当前位置: 云雀 >> 云雀生活环境 >> 解读日本氢燃料电池试验列车云雀和云
日前,东日本铁路公司展示了一组有趣的列车,是命名为“云雀”的氢燃料电池加蓄电池的混合动力系统列车;该列车号称到年可以实现整个集团减少排放.5万吨,争取在年实现零排放。
这是种怎样的列车?
首先云雀不是高速列车,是类似于轻轨的列车,在国内的重庆和长春等城市也有轻轨,不过近几年热门的是比亚迪的云轨;于是这两种列车就被拿到一起来对比了,究竟是云雀节能环保还是云轨节能清洁?想要找到这个问题的答案就要先了解什么是“氢燃料电池+蓄电池”。
云雀使用的是丰田汽车公司生产的燃料电池(MIRAI),车顶有氢气罐,车辆的运行方式为消耗氢气,通过燃料电池的氢氧反应产生电流;电流充入蓄电池并能为驱动电机供电,很显然这就是增程式电动列车,其实这是种挺“古老”的技术。
增程式列车应用很早,由于内燃机(汽柴油机)直接驱动列车的能耗非常高,而且需要硕大的变速器,这会严重影响车辆的使用成本和养护成本,可靠性也会大打折扣;于是早期的列车就选择了用柴油机发电再用电机驱动的方案,也就是所谓的增程,这样能大幅减少燃油消耗。
不过此类列车还是会产生排放的,相比氢能在燃料电池里反应得出的水和二氧化碳,柴油机组的尾气仍旧是问题;所以最佳的方案是不用内燃机增程,那么用什么方案呢?
来看一组图片:
图1、高铁顶部的受电弓结构
图2、高铁上方的电网
图3、飞驰中的高铁第一视角
高速铁路和动车都是纯电动列车,车辆连内燃机都没有;电能不再通过内燃机消耗燃油获取,也不用以消耗氢能为代价,而是通过电网直接消耗发电站的电能,用车顶的受电弓连接电网获取电能。地铁、云轨、无轨车也都是这种模式,现在连卡车都在试验这个模式了,相比氢燃料而言,这种模式有巨大的优势。
氢能怎么来?
氢气不是找个塑料袋往空气里一兜就能弄一袋的,制造氢气或通过消耗常规燃料(煤炭石油天然气等),或通过电解制氢,这是目前看起来最环保的方式;但是制氢的耗电量极大,制造一公斤的氢所消耗的电量,直接用于驱动电机可以让续航里程翻三倍左右!也就是说东日本公司的氢燃料列车用氢能发电可能环保也可能一点都不环保,即便车辆环保也是在浪费电能,看起来很像是搞个噱头罢了,或者是给丰田做广告。
氢燃料技术初期在军事领域应用,比如日本苍龙级潜艇,无独有偶,德国和韩国也对这种技术很有热情,这仨国家的共同点就不用点明了吧;这种技术的民用化应用对于其长期的战略布局应当很有帮助,只不过从制氢和使用的成本,储能和运输的安全性能等角度分析,似乎这种技术都不具备普及于汽车或列车的价值。
云轨则不同,因为云轨的本质和地铁或高铁一样,制造成本还远低于使用超过成本氢燃料电池的云雀;同时云轨的建设工期非常短,一条线从开始到建成最短连一年都不到,所以云轨还是很有潜力的,这种“定点定线”的交通工具没有必要去“增程”。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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