氫能源列車來了 軌道交通或迎來新風(fēng)口

　　氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。在第二十?ldquo;海科會”上，西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長、俄羅斯工程院外籍院士陳維榮透露，預(yù)計(jì)本月底，由他領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中車研發(fā)的氫能源列車將正式對外發(fā)布，這將是國內(nèi)首列氫能源市域動(dòng)車。

　　氫能源列車有哪些優(yōu)點(diǎn)?未來推廣前景、市場價(jià)值和減碳潛力有多大?對此，記者專訪了陳維榮院士。

　　全球氫能源最高時(shí)速列車本月底發(fā)布擬選擇歸連鐵路作為應(yīng)用示范線

　　記者：即將發(fā)布的氫能源列車有哪些特點(diǎn)?將在哪里應(yīng)用?

　　陳維榮：這款列車時(shí)速將達(dá)到160公里，是目前為止全球氫能源列車的最高速度，目前正在做聯(lián)調(diào)聯(lián)試，預(yù)計(jì)本月底發(fā)布。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)正在與蜀道集團(tuán)合作，擬選擇內(nèi)江威遠(yuǎn)鋼鐵廠的貨運(yùn)專線——歸連鐵路(歸德鄉(xiāng)到連界鎮(zhèn)的地方鐵路)作為氫能源貨運(yùn)列車的應(yīng)用示范線。此外，團(tuán)隊(duì)還與國內(nèi)幾個(gè)城市洽談氫能源列車的應(yīng)用，未來在市域列車、城市客運(yùn)列車上都有很好的應(yīng)用前景。

　　記者：和目前的高鐵相比，以氫燃料做動(dòng)力的列車有哪些優(yōu)勢?

　　陳維榮：一是成本更低。氫能源軌道交通因免掉了傳統(tǒng)電氣化鐵路的接觸網(wǎng)、變電所等復(fù)雜工程問題，其一次性建設(shè)成本和全壽命周期運(yùn)營成本，比傳統(tǒng)高鐵低10%—20%左右，同時(shí)，建設(shè)周期短，運(yùn)營維護(hù)更簡單。

　　第二，更加綠色低碳。采用氫能源作為動(dòng)力，從制氫到用氫，全產(chǎn)業(yè)鏈都是低碳的。高鐵靠電力驅(qū)動(dòng)，電氣化鐵路在使用階段是環(huán)保的，但目前我國60%的電力來源于火電，源頭上還是有空氣污染問題。所以從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，氫能源軌道交通更加低碳環(huán)保。

　　根據(jù)我們的測算，一列時(shí)速160公里的氫能源市域動(dòng)車，一天來回跑500公里，一年大概可以減少1萬多公斤二氧化碳的排放，減碳效果非常明顯。所以，氫能源列車是軌道交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的一個(gè)重要手段。

　　記者：您在2008年就作出判斷，氫燃料電池的最佳應(yīng)用場景是在軌道交通系統(tǒng)。氫能源列車是軌道交通的未來嗎?

　　陳維榮：目前氫燃料電池已開始在乘用車、客車、物流車等當(dāng)中進(jìn)行推廣應(yīng)用，由于需要布局更多的加氫站，短期內(nèi)難以大規(guī)模商業(yè)化。相比而言，軌道交通系統(tǒng)的線路相對固定，讓氫氣的運(yùn)輸和儲存途徑更簡單。

　　未來，氫能源列車會成為傳統(tǒng)軌道交通的重要補(bǔ)充。高鐵是我國一張靚麗的名片。高鐵干線、聯(lián)網(wǎng)線路，還是以電氣化鐵路為主，也就是常規(guī)的高鐵，但在一些新建或者改造鐵路，由于不需要與既有鐵路聯(lián)網(wǎng)，可以選擇氫能源列車，距離不是太長，用氫能源來替代非常合適。

　　技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國家同處一條起跑線大規(guī)模推廣應(yīng)用還有待時(shí)機(jī)

　　記者：當(dāng)前日本、德國、英國都在進(jìn)行氫能源列車的研發(fā)，中國的技術(shù)水平如何?

　　陳維榮：從2008年起，我們團(tuán)隊(duì)就在國內(nèi)率先開展氫燃料電池在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究。2013年，我們成功研制出我國首輛燃料電池電動(dòng)機(jī)車，2016年我們又與中車唐山公司聯(lián)合研制成功世界首列燃料電池混合動(dòng)力有軌電車，引領(lǐng)了我國氫能軌道交通技術(shù)發(fā)展。

　　當(dāng)前我們的技術(shù)水平，和發(fā)達(dá)國家處于同一條起跑線上，大家整體技術(shù)水平都差不多，甚至我們還有部分技術(shù)在國際上領(lǐng)先，比如多堆系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制、能效的控制等。

　　記者：要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用，還需解決哪些難題?

　　陳維榮：首先要從政策層面、國家層面，大力支持氫能源軌道交通發(fā)展。目前，氫能源列車還沒有國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，需要政府來推動(dòng)，建立氫能源軌道交通的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)，允許有條件的地方先行先試，這樣才能大面積推廣應(yīng)用。

　　其次，要進(jìn)一步發(fā)展氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈，把成本降低，并加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?，F(xiàn)在加氫站還不夠，要把基礎(chǔ)設(shè)施建起來，才可能大規(guī)模地應(yīng)用。

　　技術(shù)層面也有提升空間。目前氫能源列車時(shí)速在140—160公里左右。與高鐵不同，氫能源列車要把動(dòng)力系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)全部放在車上，這就會受到列車空間的限制。盡管目前我們的動(dòng)力系統(tǒng)可以做到200公里以上時(shí)速，但是速度上去后，耗氫量就會更大更快，車上就需要放置更多的氫燃料。受空間限制，目前時(shí)速和續(xù)航里程還是有限的。我們希望通過技術(shù)攻關(guān)，使未來氫能源列車的時(shí)速可以達(dá)到200公里。

　　最后，還要改變觀念。有人覺得氫能比較危險(xiǎn)，但從儲存技術(shù)、裝備和氫氣本身的特性來說，是非常安全的。

　　氫能源列車將帶動(dòng)萬億級市場當(dāng)下正是四川搶抓機(jī)遇的時(shí)候

　　記者：推廣氫能源列車，未來能帶來多大的市場價(jià)值?

　　陳維榮：市場空間巨大。我們保守估計(jì)，由氫能源列車，包括氫能源的貨運(yùn)、客運(yùn)列車、工程作業(yè)車等，以及帶動(dòng)的儲氫、運(yùn)氫、氫燃料電池零部件制造等相關(guān)領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到萬億級，所以現(xiàn)在很多國家都把它作為熱點(diǎn)和前沿來研發(fā)，我們也應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會。

　　記者：四川是能源大省，在氫能源軌道交通方面有優(yōu)勢嗎?

　　陳維榮：四川在氫能源的利用方面具有得天獨(dú)厚的條件，一方面，四川的水電很豐富，還有很多煉化廠和石化企業(yè)，這些都可以作為低成本制氫資源;另一方面，四川的軌道交通產(chǎn)業(yè)也有優(yōu)勢，有高校、設(shè)計(jì)單位、施工單位和應(yīng)用單位，產(chǎn)業(yè)鏈條完整?，F(xiàn)在正是四川抓住機(jī)遇，把氫能源軌道交通推向全國乃至全球的最好時(shí)機(jī)。（史曉露 底伊樂）