“氢”装上阵 向“新”而行——全球首辆氢能源市域列车诞生记
政务
2024-11-10 19:36
吉林
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氢能，一种清洁、零碳、无污染的可再生能源，具有能量密度大、获取方式多样、制取和使用过程清洁等特点。未来，氢能发展前景广阔、应用潜力巨大。近年来，氢能产业在全球范围内迅速壮大，以氢能为代表的低碳清洁能源进行电力、动力供应成为发展趋势。目前，我国尚有4万公里非电气化铁路，推动绿色、零碳特征的氢能轨道交通装备研制是实现“双碳”目标的重要方向之一。2022年初，在轨道交通产业绿色低碳转型的浪潮下，中车长客开启了全球首辆氢能源市域列车的立项与研制工作，调集各类轨道交通领域研发人才，组建了规模庞大的研发设计团队。“列车项目设计之初，国内外根本没有原型车可以参考，研发工作举步维艰。”中车长客新技术研究部新型能源研究室主任石磊说。为尽快取得研发突破，石磊带头与团队成员共分成3个攻坚小组，通过1个月的时间在全球范围内进行技术摸索和产品调研，逐渐形成了3种氢能市域列车的车辆架构、氢能设备选型和布置方案。3套方案孰优孰劣？如何敲定全球首辆氢能源市域列车的首个施工蓝图？研发团队随即展开了分析工作，对每套方案的车辆重量分布、轴重、动力性能、模态、气动阻力等关键特性进行了逐一分析。最终，在经过一周没日没夜的论证后，一套分布式集群混合动力车辆总体技术架构方案最终出炉。“所谓混合动力，即车辆既可通过氢能驱动也可通过电能驱动，还可以通过氢能与电能同时驱动。”石磊表示，为满足车辆动力需求同时降低混合动力能耗，研发团队以一种基于人工智能的电网实时调度优化策略为基础，结合车辆动力源和负荷特性进行调整，最终形成了自主开发的在线能量管理控制策略，至少可以降低整车10%的能耗。通过近1年的研发摸索与技术攻坚，2022年12月28日，由中车长客自主研发的全球首辆氢能源市域列车宣告研制成功。两年以来，中车长客在完成全球首辆氢能源市域列车氢动力系统及其关键部件耐久、高低温、振动、电磁兼容、防火安全等方面试验验证的基础上，进一步开展了不同速度等级下能耗、续航里程、可靠性、牵引、制动、动力学等整车试验，试验结果中各指标均达到车辆设计要求，车辆性能指标达到国际领先水平。今年3月21日，在中车长客位于长春的轨道列车试验线上，全球首辆氢能源市域列车以每小时160公里的速度完成了满载运行试验。数据显示，列车每公里实际运行平均能耗仅为5千瓦时，最高续航里程可达1000公里以上。此次试验，是全球范围内首次时速160公里氢能列车的全系统、全场景、多层级性能验证，标志着氢能在轨道交通应用领域取得了突破性进展。全球首辆氢能源市域列车在吉林的诞生，是我省高端装备制造与轨道交通产业高质量发展的一座重要里程碑，更是吉林振兴全面向“新”而行，新质生产力加速形成的最新实践。
