國際氫能展獲悉，在全球向低碳、綠色轉型的大背景下，氫能正在作為一種清潔能源在軌道交通領(lǐng)域中蓬勃發(fā)展。近期，中國、美國、印度、德國、意大利、愛(ài)爾蘭、波蘭、奧地利、西班牙、馬來(lái)西亞等國家均在推進(jìn)氫能列車(chē)應用中取得不錯進(jìn)展，全球范圍內氫能軌道交通的探索活動(dòng)正愈加活躍，同時(shí)也給企業(yè)提供了更多的機會(huì )和更廣闊的市場(chǎng)。

國內軌道交通“氫”風(fēng)陣陣

軌道交通能源消耗量巨大，是交通領(lǐng)域能源消耗、碳排放的重要行業(yè)，在“雙碳”目標下，其減排增效面臨著(zhù)的巨大壓力。氫能作為清潔高效的綠色能源，將其大規模應用到軌道交通上，被視為實(shí)現軌道交通碳中和的創(chuàng )新解決方案之一。

今年以來(lái)，國內氫能源列車(chē)的推廣持續加快，以中車(chē)、河北京車(chē)為代表的領(lǐng)頭企業(yè)瞄準能源轉型方向，推動(dòng)燃料電池在氫能軌道交通領(lǐng)域大放異彩，不斷取得進(jìn)展。

10月29日，由中車(chē)大同公司研制的全國首臺氫燃料電池混合動(dòng)力機車(chē)迎來(lái)安全運行兩周年。兩年來(lái)，該機車(chē)在內蒙古錦白鐵路投入運行，高效完成調車(chē)、運轉等牽引任務(wù)，安全運行35473公里，總能耗27.36萬(wàn)千瓦時(shí)，減少碳排放約360噸。

7月18日，國內首臺氫能源地鐵施工作業(yè)車(chē)在湖北襄陽(yáng)正式下線(xiàn)，該作業(yè)車(chē)可應用于地鐵、隧道、礦山等相對密閉的環(huán)境，與傳統燃油作業(yè)車(chē)相比，該車(chē)全生命周期可累計減少碳排放225噸。

6月15日，“寧東號”氫動(dòng)力機車(chē)在中國中車(chē)下線(xiàn)，這是目前氫燃料電池裝機功率最大的氫動(dòng)力機車(chē)，也是國內首臺由內燃機車(chē)改造而來(lái)的氫動(dòng)力機車(chē);5月10日，中國中車(chē)發(fā)布最新氫能源市域列車(chē)產(chǎn)品，該車(chē)最高時(shí)速160km/h，可實(shí)現600公里超長(cháng)續航;3月2日，由河北京車(chē)制造的國內首列氫燃料混合動(dòng)力鉸接輕軌車(chē)正式下線(xiàn)，該車(chē)屬于中運量制式，既可以在既有鐵路非電氣化的區段運行，也可以避免新建線(xiàn)路上架設接觸網(wǎng)。

從上述事件可以看出，國內各地正在加速推進(jìn)氫能軌道交通應用，多家央企國企開(kāi)始深入挖掘氫能軌道交通市場(chǎng)機會(huì )，不斷發(fā)布相關(guān)氫能列車(chē)產(chǎn)品，同時(shí)也實(shí)現了從研發(fā)到運行的快速發(fā)展。

海外氫能列車(chē)應用“此起彼伏”

事實(shí)上，隨著(zhù)減少碳排放成為國際共識，綠色能源的應用成為全球交通領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，世界各國都在進(jìn)行積極探索，利用氫能實(shí)現軌道交通“零排放”。目前海外氫能列車(chē)發(fā)展也開(kāi)啟了加速模式，以美國、印度、德國、意大利、愛(ài)爾蘭、波蘭、奧地利、西班牙、馬來(lái)西亞為代表的國家紛紛推進(jìn)氫能列車(chē)落地應用。

10月，美國加州交通部與施泰德鐵路簽署了8000萬(wàn)美元的合同，雙方共同合作交付北美首列城際氫能客運列車(chē)，這些列車(chē)將與全州各地的城際和地區鐵路合作伙伴協(xié)調，進(jìn)行示范運營(yíng);同在10月，沙特阿拉伯鐵路公司宣布將與阿爾斯通合作，于月內在利雅得運營(yíng)并展示客運氫動(dòng)力列車(chē)，該車(chē)將在利雅得的東部網(wǎng)絡(luò )1號線(xiàn)或2號線(xiàn)上行駛10至20公里。

