海外多家公司推进氢燃料电池列车的研发与应用

近日，JR东日本铁路公司、西门子交通集团（Siemens Mobility）、英国机车车辆租赁公司Porterbrook等在氢燃料电池列车研发应用方面分别展开行动，通过签署协议、研究基础设施解决方案、开展正线试验等方式推进相关计划。

（1）JR东日本氢燃料电池列车。JR东日本铁路公司、日立公司（Hitachi）和丰田汽车公司（Toyota Motor）于2020年10月6日宣布签署开发协议，合作开发和测试氢燃料电池列车。开发和试验将基于JR东日本铁路公司的FV-E991系列氢燃料试验列车，该列车由1节动车和1节拖车组成。JR东日本铁路公司负责车厢的设计和制造，日立公司参与混合动力驱动系统的研制，丰田汽车公司将提供其在Mirai汽车和SORA巴士燃料电池开发方面的相关经验。该列车将安装4套丰田公司生产的60 kW固体聚合物电解质燃料电池，以及2套日立公司生产的120 kW锂离子电池。锂离子电池通过燃料电池进行充电，同时也可回收再生制动能量。列车混合动力驱动系统由燃料电池和锂离子电池共同提供动力。3家公司计划于2022年3月起在鹤见线（Tsurumi）和南武线（Nambu）等线路上开展列车运行试验，预计列车最大运行速度为100 km/h，运行里程约为140 km。

（2）西门子Mireo Plus H氢燃料电池列车。西门子交通集团与西门子能源公司（Siemens Energy）签署谅解备忘录（MoU），共同开发用于铁路运营的标准化氢基础设施解决方案，为西门子交通集团的Mireo Plus H氢燃料电池列车提供动力。西门子交通集团负责开发氢燃料列车运输解决方案、维护列车和提供车辆段相关设备，西门子能源公司负责生产和供给氢燃料。西门子交通集团正在研制的Mireo Plus H氢燃料电池列车具有2辆编组和3辆编组2种形式，2车编组列车的最大运行距离为800 km，3车编组列车的最大运行距离为1 000 km。列车装有下一代HD 8型燃料电池，以及使用寿命为15年的钛酸锂电池。列车氢燃料电池牵引系统由西门子交通集团和巴拉德（Ballard）电池公司共同开发。

（3）英国HydroFLEX氢燃料电池列车。目前，英国已经开始对国内首列氢燃料电池列车HydroFLEX进行正线试验，并计划于2023年推出该项技术，届时将对现有内燃列车进行改造，以实现铁路网脱碳的目标。HydroFLEX氢燃料电池列车由伯明翰大学（University of Birmingham）和Porterbrook公司共同开发，英国运输部为该项目拨款75万英镑。该列车在319型列车的基础上安装了基于锂离子电池的氢燃料动力包，可通过氢燃料电池及架空接触网供电。列车配备有Ballard公司提供的、功率为100 kW的FCveloCity-HD燃料电池，以及Luxfer公司提供的总容量为20 kg的储氢罐。在现有的氢能设备配置下，列车一次可以行驶800 km，最大运行速度可达120 km/h。