中國鐵路機車的氫能應用取得關鍵突破

據瞭解，此次下線的氫燃料電池混合動力機車是中國氫能源在鐵路機車領域產業化應用的最新成果，將有力助推中國鐵路裝備進入全球氫能應用“俱樂部”。此外，這款氫燃料電池混合動力機車從2020年開始研發，波蘭等歐洲國家客戶曾向中車大同電力機車有限公司表達過採購意願。據齊紅瑞介紹：

“首台氫燃料電池混合動力機車的成功下線，標誌著中國鐵路機車在氫能這一方面取得了一些關鍵性的突破。主要體現在基於氫燃料電池的機車系統集成技術對中國鐵路機車的發展有示範效應，對於氫能在軌道交通方面的發展有促進作用。”

齊紅瑞指出，氫燃料電池混合動力機車的優勢主要在兩方面：第一，綠色節能；第二，噪音低。他說：

“目前，在鐵路領域內，用於調車及小運轉的主力車型還是以內燃調車機車為主，內燃調車機車存在高排放、高噪聲等缺點，而氫燃料電池混合動力機車採用氫燃料電池+鋰電池作為動力給機車供電，實現了零排放，同時機車可吸收制動回饋能量，實現節能運行。機車的噪聲相比傳統內燃機車也大幅降低，對於城市內及周邊的應用將更有優勢。”

此外，上海交通大學機械與動力工程學院燃料電池研究所胡鳴若副教授指出：“目前中國的電氣化鐵路線四通八達，基於燃料電池的機車可以對電力難於涉及的地段的貨運或客運起到補充的作用。”

研發過程克服了哪些難點？

齊紅瑞表示，在研發過程中，主要突破了基於氫燃料電池的機車系統集成和機車的能量管理兩大難點。他具體說明：

“第一，氫燃料電池首次在機車上使用，與大功率鋰電池組成的動力系統如何在機車上進行系統是我們要突破的一個難點。第二，如何使動力系統處於高效、經濟的能量輸出狀態，是我們要突破的另一個難點。”

據齊紅瑞介紹，此次下線的氫燃料電池混合動力機車設計時速最高達到每小時80公里。滿載氫氣可單機連續運行24.5小時。平直道最大牽引載重超過5000噸。為了在未來更廣泛地推廣氫燃料電池混合動力機車，胡鳴若教授提出了一些仍需克服的問題：

“第一，機車全生命週期中，車載燃料電池和鋰電池系統的壽命、價格、污染和現有電氣化車輛的比較是否有優勢，是未來能否推廣的關鍵。第二，機車使用的氫燃料的儲運問題如何解決——需要帶多少氫氣瓶，氫氣和氫氣瓶佔牽引重量的百分數是多少。第三，如果是採用站站加氫的方式，那沿途建設加氫站和從外地往加氫站運輸氫氣的成本是否有優勢，往加氫站運輸氫氣的方式是否環保。這些都是需要全生命週期進行考慮的。機車如果採用其他燃料現場制氫或採用液氫等等，也是要從全生命週期去考慮儲運經濟性和環保性。”

中車大同電力機車有限公司始建於1954年，是中國中車股份有限公司旗下的核心企業。中車大同公司致力於打造行業先進的軌道交通製造基地，累計有超過10000台各種型號機車從這裡駛出，為中國鐵路事業的快速發展提供著源源不竭的牽引動力。