1月27日，首台國產(chan) 氫燃料電池混合動力機車在中國中車大同電力機車有限公司（簡稱“中車大同”）下線。這是我國氫能源在鐵路機車領域產(chan) 業(ye) 化應用的最新成果，標誌著我國氫能利用技術取得關(guan) 鍵突破，中國鐵路機車裝備駛入全球氫能技術高地。

這款氫燃料電池混合動力機車有什麽(me) 特點？

“氫燃料電池混合動力機車是繼內(nei) 燃機組與(yu) 鋰電池組組成的混合動力之後又一新的重大技術跨越，具有顯著的綠色環保和節能高效等特點。試驗運行數據顯示，氫燃料電池的能量轉換效率大幅高於(yu) 傳(chuan) 統的內(nei) 燃機組，同時運用再生製動技術，機車在製動時可以吸收回饋能量，通過製定合理的能量管理策略，完全能夠實現最優(you) 的能量輸出。”中車大同副總經理兼總工程師趙明元說，機車設計時速80公裏，持續功率700千瓦，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。

中國科學院院士、西南交通大學首席教授翟婉明表示，這種不需要通過燃燒即獲得能量的方式，安全可靠，不僅(jin) 運行噪聲小、成本低、維護便捷，且排出物隻有水，完全實現了碳和汙染物的零排放。

為(wei) 什麽(me) 要研究氫燃料電池混合動力機車？

氫在元素周期表中位於(yu) 第一位，構成了宇宙質量的 75%。在地球上，氫主要以化合物的形態貯存於(yu) 水中，而水是地球上最廣泛的物質。“作為(wei) 重要的清潔能源，對氫燃料的合理利用是世界各國競相研究的重要科技高地，特別是在交通領域，氫能開發已經成為(wei) 重要的產(chan) 業(ye) 發展方向，得到了普遍應用。”趙明元說，目前，氫燃料在我國已成功實現了在航天、汽車、城市有軌電車等領域的應用。

目前，我國鐵路機車動力約分為(wei) 非電力和電力兩(liang) 種類別。

非電力機車發展曆程為(wei) 蒸汽（煤）、燃油，以及最新的氫氣。其中，燃煤和燃油均存在因排放造成的空氣汙染，燃油還有一定的噪聲；電力機車發展曆程為(wei) 直流、交流，以及最新的永磁直驅。機車效率提升依次為(wei) 80%、85%和90%。

初步統計，目前中國國家鐵路集團有限公司（簡稱“國鐵集團”）保有20000台機車，其中內(nei) 燃機車7000台，直流電力機車2800台，交流電力機車10200台，2019年機車能源消耗1634萬(wan) 噸標準煤。

2020年初，中車大同立項氫燃料電池應用技術研究機車研製項目，也是中國中車重大項目“燃料電池混動調車機車動力係統匹配及整車關(guan) 鍵技術研究”重要課題，並於(yu) 6月份申請了山西科技重大專(zhuan) 項。項目於(yu) 5月份完成方案設計，6月份完成技術設計，9月份開始試製，12月完成樣車調試。

專(zhuan) 家認為(wei) ，氫燃料電池混合動力機車經濟效益良好。相較傳(chuan) 統燃油和電力機車，氫燃料電池混合動力機車沒有任何汙染物的排放，也不用重新架設取電網，在相對密閉的地鐵、隧道、礦山等環境下使用優(you) 勢更加明顯，應用和維護成本也更低；整車采用了模塊化設計，包括司機室在內(nei) 的全部設備都實現了模塊化安裝，這也使氫燃料混合動力機車能夠依據客戶的實際需求和應用條件，進行不同功率等級和傳(chuan) 統+新能源等不同動力方式的靈活搭配。

◎ 科技日報記者 矯陽


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