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近日，中車與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合研制了國內(nèi)最大的動力氫燃料電池混合動力機(jī)車牽引等性能試驗(yàn)，其中氫燃料電池系統(tǒng)動力為400kW，目前在軌道交通動力領(lǐng)域。自機(jī)車組裝和下線CRRC Qishuyan公司今年6月,兩邊的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成了20多個系列的性能測試,包括400千瓦氫燃料電池系統(tǒng)的靜態(tài)測試和車輛混合動力牽引試驗(yàn),經(jīng)過3個月的測試線調(diào)試。這標(biāo)志著雙方產(chǎn)學(xué)研合作在4年多的時間里取得了重大的原創(chuàng)成果。
“這是中車與同濟(jì)大學(xué)共同推動軌道交通行業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要成果。同濟(jì)中車創(chuàng)新研究中心的一位官員表示:“它為全球鐵路設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展提供了一個創(chuàng)新示范，并將幫助中國早日實(shí)現(xiàn)‘碳峰值’和‘碳中和’的目標(biāo)?！?/span>
為全面實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，中車與同濟(jì)大學(xué)于2016年底成立了同濟(jì)中車創(chuàng)新研究中心。定位立足于同濟(jì)大學(xué)創(chuàng)新研究中心在新能源汽車、軌道交通、交通運(yùn)輸、信息等方面的優(yōu)勢，在面對重大交通戰(zhàn)略需求的同時，結(jié)合汽車產(chǎn)業(yè)鏈，解決關(guān)鍵和核心技術(shù)問題，推動汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，同時推動同濟(jì)大學(xué)學(xué)科發(fā)展和“雙一流”建設(shè)。按照創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈融合的全鏈設(shè)計(jì)理念，中心以“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新為主要模式，組建跨學(xué)科、多專業(yè)合作的聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)，重點(diǎn)研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池系統(tǒng)及其在鐵路裝備中的應(yīng)用。同濟(jì)大學(xué)的團(tuán)隊(duì)由來自新能源汽車工程中心、汽車工程學(xué)院、電子與信息工程學(xué)院、軌道與城市軌道交通研究所的教授和研究生組成。中車團(tuán)隊(duì)由中車研究院、中車大連研究院、中車大連牽引車公司、中車七樹巖公司的技術(shù)骨干組成。中心進(jìn)行全面的組織、協(xié)調(diào)和項(xiàng)目管理。
本項(xiàng)目依托同濟(jì)大學(xué)20多年國家“863計(jì)劃”在氫燃料電池電動汽車領(lǐng)域的科研成果和100多年軌道車輛領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢。根據(jù)鐵路應(yīng)用場景的特點(diǎn)，遵循相關(guān)鐵路標(biāo)準(zhǔn)，以跨學(xué)科融合的優(yōu)勢開展團(tuán)隊(duì)研究。目標(biāo)是開發(fā)燃料電池堆棧,控制器,直流/直流轉(zhuǎn)換器,熱交換系統(tǒng)和其它關(guān)鍵部件壽命長、高一致性的商業(yè)應(yīng)用氫燃料電池動力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),并開發(fā)一個大功率的氫燃料電池系統(tǒng)軌道交通應(yīng)用程序。百千瓦氫燃料電池堆、集成氫燃料電池系統(tǒng)、兩級大功率DC/DC變換器、大功率熱管理系統(tǒng)經(jīng)歷了方案設(shè)計(jì)、專家評審、施工設(shè)計(jì)、研發(fā)制造、第三方測試、地面調(diào)試、整車裝車驗(yàn)證等過程管理。所開發(fā)的氫燃料電池系統(tǒng)效率最高為55%，功率密度大于等于350W/L。是國內(nèi)首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的400kW氫燃料電池系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
氫能作為一種綠色、高效、可持續(xù)的新能源，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的清潔能源。氫燃料電池作為氫能利用的主要載體，具有能量轉(zhuǎn)化率高、環(huán)境污染小、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、軌道交通、船舶、航空航天等交通運(yùn)輸領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本次研制的氫燃料電池機(jī)車是世界上第一輛兆瓦級新能源(氫燃料電池與鋰電池混合)動力、永磁同步電機(jī)牽引C0-C0型調(diào)車機(jī)車。設(shè)計(jì)速度100km，起動牽引力520kN，平直最大牽引負(fù)荷8000噸以上;并配有12瓶組，35MPa大容量高壓儲氫罐，滿載氫氣可連續(xù)運(yùn)行24小時，全過程零排放，可完全替代現(xiàn)有內(nèi)燃分流機(jī)車80%，可用于在役內(nèi)燃機(jī)車的改造和再制造。
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