10月3日，意大利倫巴第大區FNM交通集團與阿爾斯通聯(lián)合推出氫動(dòng)力列車(chē)，該型列車(chē)將于2024年底至2025年初在瓦爾卡莫尼卡投入商業(yè)運營(yíng)服務(wù);在4月，意大利計劃撥款3億歐元，用于在全國六個(gè)地區用氫能列車(chē)取代柴油列車(chē)。其中2400萬(wàn)歐元的資金將用于實(shí)際購買(mǎi)新的氫氣列車(chē)，其余2.76億歐元將用于綠色氫氣生產(chǎn)、存儲和列車(chē)加氫設施。

9月15日，西門(mén)子交通在德國巴伐利亞州成功完成氫能列車(chē)首次試運行，試運行計劃為期30個(gè)月，旨在對氫能列車(chē)在各種日常條件下的性能進(jìn)行全面測試;9月6日，由中車(chē)株洲所自主研發(fā)制造的全球首輛氫能源智軌電車(chē)正式亮相馬來(lái)西亞，并在砂拉越州古晉市開(kāi)啟試跑;9月，愛(ài)爾蘭鐵路宣布將嘗試將柴油發(fā)動(dòng)機改裝為氫能內燃機，改裝后的機車(chē)于2024年進(jìn)行動(dòng)力和排放輸出靜態(tài)測試，2025年才會(huì )投入實(shí)際應用。

7月，波蘭最大的機車(chē)車(chē)輛制造商PESA推出了首款經(jīng)過(guò)認證的氫動(dòng)力調車(chē)機車(chē)，并獲準進(jìn)入歐洲市場(chǎng)，該車(chē)主要用于調車(chē)工作和輕型貨物列車(chē)的驅動(dòng)，最高時(shí)速為90公里/小時(shí);7月，奧地利聯(lián)邦鐵路公司與施泰德簽訂了一份框架協(xié)議，將生產(chǎn)120輛電池動(dòng)力列車(chē)，25輛氫動(dòng)力列車(chē);6月，西班牙首列氫燃料電池火車(chē)開(kāi)始運行測試，目前已完成首個(gè)計劃路線(xiàn);1月初，印度鐵道部長(cháng)表示，2023年12月印度鐵路將推出氫動(dòng)力列車(chē)，試運營(yíng)則在窄軌傳統線(xiàn)路上進(jìn)行。

哪些難題還需要解決?

氫能軌道列車(chē)快速崛起背后，離不開(kāi)其本身優(yōu)越的性能和節能環(huán)保的優(yōu)勢。氫能列車(chē)不需要依賴(lài)于外部的電網(wǎng)供電，可以通過(guò)自帶的燃料電池將儲存的氫氣轉化為電能，因此免掉了傳統電氣化鐵路的接觸網(wǎng)、變電所等復雜工程問(wèn)題，相比傳統燃油和電力機車(chē)，其建設周期短，運營(yíng)維護更簡(jiǎn)單。

同時(shí)，氫能列車(chē)也更加節能環(huán)保，當前雖然電氣化鐵路在使用階段是環(huán)保的，但國內60%的電力來(lái)源于火電，源頭上還是有空氣污染問(wèn)題。而綠氫產(chǎn)業(yè)鏈從制氫到用氫都是低碳的，從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看，氫能軌道交通更加低碳環(huán)保。

值得注意的是，雖然在全球節能減排的大環(huán)境下，氫能列車(chē)前景廣闊，但要真正實(shí)現商業(yè)化仍有很長(cháng)的路要走。

首先技術(shù)層面還需要進(jìn)一步增強。動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)階段需要比較高的功率輸出，但依目前技術(shù)來(lái)看，儲氫容量密度上限約為70MPa，這勢必會(huì )導致動(dòng)車(chē)的大量空間用于氫氣罐存放。而由于容量限制、耗氫量大，氫能動(dòng)車(chē)的速度和續航時(shí)間也會(huì )成為瓶頸問(wèn)題。

標準支撐方面，氫能列車(chē)的國家或行業(yè)標準規范還未完善，需要政府來(lái)推動(dòng)，建立軌道交通用儲氫系統設計及試驗、燃料電池系統設計及試驗、氫能列車(chē)安全運行等標準。此外，氫氣價(jià)格高、加氫難、氫氣存儲與運輸成本高也是幾大痛點(diǎn)，后續要把基礎設施建起來(lái)，才能推動(dòng)氫能列車(chē)大規模地應用。

氫能列車(chē)是一種全新的環(huán)保交通方式，目前世界各國對氫能在軌道交通上的應用還在不斷推進(jìn)探索中，未來(lái)隨著(zhù)相關(guān)技術(shù)發(fā)展成熟、行業(yè)配套進(jìn)一步完善，氫能列車(chē)的發(fā)展也將更加璀璨。

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