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氫啟未來網(wǎng)6月15日消息，中國(guó)中車在山西大同隆重舉行了首臺(tái)“寧東號(hào)”氫動(dòng)力機(jī)車下線儀式。
中車大同公司作為中國(guó)中車旗下核心骨干企業(yè)，堅(jiān)持深耕高端軌道交通裝備研發(fā)制造，將低碳環(huán)保、節(jié)能高效作為科技發(fā)展方向，先后研發(fā)并掌握了永磁直驅(qū)機(jī)車技術(shù)、氫能源機(jī)車技術(shù)、電氣化公路運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)等，致力于為用戶提供綠色安全、舒適便捷、智能的運(yùn)輸服務(wù)和出行體驗(yàn)。
本次下線的“寧東號(hào)”氫動(dòng)力機(jī)車是國(guó)內(nèi)首臺(tái)由內(nèi)燃機(jī)車綠色節(jié)能升級(jí)改造而來的氫動(dòng)力機(jī)車，也是全球裝機(jī)功率最大的氫動(dòng)力機(jī)車。該機(jī)車的交付下線將成功搭建起內(nèi)燃機(jī)車新能源改造升級(jí)、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，并開創(chuàng)了新能源技術(shù)在軌道交通裝備領(lǐng)域應(yīng)用的又一新模式。
早在2021年，中車大同公司作為研發(fā)設(shè)計(jì)和制造方與寧夏寧東鐵路有限公司、中能氫動(dòng)科技有限公司、北京海槿新能源技術(shù)研究中心合作成立西創(chuàng)氫動(dòng)力技術(shù)協(xié)作聯(lián)盟，啟動(dòng)了氫燃料電池和磷酸鐵鋰電池混合動(dòng)力機(jī)車的研制，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)寧東鐵路既有內(nèi)燃機(jī)車的氫動(dòng)力升級(jí)改造。
據(jù)了解，本次項(xiàng)目由西創(chuàng)氫動(dòng)力技術(shù)協(xié)作聯(lián)盟的四方企業(yè)在2021年5月開展首次技術(shù)對(duì)接并確定目標(biāo)，同年11月簽訂合作開發(fā)合同，在2022年8月機(jī)車實(shí)現(xiàn)落車，2023年3月完成了調(diào)試試驗(yàn)。
本次下線的中國(guó)中車首臺(tái)“寧東號(hào)”氫動(dòng)力機(jī)車結(jié)合了再造補(bǔ)材、新能源動(dòng)力集成等新技術(shù)，動(dòng)力系統(tǒng)配置和續(xù)航能力表現(xiàn)優(yōu)越，具有性能強(qiáng)勁、動(dòng)力可按需擴(kuò)展、多重保障、運(yùn)行安全可靠、清潔高效、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)特征，是軌道交通裝備領(lǐng)域氫能源應(yīng)用具有里程碑意義的創(chuàng)新實(shí)踐。
氫能作為綠色高效可持續(xù)的新能源，不僅來源豐富、綠色低碳，還能夠?qū)崿F(xiàn)可再生能源的大規(guī)模消納，是交通、化工、冶金乃至建筑等眾多領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模深度脫碳的最佳選擇。
“寧東號(hào)”機(jī)車是通過將主動(dòng)力系統(tǒng)由柴油機(jī)加直流牽引電機(jī)升級(jí)為燃料電池、氫燃料混合動(dòng)力和交流牽引電機(jī)的動(dòng)力組合，充分踐行了綠色低碳的理念。該項(xiàng)目以市場(chǎng)保有量可觀的東風(fēng)4B機(jī)車為基礎(chǔ)，進(jìn)行再造技術(shù)研究，打造內(nèi)燃機(jī)車綠色轉(zhuǎn)型的示范。
“寧東號(hào)”機(jī)車的燃料電池與動(dòng)力鋰電池的功率比達(dá)到了1.65，機(jī)車集成了軌交領(lǐng)域全球最大功率的800kW氫燃料電池系統(tǒng)，儲(chǔ)氫系統(tǒng)采用Ⅲ型瓶，通過大容量多瓶組、多電堆供氫系統(tǒng)集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了270kg的最大儲(chǔ)氫量，同時(shí)結(jié)合客戶的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，理論的續(xù)航最長(zhǎng)可達(dá)190小時(shí)，滿足平直道牽引5000噸列車的運(yùn)用需求。
