JR东海公司以日本 “2050年碳中和” 政策为前提,作为实现 2050 年碳中和努力的一部分,正在推进使铁路车辆二氧化碳排放实际为零的技术开发。
作为其中一种手段,正在致力于开发以氢为燃料的 “氢动力车辆”,以取代以轻油为燃料的传统柴油机车。氢动力车辆以HC85系列车混合动力系统为基础,正在研究燃料电池和氢发动机作为动力源。其中,关于燃料电池混合动力系统,从 2023 年度开始进行模拟行驶试验。关于氢发动机混合动力系统,从 2024 年度开始进行开发,此次试制机已完成,今后将在小牧研究设施进行性能评估试验和模拟行驶试验。
1. 氢动力车辆的开发
为了适应非电气化线路,需要实现能够在山区连续坡度行驶的高输出以及能够长距离行驶的高效率驱动系统。
因此,以JR东海的 HC85 系混合动力系统为基础,推进利用动力源燃料电池或氢发动机获得的电力以及蓄电池电力行驶的氢动力混合动力系统技术开发。
利用小牧研究设施的设备,通过模拟陡坡和反复加减速等恶劣环境的行驶试验等,继续对氢动力在铁路车辆上的应用进行验证。
2. 氢发动机混合动力系统试制机概要
以工业用柴油发动机为基础,由 i Labo 株式会社(总部:东京都中央区)开发的氢发动机与JR东海 HC85 系所使用的发电机、车辆控制装置、蓄电池组合而成的系统。氢发动机有望具有高耐久性和输出密度,以及在高负荷区域的高效率,并且与燃料电池相比,在较低的氢纯度下也能运行。
在试制机的开发中,为了将氢发动机应用于铁路车辆,对氢发动机进行了改良,使其能够在一定的转速下运行,并且在车辆控制装置中安装了根据加速时和坡度区间行驶等负荷状况优化氢发动机和蓄电池输出的控制装置。
3. 氢发动机混合动力系统的开发进度(模拟行驶试验公开时)
时间 | 事项 |
---|---|
2024 年 11 月 | 氢发动机混合动力系统单体性能评估试验 |
2025 年度 | 与模拟车辆组合的模拟行驶试验 |
机翻参考:
素材来源:综合自JR东海
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