(資料圖片)

內燃機車如何煥發綠色生機?15日，中國中車首臺“寧東號”氫動力機車在中車大同電力機車有限公司(簡稱“中車大同公司”)下線。

氫燃料首次替換了內燃機車動力。“這是全球氫燃料電池裝機功率最大的氫動力機車，也是我國首臺由內燃機車改造而來的氫動力機車。”中車大同公司副總經理、總工程師梁鎮中說。

隨著交通領域節能降碳的推進，以柴油為動力的老舊內燃機車亟需新能源改造，經比選多種新能源，中車大同公司選擇了氫能源。“氫能源是一種清潔、可再生的能源。采用氫能源為動力，運營成本較內燃機車節省約50%。”梁鎮中說。

2021年，寧夏寧東鐵路有限公司提出將既有內燃機車進行氫動力升級，并聯合中車大同公司等企業，共同成立“西創氫動力技術協作聯盟”，結合再造增材、新能源動力集成等技術，對傳統內燃機車進行氫動力改造。

作為研發設計和制造方，中車大同公司技術團隊按照客戶的需求，采用了平臺化、模塊化設計。“通過兩年多研發，首臺‘寧東號’氫動力機車能夠根據用戶需求，配置不同的牽引功率和續航能力。”梁鎮中說。

“‘寧東號’搭載著全球軌道交通領域最大功率燃料電池系統，裝車功率高達800千瓦。通過動力系統模塊化配置，可滿足2000千瓦以下不同輪周功率需求。”中車大同公司技術中心研究院主任設計師霍肖偉說，“寧東號”采用的動力電池系統兼容鈦酸鋰、磷酸鐵鋰等電池類型，能夠根據運用工況、用戶經濟性能需求靈活配置。機車同時具有最大容量270公斤的儲供氫系統，2小時內即可完成一次加氫，最長可單機連續運行約190小時。

為確保運行安全可靠，“寧東號”氫動力機車設置了多重安全保障。

“氫燃料電池系統采用智能監測、氫電隔離、機械互鎖等防護措施，動力電池則采用了防火隔熱和泄壓防爆設計，實現數據監測和分級保護。機車還設置了高標準的防火隔墻，實現了儲氫間與司機室、電氣間的氫電隔離。特別是儲氫間還擁有獨立的通風系統，能夠在5分鐘內實現儲氫間空氣的整體置換。”霍肖偉說。

“寧東號”氫動力機車排出物只有水，完全實現了碳和污染物的零排放。同時，其運行靜音效果明顯，提升了司乘的舒適度。“相較傳統的內燃機車，氫動力機車的氫燃料電池能量轉換效率大幅提高，同時可在制動時回饋吸收能量，實現機車的節能高效運行。”梁鎮中說。

專家表示，目前全國內燃機車擁有量約為7800余臺，占鐵路機車擁有量的35.9%。“寧東號”氫動力機車通過對老舊內燃機車關鍵部件進行改造修復，可替代目前90%以上的內燃機車。同時，氫動力機車可實現無弓網運行，節約了用戶電氣化改造的建設成本。

關鍵詞：