4月27日，全世界第一輛氫燃料混合動(dòng)力的有軌電車下線。

制圖 高翔

　　提到有軌電車，大家腦海里浮現(xiàn)的應(yīng)該是民國(guó)時(shí)期頭頂掛著電線、隨著軌道慢搖慢晃的“鐺鐺車”。4月27日，由西南交通大學(xué)主持研制、在中車唐山公司正式下線的燃料電池/超 級(jí) 電 容 混 合 動(dòng) 力100%低地板商用型有軌電車，不僅剪斷了頭頂?shù)?ldquo;長(zhǎng)辮子”，最高時(shí)速能達(dá)到 70 公里。更牛的是，這輛電車唯一的排放物是能喝的水!據(jù)介紹，這是全世界第一輛氫燃料混合動(dòng)力的有軌電車。

　　沒(méi)有污染

　　唯一的“灰燼”就是水

　　“排放出的水，直接喝都可以!”得知這一重大成果后，華西都市報(bào)記者27日晚致電西南交大該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、學(xué)校電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)陳維榮教授，他告訴記者，氫燃料電池技術(shù)的原理，是氫通過(guò)蓄電池在“陽(yáng)極被氧化，氧化劑陰極被還原”的過(guò)程中自行發(fā)電。將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過(guò)內(nèi)燃機(jī)發(fā)電的燃燒;又因?yàn)檫@一過(guò)程實(shí)質(zhì)是電解水的逆過(guò)程，其發(fā)電過(guò)程的“排放物”也就只有水和余熱了。

　　排出的水有沒(méi)有雜質(zhì)呢?陳院長(zhǎng)告訴記者，這些水非常純凈，可以不經(jīng)處理直接排放，甚至可以飲用。而整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的最高溫度也不超過(guò)100℃，再加上電堆本身沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)里發(fā)電的運(yùn)動(dòng)部件，因此震動(dòng)和噪音也低。

　　除了顯著的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，氫燃料電池的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)也相當(dāng)明顯。根據(jù)中國(guó)中車公開(kāi)資料顯示，燃料電池有軌電車雖然在車上增加了混合動(dòng)力系統(tǒng)等，使得每列電車投資增加了500萬(wàn)元;但由于建設(shè)制氫加氫站點(diǎn)的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于牽引供電系統(tǒng)的投入，僅此就比儲(chǔ)能式有軌電車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)省投資800萬(wàn)元/公里以上，比第三軌加儲(chǔ)能式有軌電車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)省投資3000萬(wàn)元/公里以上。

　　混合動(dòng)力

　　時(shí)速最高70公里

　　傳統(tǒng)依賴儲(chǔ)能式電池驅(qū)動(dòng)的電車，要么鋰電池笨重、無(wú)法快速充電;要么超級(jí)電容續(xù)航時(shí)間短，都從不同程度限制了電車的運(yùn)行時(shí)間和速度。陳維榮向記者介紹，新型有軌電車的特別之處就在于混合動(dòng)力，它在常規(guī)電車裝載電池的基礎(chǔ)上，加入了氫燃料電池技術(shù)。“雖叫電池，但因?yàn)樗�是將化學(xué)物利用外部系統(tǒng)源源不斷輸送到電極上反應(yīng)發(fā)電，因此它更應(yīng)該被稱作一臺(tái)為超級(jí)電容充電的‘電化學(xué)發(fā)電機(jī)’。”一次快速加氫只需要15分鐘，可持續(xù)行駛40公里以上，而陳維榮研發(fā)的這列有軌電車上，裝載有3個(gè)這樣的燃料電池。

　　通過(guò)超級(jí)電容起步牽引、爬坡時(shí)瞬時(shí)加速，燃料電池則作為電車的牽引電源，有軌電車可以以最高時(shí)速70公里持續(xù)運(yùn)行。

　　將超級(jí)電容和燃料電池結(jié)合，交大花了4年時(shí)間。據(jù)介紹，從2008年開(kāi)始，西南交大就率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展了燃料電池技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用研究，并于2013年1月研制成功國(guó)內(nèi)第一輛燃料電池電動(dòng)機(jī)車。而此次面世的技術(shù)成果，是該校首次掌握并突破了燃料電池/超級(jí)電容混合動(dòng)力有軌電車牽引和控制的一系列關(guān)鍵技術(shù)，并由中車唐山公司整車研制與生產(chǎn)的。在此過(guò)程中，該校申報(bào)中國(guó)發(fā)明專利20余項(xiàng)，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文40余篇，填補(bǔ)了行業(yè)空白，也代表了目前世界的最高水平。

　　美觀安全

　　已投入商業(yè)化生產(chǎn)

　　在長(zhǎng)春、大連等地，有軌電車常被應(yīng)用在連接中小城市內(nèi)部交通，以及運(yùn)量偏大的城際交通。“動(dòng)力構(gòu)成和形式的改變，讓這列新型有軌電車剪斷了頭頂?shù)?lsquo;小辮子’。”陳維榮用頭發(fā)形容電車頂上紛繁的接觸網(wǎng)，“全程無(wú)接觸網(wǎng)運(yùn)行，不僅更加美觀，還更加安全。”

　　不僅外觀更好看，這列新型有軌電車的細(xì)節(jié)構(gòu)造也是相當(dāng)人性化。據(jù)介紹，有軌電車采用2動(dòng)1拖3輛編組，設(shè)乘客座位66個(gè)，殘疾人輪椅區(qū)2個(gè)，三節(jié)車廂最大載客量336人，可根據(jù)用戶需求增加到4到6節(jié)車廂。此外，車輛采用世界最先進(jìn)的100%低地板技術(shù)，車廂地板距軌面高度僅0.35米，無(wú)需站臺(tái)，乘客抬腳即可輕松搭乘。車輛還設(shè)置有無(wú)線WiFi網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，方便乘客了解出行信息或者提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。車輛配置的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和地面服務(wù)器之間無(wú)線數(shù)據(jù)上傳和下載，便于進(jìn)行車輛狀態(tài)監(jiān)控和維護(hù)。

　　陳維榮向記者透露，目前這列有軌電車已投入商業(yè)化生產(chǎn)。他非常希望將這一成熟的技術(shù)應(yīng)用到在建的成都IT大道有軌電車。

　　□ 資料鏈接

　　從德國(guó)工程師西門子發(fā)明有軌電車算起，有軌電車已經(jīng)走過(guò)了百余年之路。目前，僅歐盟成員國(guó)有軌電車線路就超過(guò)1萬(wàn)公里，因其“資源節(jié)約，環(huán)境友好、低碳環(huán)保”的特點(diǎn)，已成為非常普遍的公共交通方式。

　　華西都市報(bào)記者楊曉蓓