氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。在第二十?ldquo;??茣?huì)”上,西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)、俄羅斯工程院外籍院士陳維榮透露,預(yù)計(jì)本月底,由他領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中車研發(fā)的氫能源列車將正式對(duì)外發(fā)布,這將是國(guó)內(nèi)首列氫能源市域動(dòng)車。
氫能源列車有哪些優(yōu)點(diǎn)?未來(lái)推廣前景、市場(chǎng)價(jià)值和減碳潛力有多大?對(duì)此,記者專訪了陳維榮院士。
全球氫能源最高時(shí)速列車本月底發(fā)布擬選擇歸連鐵路作為應(yīng)用示范線
記者:即將發(fā)布的氫能源列車有哪些特點(diǎn)?將在哪里應(yīng)用?
陳維榮:這款列車時(shí)速將達(dá)到160公里,是目前為止全球氫能源列車的最高速度,目前正在做聯(lián)調(diào)聯(lián)試,預(yù)計(jì)本月底發(fā)布。同時(shí),團(tuán)隊(duì)正在與蜀道集團(tuán)合作,擬選擇內(nèi)江威遠(yuǎn)鋼鐵廠的貨運(yùn)專線——歸連鐵路(歸德鄉(xiāng)到連界鎮(zhèn)的地方鐵路)作為氫能源貨運(yùn)列車的應(yīng)用示范線。此外,團(tuán)隊(duì)還與國(guó)內(nèi)幾個(gè)城市洽談氫能源列車的應(yīng)用,未來(lái)在市域列車、城市客運(yùn)列車上都有很好的應(yīng)用前景。
記者:和目前的高鐵相比,以氫燃料做動(dòng)力的列車有哪些優(yōu)勢(shì)?
陳維榮:一是成本更低。氫能源軌道交通因免掉了傳統(tǒng)電氣化鐵路的接觸網(wǎng)、變電所等復(fù)雜工程問(wèn)題,其一次性建設(shè)成本和全壽命周期運(yùn)營(yíng)成本,比傳統(tǒng)高鐵低10%—20%左右,同時(shí),建設(shè)周期短,運(yùn)營(yíng)維護(hù)更簡(jiǎn)單。
第二,更加綠色低碳。采用氫能源作為動(dòng)力,從制氫到用氫,全產(chǎn)業(yè)鏈都是低碳的。高鐵靠電力驅(qū)動(dòng),電氣化鐵路在使用階段是環(huán)保的,但目前我國(guó)60%的電力來(lái)源于火電,源頭上還是有空氣污染問(wèn)題。所以從全產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看,氫能源軌道交通更加低碳環(huán)保。
根據(jù)我們的測(cè)算,一列時(shí)速160公里的氫能源市域動(dòng)車,一天來(lái)回跑500公里,一年大概可以減少1萬(wàn)多公斤二氧化碳的排放,減碳效果非常明顯。所以,氫能源列車是軌道交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的一個(gè)重要手段。
記者:您在2008年就作出判斷,氫燃料電池的最佳應(yīng)用場(chǎng)景是在軌道交通系統(tǒng)。氫能源列車是軌道交通的未來(lái)嗎?
陳維榮:目前氫燃料電池已開始在乘用車、客車、物流車等當(dāng)中進(jìn)行推廣應(yīng)用,由于需要布局更多的加氫站,短期內(nèi)難以大規(guī)模商業(yè)化。相比而言,軌道交通系統(tǒng)的線路相對(duì)固定,讓氫氣的運(yùn)輸和儲(chǔ)存途徑更簡(jiǎn)單。
未來(lái),氫能源列車會(huì)成為傳統(tǒng)軌道交通的重要補(bǔ)充。高鐵是我國(guó)一張靚麗的名片。高鐵干線、聯(lián)網(wǎng)線路,還是以電氣化鐵路為主,也就是常規(guī)的高鐵,但在一些新建或者改造鐵路,由于不需要與既有鐵路聯(lián)網(wǎng),可以選擇氫能源列車,距離不是太長(zhǎng),用氫能源來(lái)替代非常合適。
技術(shù)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家同處一條起跑線大規(guī)模推廣應(yīng)用還有待時(shí)機(jī)
記者:當(dāng)前日本、德國(guó)、英國(guó)都在進(jìn)行氫能源列車的研發(fā),中國(guó)的技術(shù)水平如何?
