近日，英國首列氫動力列車開始在全國鐵路系統上試運行，這為最終實現整個英國鐵路網的“脱碳之旅”打開了大門。
HydroFLEX是由伯明翰大學鐵路研究和教育中心(BCRRE)和Porterbrook(一家擁有英國三分之一鐵路客運承載量的英國鐵路公司)共同創建的。它已經開發了兩年，所以這些試驗是該項目的一個重要里程碑。
(圖源:視頻截圖)
該列車是一種改進型319級列車，由英國鐵路工程公司在1987年首次建造。319一直是英國龐大的火車系統的柴油燃燒支柱，儘管該模型正在慢慢被更新的火車所取代。這列火車集成了一個氫系統，包括氫燃料罐、燃料電池、用於儲能的鋰離子電池、電動馬達和控制系統。
HydroFLEX的四個高壓氫氣燃料箱可以儲存44磅的液態氫氣。它們的壓力由壓降調節器調節並保持在穩定的8.5 bar。氫氣進入燃料電池，與周圍空氣中的氧氣混合。該系統可產生高達100千瓦的電力用於發電、供水和供熱。這種燃燒的副產品是純水，而不是温室氣體排放，這就是為什麼這項技術對減少化石燃料燃燒產生的碳排放有如此大的吸引力。
當列車不使用電氣化電網的牽引系統時，氫氣燃燒產生的電能為其電動馬達提供動力。該列車可以無縫切換到英國的電力鐵路網，從750伏特的直流第三軌或25千伏特的架空電源獲得電力。這使得列車可以靈活地在系統的大部分軌道上運行。
(圖源:HydroFLEX官網)
“氫的使用是幫助我們的鐵路脱碳的關鍵，”斯圖爾特·希爾曼森(Stuart Hillmansen)博士説，他是該大學電力能源系統的高級講師。“我們正在與業界合作，開發和應用下一代軌道車輛的技術。”
在試運行完成後，HydroFLEX的下一步將是開發一種可安裝在乘客車廂下的氫電池供電系統，為通勤者騰出更多空間。開發人員希望這項技術能在2023年之前用於改造現有列車。
這種先進的列車不僅得到了發展中夥伴的大量投資，還得到了英國交通部近100萬美元的投資。使英國的鐵路系統脱碳是英國的優先事項:該國大約25%的温室氣體排放來自於交通活動，英國已承諾到2050年將其碳排放量減少到1990年水平的80%。
“隨着我們繼續走在綠色復甦的道路上，我們知道，要真正利用交通的力量來改善我們的國家，並建立一個全球黃金標準，我們必須真正嵌入變化，”英國交通大臣Grant Schapps説。“這就是為什麼我很高興，通過我們的重建更好的計劃，我們正在擁抱氫能源和它將帶來的更可持續、更環保的交通方式。”
將英國首列氫動力列車投入軌道是該項目的一個重要里程碑，也是英國大幅削減其影響深遠的鐵路網所產生的碳排放的雄心壯志的一個重要里程碑
英國作為全球首個以法律形式明確2050淨零排放的國家，2019年1月發佈“Breeze”項目，擬將321型電動車組轉換成氫能源列車，改裝後的動車組將從2022開始投入運營。新的列車運營時速同為140公里，列車一次性行駛距離為1000公里。預計到2021年，英國將有100多列氫動力列車投入運營。
事實上，全球各國都在大力推進氫動力列車項目。自2006年日本研發世界首列搭載有氫燃料電池和蓄電池的E995系混合動力列車以來，包括法國阿爾斯通、JR東日本鐵路、德國西門子、英國Vivarail在內的多家鐵路製造商積極開展氫燃料列車的研發與試驗，其中阿爾斯通Coradia iLint列車在2018年成為世界首列投入運營的氫燃料列車，日本FV-E991、英國HydroFLEX、西門子Mireo Plus H等多個氫燃料列車項目也在持續推進中。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
參考來源:https://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/20767/UKs-First-Hydrogen-Train-Takes-to-the-Rails.aspx