近日，英国首列氢动力列车开始在全国铁路系统上试运行，这为最终实现整个英国铁路网的“脱碳之旅”打开了大门。
HydroFLEX是由伯明翰大学铁路研究和教育中心(BCRRE)和Porterbrook(一家拥有英国三分之一铁路客运承载量的英国铁路公司)共同创建的。它已经开发了两年，所以这些试验是该项目的一个重要里程碑。
(图源:视频截图)
该列车是一种改进型319级列车，由英国铁路工程公司在1987年首次建造。319一直是英国庞大的火车系统的柴油燃烧支柱，尽管该模型正在慢慢被更新的火车所取代。这列火车集成了一个氢系统，包括氢燃料罐、燃料电池、用于储能的锂离子电池、电动马达和控制系统。
HydroFLEX的四个高压氢气燃料箱可以储存44磅的液态氢气。它们的压力由压降调节器调节并保持在稳定的8.5 bar。氢气进入燃料电池，与周围空气中的氧气混合。该系统可产生高达100千瓦的电力用于发电、供水和供热。这种燃烧的副产品是纯水，而不是温室气体排放，这就是为什么这项技术对减少化石燃料燃烧产生的碳排放有如此大的吸引力。
当列车不使用电气化电网的牵引系统时，氢气燃烧产生的电能为其电动马达提供动力。该列车可以无缝切换到英国的电力铁路网，从750伏特的直流第三轨或25千伏特的架空电源获得电力。这使得列车可以灵活地在系统的大部分轨道上运行。
(图源:HydroFLEX官网)
“氢的使用是帮助我们的铁路脱碳的关键，”斯图尔特·希尔曼森(Stuart Hillmansen)博士说，他是该大学电力能源系统的高级讲师。“我们正在与业界合作，开发和应用下一代轨道车辆的技术。”
在试运行完成后，HydroFLEX的下一步将是开发一种可安装在乘客车厢下的氢电池供电系统，为通勤者腾出更多空间。开发人员希望这项技术能在2023年之前用于改造现有列车。
这种先进的列车不仅得到了发展中伙伴的大量投资，还得到了英国交通部近100万美元的投资。使英国的铁路系统脱碳是英国的优先事项:该国大约25%的温室气体排放来自于交通活动，英国已承诺到2050年将其碳排放量减少到1990年水平的80%。
“随着我们继续走在绿色复苏的道路上，我们知道，要真正利用交通的力量来改善我们的国家，并建立一个全球黄金标准，我们必须真正嵌入变化，”英国交通大臣Grant Schapps说。“这就是为什么我很高兴，通过我们的重建更好的计划，我们正在拥抱氢能源和它将带来的更可持续、更环保的交通方式。”
将英国首列氢动力列车投入轨道是该项目的一个重要里程碑，也是英国大幅削减其影响深远的铁路网所产生的碳排放的雄心壮志的一个重要里程碑
英国作为全球首个以法律形式明确2050净零排放的国家，2019年1月发布“Breeze”项目，拟将321型电动车组转换成氢能源列车，改装后的动车组将从2022开始投入运营。新的列车运营时速同为140公里，列车一次性行驶距离为1000公里。预计到2021年，英国将有100多列氢动力列车投入运营。
事实上，全球各国都在大力推进氢动力列车项目。自2006年日本研发世界首列搭载有氢燃料电池和蓄电池的E995系混合动力列车以来，包括法国阿尔斯通、JR东日本铁路、德国西门子、英国Vivarail在内的多家铁路制造商积极开展氢燃料列车的研发与试验，其中阿尔斯通Coradia iLint列车在2018年成为世界首列投入运营的氢燃料列车，日本FV-E991、英国HydroFLEX、西门子Mireo Plus H等多个氢燃料列车项目也在持续推进中。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
参考来源:https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/20767/UKs-First-Hydrogen-Train-Takes-to-the-Rails.aspx