作者:高长安 吴可超 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/4/27 16:19:41
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世界首列氢燃料混合动力有轨电车在唐山下线

 

科学网讯(记者 高长安 通讯员 吴可超)4月27日,国家“十二五”科技支撑计划的重要成果,世界首列商用型燃料电池/超级电容混合动力100%低地板现代有轨电车,在中车唐山公司下线。这是继国内首列70%低地板有轨电车、国内首列储能式混合动力100%低地板有轨电车、国内首列出口欧洲100%低地板有轨电车之后,中车唐山公司在有轨电车领域又一项重大创新,代表了该领域的世界最高水平。

氢燃料是全球新型清洁能源开发利用的主流方向之一。氢燃料电池通过氢与氧的直接电化学反应发电,是电解水的逆过程,发电后的反应终产物只有水和余热,环境友好。低地板有轨电车在缓解城市交通压力方面具有先天的技术优势,中车唐山公司很早就投入低地板车的研究开发,2005年至今,已经开发形成了三代低地板有轨电车谱系化产品。2012年开始,中车唐山公司与西南交通大学等科研院所组成联合研发团队,历时四年多攻关,首次突破了燃料电池/超级电容混合动力有轨电车牵引和控制的一系列关键技术,完全取消受电弓,在全球首次采用氢燃料电池/超级电容混合动力系统牵引驱动,填补了该领域的空白,真正实现了二氧化碳与污染物的“零排放”和全程无接触网运行。

以氢燃料电池为动力的城市轨道交通车辆,以其特有的零排放、无污染、低噪声、能源可再生、转化效率高等优势成为新时代城市交通发展的亮点,不仅解决了常规有轨电车需架设接触网、普通储能式有轨电车续航里程短等“瓶颈”问题,而且车载氢燃料电池能量密度高,整个反应过程最高温度不超过100℃,不产生氮氧化合物,唯一产物是水,做到了真正意义上的“无污染、零排放”环保标准,体现了科技与创新的高度统一。

在燃料电池/超级电容混合动力有轨电车的联合开发过程中,中车唐山公司与西南交通大学按照实用型接触网有轨电车要求,对动力系统和整车进行了全新设计,动力、储能、制动、轮轴、风挡铰接等大部分设备和车体均为国产,完全掌握了燃料电池控制、多源燃料电池混合动力系统能量管理、牵引网络控制等核心技术。首创了动力电池箱综合冷却、燃料电池系统余热利用等国际领先技术,完全满足轴重、加速度、平稳度、最高速度、载客量等指标。燃料电池有轨电车采用防爆型储氢装置、泄露传感器、温度控制器和泄露释放阀,设有智能检测系统进行两级保护。在车辆控制、节能和安全技术等方面达到世界最高水平,已申报中国发明专利50余项。

燃料电池混合动力有轨电车采用2动1拖3辆编组,设乘客座位66个,残疾人轮椅区2个,最大载客量336人,可根据用户需求灵活调整编组和载客量。车辆采用世界最先进的100%低地板技术,车厢地板距轨面高度仅0.35米,无需站台,乘客抬脚即可轻松搭乘。车辆曲线通过能力强,最小转弯半径仅19米,可沿现有城市道路直接铺设轨道,在地面行驶和停靠。车辆设置有无线wifi网络系统,方便乘客了解出行信息或者提供互联网接入服务。车辆配置的无线数据传输系统,可以实现列车网络控制系统和地面服务器之间无线数据上传和下载,便于进行车辆状态监控和维护。

这列商用型有轨电车采用多套燃料电池、多套储能系统设计,动力系统冗余度高,启动加速快,安全可靠。一次快速加氢只需15分钟,可持续行驶40公里以上,最高运行时速70公里。车辆利用超级电容的大功率充放电特性,配合燃料电池起动加速,由高储能密度的燃料电池作为牵引电源,可以最高时速持续运行。车辆制动、停站时,由燃料电池和制动能量回收系统为超级电容和蓄电池充电,制动能量回收率可达30%以上。车辆入库时,由蓄电池提供车辆控制、照明和通讯所需电能。

燃料电池混合动力有轨电车全线无接触网运营,不影响城市景观,也无需沿途设置充电站,工期短、无污染、零排放,线路整体建设成本比第三轨和储能式有轨电车节省3000万元/公里以上。这种有轨电车交通系统,具有经济可靠、维护费用低等特点,优于现有的快速公交系统,兼备城市观光功能,是未来城市轨道交通的新选择。

 
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2017/11/6 20:57:04 ncgq4112
氢源电池应该胜过蓄电池,顶!
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