

>>氫能軌道機(jī)車的優(yōu)勢

氫能軌道機(jī)車在不用改變?nèi)魏舞F路基礎(chǔ)線路條件下，各類機(jī)務(wù)段、車輛段、編組站以及大型工廠、礦山、港口等場所執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)車、救援等多用途的任務(wù)。由于沒有任何污染物的排放，也不用重新架設(shè)取電網(wǎng)，相較傳統(tǒng)燃油和電力機(jī)車，氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車在相對密閉的地鐵、隧道、礦山等環(huán)境下使用優(yōu)勢更加明顯，應(yīng)用和維護(hù)成本也更低。

試驗(yàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率大幅高于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)組，同時(shí)機(jī)車在制動(dòng)時(shí)可以吸收回饋能量，通過制定合理的能量管理策略，完全能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)的能量輸出。

此外，由于氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車整車采用了模塊化設(shè)計(jì)，包括司機(jī)室在內(nèi)的全部設(shè)備都實(shí)現(xiàn)了模塊化安裝，這也使氫燃料混合動(dòng)力機(jī)車能夠依據(jù)客戶的實(shí)際需求和應(yīng)用條件，進(jìn)行不同功率等級和傳統(tǒng)+新能源等不同動(dòng)力方式的靈活搭配，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景十分廣闊。

>>國內(nèi)氫能軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，國內(nèi)參與氫能軌道交通的主要參與企業(yè)中，主要是以中國中車為代表的央企主導(dǎo)，在國內(nèi)除了山西之外，佛山、湖北、成都、上海等地也有氫能軌道交通相關(guān)項(xiàng)目。

國內(nèi)最早實(shí)地運(yùn)行的氫能軌道交通項(xiàng)目在佛山高明區(qū)。2019年11月，世界首條商業(yè)運(yùn)營的氫能有軌電車示范線——佛山高明低地板有軌電車開始運(yùn)行。該車的牽引、輔助等核心子系統(tǒng)，由株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司提供。這款車型車頂安裝有儲氫瓶，加注一次氫氣可持續(xù)行駛100千米。目前該項(xiàng)目已經(jīng)安全運(yùn)行了2年多時(shí)間。

2021年4月，三環(huán)集團(tuán)、湖北省鐵路建設(shè)投資集團(tuán)、氫陽新能源、中國民生信托、金凰實(shí)業(yè)集團(tuán)等制造、研發(fā)、金融機(jī)構(gòu)在武漢簽約，將在國內(nèi)推動(dòng)氫能源在交通領(lǐng)域里的運(yùn)用和推廣。

2021年10月正式上線的國內(nèi)首臺氫燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車，其參與方就有四川榮創(chuàng)新能動(dòng)力系統(tǒng)有限公司。該公司已形成年產(chǎn)1000套軌道交通用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，3000套公路交通用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)和1000套分布式燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的生產(chǎn)能力。

2021年12月，全新一代臨港T2線中運(yùn)量自動(dòng)駕駛氫動(dòng)力數(shù)字軌道膠輪電車亮相上海臨港新區(qū)。該膠輪電車搭載了國鴻氫能整套動(dòng)力系統(tǒng)集成方案，整列車配置2套國鴻氫能氫動(dòng)力系統(tǒng)，車輛續(xù)航里程100km，加氫時(shí)間15min。

客觀來看，國內(nèi)的氫能軌道交通還處在發(fā)展的初期，巨大的行業(yè)前景還有待挖掘。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前中國國家鐵路集團(tuán)有限公司保有20000多臺機(jī)車，其中內(nèi)燃機(jī)車7000臺，直流電力機(jī)車2800臺，交流電力機(jī)車10200臺，考慮未來“一路一帶”沿邊國家和其他海外市場交通低碳化改造項(xiàng)目，氫能軌道交通替代市場空間巨大。

近年來，國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)步較快，在關(guān)鍵部件國產(chǎn)化和降本方面取得了較大進(jìn)展。燃料電池產(chǎn)業(yè)的降本的成果也將讓氫能軌道交通領(lǐng)域受益，未來隨著參與者的增多，氫能軌道交通領(lǐng)域的廣闊藍(lán)海將會(huì)逐漸展現(xiàn)出來。

原標(biāo)題：中車領(lǐng)銜，探索氫能軌道交通