陳維榮:從2008年起,我們團(tuán)隊(duì)就在國(guó)內(nèi)率先開展氫燃料電池在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究。2013年,我們成功研制出我國(guó)首輛燃料電池電動(dòng)機(jī)車,2016年我們又與中車唐山公司聯(lián)合研制成功世界首列燃料電池混合動(dòng)力有軌電車,引領(lǐng)了我國(guó)氫能軌道交通技術(shù)發(fā)展。
當(dāng)前我們的技術(shù)水平,和發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一條起跑線上,大家整體技術(shù)水平都差不多,甚至我們還有部分技術(shù)在國(guó)際上領(lǐng)先,比如多堆系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制、能效的控制等。
記者:要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用,還需解決哪些難題?
陳維榮:首先要從政策層面、國(guó)家層面,大力支持氫能源軌道交通發(fā)展。目前,氫能源列車還沒有國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,需要政府來(lái)推動(dòng),建立氫能源軌道交通的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí),允許有條件的地方先行先試,這樣才能大面積推廣應(yīng)用。
其次,要進(jìn)一步發(fā)展氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈,把成本降低,并加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)?,F(xiàn)在加氫站還不夠,要把基礎(chǔ)設(shè)施建起來(lái),才可能大規(guī)模地應(yīng)用。
技術(shù)層面也有提升空間。目前氫能源列車時(shí)速在140—160公里左右。與高鐵不同,氫能源列車要把動(dòng)力系統(tǒng)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)全部放在車上,這就會(huì)受到列車空間的限制。盡管目前我們的動(dòng)力系統(tǒng)可以做到200公里以上時(shí)速,但是速度上去后,耗氫量就會(huì)更大更快,車上就需要放置更多的氫燃料。受空間限制,目前時(shí)速和續(xù)航里程還是有限的。我們希望通過(guò)技術(shù)攻關(guān),使未來(lái)氫能源列車的時(shí)速可以達(dá)到200公里。
最后,還要改變觀念。有人覺得氫能比較危險(xiǎn),但從儲(chǔ)存技術(shù)、裝備和氫氣本身的特性來(lái)說(shuō),是非常安全的。
氫能源列車將帶動(dòng)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)當(dāng)下正是四川搶抓機(jī)遇的時(shí)候
記者:推廣氫能源列車,未來(lái)能帶來(lái)多大的市場(chǎng)價(jià)值?
陳維榮:市場(chǎng)空間巨大。我們保守估計(jì),由氫能源列車,包括氫能源的貨運(yùn)、客運(yùn)列車、工程作業(yè)車等,以及帶動(dòng)的儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、氫燃料電池零部件制造等相關(guān)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到萬(wàn)億級(jí),所以現(xiàn)在很多國(guó)家都把它作為熱點(diǎn)和前沿來(lái)研發(fā),我們也應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會(huì)。
記者:四川是能源大省,在氫能源軌道交通方面有優(yōu)勢(shì)嗎?
陳維榮:四川在氫能源的利用方面具有得天獨(dú)厚的條件,一方面,四川的水電很豐富,還有很多煉化廠和石化企業(yè),這些都可以作為低成本制氫資源;另一方面,四川的軌道交通產(chǎn)業(yè)也有優(yōu)勢(shì),有高校、設(shè)計(jì)單位、施工單位和應(yīng)用單位,產(chǎn)業(yè)鏈條完整?,F(xiàn)在正是四川抓住機(jī)遇,把氫能源軌道交通推向全國(guó)乃至全球的最好時(shí)機(jī)。(史曉露 底伊樂)
評(píng)論