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听 • 见吉林丨中车长客以创新强实力,跑出市域列车“氢”动力

科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。必须加强科技创新特别是原创性、颠覆性科技创新,加快实现高水平科技自立自强,打好关键核心技术攻坚战,使原创性、颠覆性科技创新成果竞相涌现,培育发展新质生产力的新动能。

日前,全球首列时速160公里的氢能源市域列车在长春完成满载运行试验。通过全系统、全场景、多层级性能验证,由中车长客自主研制的这款列车,每公里平均能耗仅为5千瓦时,最高续航里程1000公里以上。标志着我国氢能技术在轨道交通领域应用取得新突破。这项突破的背后,中车长客付出了怎样的努力?

一大早,中车长客新技术研究部新型能源研究室主任石磊就来到了试验场,不久前,这里停靠的氢能源市域列车圆满完成试验,让他和研究室的同事们兴奋了好些天。

石磊介绍,氢能(技术)团队大概有接近20人,所有人都是硕士级以上学历并且年龄最大的人是90年出生。所以大家比较有活力,然后比较有战斗力。他是2018年从英国利物浦大学毕业,来到中车长客的六年时间,他一共前后执行了接近30个项目,并且在这些项目中担任过不同系统的设计师和系统工程师,这台列车是让他最骄傲的一个项目。

让石磊如此骄傲的,是这辆列车搭载着他们全部的心血与智慧,车辆各项性能指标均达到国际领先水平:“这个车的亮点很多,在它发布的时候,它是全球速度等级最高、续航里程最长的氢能源市域列车。它就是绿色环保,并且便捷舒适,并且它可以应用在更多的场景。咱们既往的车辆只能运行在有供电网的运行区段,咱们这个车辆,它探索了一种只有铁轨的货运线,包括一些运力比较少的线路,然后这个车可以进行运行。”

别看石磊说的轻松,他们在降低列车能耗、提高续航里程等方面下了很多功夫。中车长客国家轨道客车工程研究中心新技术研究部副部长王健说:“首先我们是采用了这种单推大功率的这种氢燃料电池系统。那么同时我们也自主研发了这种多堆并联的这样的混合动力系统。那么采用我们大倍率的动力电池及氢燃料电池相配合多模块集群式的一种管理方案,那么从而实现了我们整个系统的安全可靠。另外的话,为了提高我们车辆的整体的一个运行的效率,提高我们的能量利用效率,我们也自主开发了这个基于人工智能和优化算法的能量管理控制策略,所以最终实现了我们一个160km的一个时速,1000km的续航,以及低至五度电每公里这样的一个能耗水平。”

石磊介绍,研发期间,他们还进行了上百次的试验,包括对列车氢动力系统及其关键部件耐久、高低温、电磁兼容、防火安全等方面的多项试验验证,并在整车试验阶段,进行了不同速度等级下能耗、续航里程、可靠性、动力学等试验。特别是首次验证了氢能列车在-25℃至35℃环境温度下的实际性能。最终,试验结果中各指标均达到车辆设计要求。

这个车最大的创新点就是取消了受电弓,不依靠轨道上方的供电网进行供电,而是依靠车辆自身的氢电混合动力系统给车辆提供能量,供车辆向前驱动。氢能系统里边有氢燃料电池。氢气从氢气瓶中流出,进入氢燃料电池进行电化学反应,产生电能。电能直接供入车辆的母线,供车辆的驱动。如果按照一些我们的既定规则,车辆的储能系统也会从母线取电,进行充电或者放电,依据不同的工况对车辆进行使用。车辆的唯一产物就是纯水,绿色环保低碳。

据了解,我国近年来积极推进“双碳”工作。吉林省更是在2022年起实施“氢动吉林”行动,并在长春设立先行先试区,重点布局氢能示范项目,制定专项扶持政策,优化氢能项目建设审批流程,实行行政审批“一站式”服务。这为石磊他们的氢能市域列车研发工作提供了丰富的科研资源与政策保障。如今,石磊和同事们正在将试验数据进行整理,为后续研发工作做准备。

石磊表示,因为这辆车是首列氢能源市域列车,就是它的研制经验和它的实验数据给提供了宝贵的依据,以后对于其他氢能车辆的开发是非常宝贵的经验。他们公司在2023年底获得了国家科技部的重点研发项目——氢能驱动时速250公里级高速列车的项目,然后氢能市域列车的研制成功,也对氢能250的项目有很好的示范作用。

随着更多清洁环保的氢能源市域列车相继研发并投入运行,快速便捷、舒适度高,都市圈内城轨、市域互联互通的氢能市域交通新场景,也将离我们的生活不再遥远。吉林大学经济学院副教授丁肇勇认为,氢能源市域列车的成功研制,也引领了市域交通绿色低碳发展新方向,将带动氢能源相关产业链的良性循环和创新发展:“它推出来之后,会向前向后的形成一个比较完整的一个产业链,那就是中车长客它可能会成为这个链长或者链主。那么它就很好的来解决这个氢能销售就是氢的消费端,就是说像氢能的应用场景会越来越多样化,越来越丰富,形成新业态。那这样对于吉林省的这个转型升级,会形成一种拉动作用。”

记者:黄丹

编辑:贾悦

吉林广播电视台 | 吉林大喇叭

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