中国中车首台“宁东号”氢动力机车下线
转自:中国改革报
本报讯 中国中车近日在山西省大同市举行首台“宁东号”氢动力机车下线仪式。本次下线的“宁东号”氢动力机车是国内首台由内燃机车绿色节能升级改造而来的氢动力机车,也是全球装机功率最大的氢动力机车。该机车的交付下线将成功搭建起内燃机车新能源改造升级、模块化、标准化平台,并开创新能源技术在轨道交通装备领域应用的又一新模式。
2021年,中车大同作为研发设计和制造方与宁夏宁东铁路有限公司、中能氢动科技有限公司、北京海槿新能源技术研究中心合作成立西创氢动力技术协作联盟,启动了氢燃料电池和磷酸铁锂电池混合动力机车的研制,推动实现宁东铁路既有内燃机车的氢动力升级改造。
西创氢动力技术协作联盟的四方企业,在2021年5月开展首次技术对接并确定目标;同年11月签订合作开发合同;2022年8月实现机车落车;2023年3月完成调试试验。
据悉,“宁东号”机车的燃料电池与动力锂电池的功率比达到了1.65,机车集成了轨交领域全球最大功率的800kW氢燃料电池系统,储氢系统采用中材苏州385L-35MPa超大容积III型储氢气瓶,由30只385L超大容积储氢气瓶集成,通过大容量多瓶组、多电堆供氢系统集成技术,实现270kg的最大储氢量。同时,结合客户的实际应用场景,理论的续航最长可达190小时,满足平直道牵引5000吨列车的运用需求。
氢能机车安全为本,参考氢能汽车安全保护的基础上,结合“轨交行业”的特点,中车大同着重在高温保护、泄漏报警、高低压报警、加氢口安全设计、故障监测及多级防护措施开展试验验证,以确保氢系统及机车的安全运行。
机车总共拥有四种运营模式,在纯电池模式下,直接通过动力电池向轮周提供能量;在混合低功率模式下,燃料电池将输出能力提供给轮周功率需求的同时,也向动力电池进行充电;在混合高功率模式下,燃料电池和动力锂电池将同时向轮周输出功率;在电制模式下,回收的电子能量将向动力电池进行充电。中车大同通过对机车的车体、构架采用再造技术实施全生命周期闭环评估,形成了内燃机车绿色经济转型的示范。
截至2022年底,全国铁路共保有1.1万多台内燃机车,“一带一路”沿线国家和地区拥有量超过3万台,随着“一带一路”沿线国家和地区的内燃机车新能源化推广,内燃机车绿色、节能升级市场广阔。
中车大同通过“宁东号”机车项目,搭建了内燃机车新能源改造模块化、标准化技术平台,为快速响应市场需求打下坚实基础;通过再造增材技术闭环研究,构建内燃机车新能源转型示范工程,形成内燃机车绿色转型新模式。未来,中车大同公司将打造轨道交通领域绿色制造系统解决方案,持续发挥更重要的引领作用。