2023 年 11 月 23日

 

• 西班牙首列氫能列車技術成熟，可投入實際使用－車上：DLR 的專業知識。
• 此多單元具有新型雙模式混合驅動器。這意味著火車可以使用架空線路或車載燃料電池系統的電力運行。
• 參與 FCH2Rail 研究計畫的人員目前正在西班牙北部的各種運作條件下測試這種氣候友善驅動器。
• 重點：交通、能源、儲能、永續鐵路運輸、氫能

 

西班牙首列氫能列車已做好試運轉準備，原型車已獲准在該路線上行駛。這個由三個部分組成的多單元從架空線路或車載燃料電池系統獲取驅動動力。這意味著列車還可以在沒有接觸線的鐵路線上以電力方式運行——使用氫氣和電池動力。

在德國航空航天中心 (DLR) 的協調下，FCH2Rail（鐵路應用燃料電池混合動力組）聯合計畫的工業界和研究界參與者共同開發並製造了一種新型火車混合動力驅動裝置。該技術實現了城市與週邊地區之間氣候友好、連續的鐵路運輸，而以前是由柴油車輛提供服務的。

 

用電力代替柴油——即使沒有架空線

不那麼頻繁的城際和支線通常根本不配備或僅部分配備架空線路。機車和動車組使用柴油運轉。FCH2Rail 動車組則不同 - 憑藉其創新的雙模式混合動力驅動，即使在此類路線上，它也能連續電力運行。為此，列車將電源從架空線路切換到車載燃料電池系統——這意味著氫列車也更加獨立於相應鐵路線的基礎設施。

「FCH2Rail 列車是創新驅動概念的示範。我們希望證明雙模式混合動力驅動器是可持續鐵路運輸的一種具有競爭力且高效的解決方案。」負責FCH2Rail 項目的DLR 車輛概念研究所的 Holger Dittus 解釋道。

 

試駕穿越西班牙北部

2023年11月，西班牙鐵路基礎設施營運商Adif批准在Torralba-Soria路線上進行試駕——這意味著氫能列車已達到技術準備度七級。FCH2Rail計畫目前正進入關鍵階段。工程師們可以在接下來的旅程中獲得寶貴的實際操作經驗。這表明了新技術的可靠性。

FCH2Rail 團隊正在各種條件下測試新型混合動力驅動器。為此，工程師模擬了本地和長途運輸中的不同商業駕駛服務。「試駕幫助我們評估和改進驅動性能，並全面表徵列車的能源供應，」Holger Dittus 強調。“在這裡，我們可以引入我們在永續交通領域數十年的經驗。”

測試的重點是燃料電池系統的能量管理。氫列車的不同用途意味著不同的運行狀態。作為 S-Bahn 運行時，列車必須不斷啟動和煞車；在平坦的陸上路線上，能源需求低於山區。在下坡路段，牽引馬達就像發電機一樣為電池充電。「根據功率需求，我們可以使用燃料電池和蓄電池的組合來分配電流，使燃料電池始終工作在理想的工作範圍內，」Holger Dittus 解釋道。

電池充當高驅動功率的緩衝存儲，例如在加速或上坡行駛時。該項目使用可再生能源生產的綠氫作為燃料電池。

 

搭乘西班牙公共鐵路網路旅行

「在西班牙公共鐵路網路上測試氫能列車是一件非常特別的事情。在從薩拉戈薩到坎弗蘭克的第一次陸路旅行中，我們就使用了混合電源。當改變有或沒有架空線的路線路段時，我們能夠優化接觸線和電池燃料電池系統之間的電源切換，」Holger Dittus 解釋道。“氫技術和架空線路運營必須始終安全地協同工作。”

在這趟旅程中，FCH2Rail 列車必須爬升 1,000 公尺的高度。最後一段是一條陡峭的山路，彎道陡峭，坡度高達 20 千分之一 - 沒有架空線路。「它幾乎就像瑞士聖哥達鐵路的北坡道。該路段，電池燃料電池系統高性能運作。我們能夠在車輪上實現超過 1,000 千瓦的牽引輸出。」Holger Dittus 強調。

 

安全總比後悔好－上賽道前的測試階段

在FCH2Rail列車上路之前，計畫團隊首先在西班牙計畫參與者CNH2的實驗室中測試了混合動力驅動。在這裡，工程師們對電能和熱能管理以及新驅動系統的運作模式進行了調整，以安裝在火車上。混合動力驅動器已經過所有風險分析和安全驗證。

同時，Renfe鐵路公司的火車司機接受了乘坐雙峰氫能列車旅行的訓練。示範列車於 2022 年中期開始在封閉路線上進行測試。

 

歐洲範圍內的氫鐵路運輸

FCH2Rail 列車的混合動力驅動特別適用於容易取得再生能源氫氣的地區的鐵路。為了在歐洲範圍內批准氫能列車，DLR 運輸系統技術研究所和 FCH2Rail 專案團隊正在為鐵路運輸中使用氫的法規、規範和標準制定提案和附加資訊。

 

[照片]

用電力代替柴油——即使沒有架空線

在電氣化鐵路線上，動車組從架空線路取得電力。在沒有接觸線的路段，燃料電池和蓄電池提供行駛所需的電力。