據(jù)了解，“寧東號(hào)”機(jī)車進(jìn)行了一系列的模塊化、平臺(tái)化設(shè)計(jì)，氫燃料系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)均具備擴(kuò)展功能，動(dòng)力鋰電池同時(shí)可以兼容碳酸鋰跟磷酸鐵鋰電池，并且也具備進(jìn)一步擴(kuò)充能力，可以滿足2000kW以下不同輪周功率和牽引力需求。
此外，還著重在機(jī)車低溫啟動(dòng)能力、多模組集成控制、隔離室高壓DC/DC模塊等方面開展深入研究驗(yàn)證，為機(jī)車的可靠運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。
氫能機(jī)車安全為本，參考?xì)淠芷嚢踩Ｗo(hù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合“軌交行業(yè)”的特點(diǎn)，中車大同著重在高溫保護(hù)、泄漏報(bào)警、高低壓報(bào)警、加氫口安全設(shè)計(jì)、故障監(jiān)測(cè)及多級(jí)防護(hù)措施開展試驗(yàn)驗(yàn)證，以確保氫系統(tǒng)及機(jī)車的安全運(yùn)行。
機(jī)車總共擁有4種運(yùn)營(yíng)模式，在純電池模式下，直接通過動(dòng)力電池向輪周提供能量；在混合低功率模式下，燃料電池將輸出能力提供給輪周功率需求的同時(shí)，也向動(dòng)力電池進(jìn)行充電；在混合高功率模式下，燃料電池和動(dòng)力鋰電池將同時(shí)向輪周輸出功率；在電制模式下，回收的電子能量將向動(dòng)力電池進(jìn)行充電。
中車大同通過對(duì)機(jī)車的車體、構(gòu)架采用再造技術(shù)實(shí)施全生命周期閉環(huán)評(píng)估，形成了內(nèi)燃機(jī)車綠色經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的示范。
在智能監(jiān)測(cè)方面，中車大同重點(diǎn)監(jiān)測(cè)機(jī)車的運(yùn)行及氫燃料電池儲(chǔ)氫系統(tǒng)和動(dòng)力鋰電池的各項(xiàng)信息，后續(xù)還可以結(jié)合機(jī)車的數(shù)字化、智能化、信息化的需要，持續(xù)增加輔助駕駛、無線傳輸和智能運(yùn)維等功能。
截止2022年，全國(guó)鐵路共保有1.1萬多臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車，“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)擁有量超過3萬臺(tái)，隨著雙碳戰(zhàn)略實(shí)施，“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)的內(nèi)燃機(jī)車新能源化推廣，內(nèi)燃機(jī)車綠色、節(jié)能升級(jí)市場(chǎng)廣闊。
中車大同通過“寧東號(hào)”機(jī)車項(xiàng)目，搭建了內(nèi)燃機(jī)車新能源改造模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)平臺(tái)，為快速響應(yīng)市場(chǎng)需求打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；通過再造增材技術(shù)閉環(huán)研究，構(gòu)建內(nèi)燃機(jī)車新能源轉(zhuǎn)型示范工程，形成內(nèi)燃機(jī)車綠色轉(zhuǎn)型新模式。
未來，中車大同公司將在打造軌道交通領(lǐng)域綠色制造系統(tǒng)解決方案，持續(xù)發(fā)揮更重要的引領(lǐng)作用，與合作伙伴和客戶一道共同助力雙碳戰(zhàn)略落地和高質(zhì)量發(fā)展。
