氫能，一種清潔、零碳、無污染的可再生能源，具有能量密度大、獲取方式多樣、制取和使用過程清潔等特點(diǎn)。未來，氫能發(fā)展前景廣闊、應(yīng)用潛力巨大。

近年來，氫能產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)迅速壯大，以氫能為代表的低碳清潔能源進(jìn)行電力、動(dòng)力供應(yīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國尚有4萬公里非電氣化鐵路，推動(dòng)綠色、零碳特征的氫能軌道交通裝備研制是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要選擇之一。

2022年初，在軌道交通產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的浪潮下，中車長客開啟了全球首輛氫能源市域列車的立項(xiàng)與研制工作，調(diào)集各類軌道交通領(lǐng)域研發(fā)人才，組建了規(guī)模龐大的研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。

“列車項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初，國內(nèi)外根本沒有原型車可以參考，研發(fā)工作舉步維艱。”中車長客新技術(shù)研究部新型能源研究室主任石磊說。

為盡快取得研發(fā)突破，石磊帶頭與團(tuán)隊(duì)成員共分成3個(gè)攻堅(jiān)小組，通過1個(gè)月的時(shí)間在全球范圍內(nèi)進(jìn)行技術(shù)摸索和產(chǎn)品調(diào)研，逐漸形成了3種氫能市域列車的車輛架構(gòu)、氫能設(shè)備選型和布置方案。

3套方案孰優(yōu)孰劣？如何敲定全球首輛氫能源市域列車的首個(gè)施工藍(lán)圖？研發(fā)團(tuán)隊(duì)隨即展開了分析工作，對(duì)每套方案的車輛重量分布、軸重、動(dòng)力性能、模態(tài)、氣動(dòng)阻力等關(guān)鍵特性進(jìn)行了逐一分析。最終，在經(jīng)過一周沒日沒夜的論證后，一套分布式集群混合動(dòng)力車輛總體技術(shù)架構(gòu)方案最終出爐。

“所謂混合動(dòng)力，即車輛既可通過氫能驅(qū)動(dòng)也可通過電能驅(qū)動(dòng)，還可以通過氫能與電能同時(shí)驅(qū)動(dòng)。”石磊表示，為滿足車輛動(dòng)力需求同時(shí)降低混合動(dòng)力能耗，研發(fā)團(tuán)隊(duì)以一種基于人工智能的電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度優(yōu)化策略為基礎(chǔ)，結(jié)合車輛動(dòng)力源和負(fù)荷特性進(jìn)行調(diào)整，最終形成了自主開發(fā)的在線能量管理控制策略，至少可以降低整車10%的能耗。

通過近1年的研發(fā)摸索與技術(shù)攻堅(jiān)，2022年12月28日，由中車長客自主研發(fā)的全球首輛氫能源市域列車宣告研制成功。兩年以來，中車長客在完成全球首輛氫能源市域列車氫動(dòng)力系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件耐久、高低溫、振動(dòng)、電磁兼容、防火安全等方面試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展了不同速度等級(jí)下能耗、續(xù)航里程、可靠性、牽引、制動(dòng)、動(dòng)力學(xué)等整車試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果中各指標(biāo)均的達(dá)到車輛設(shè)計(jì)要求，車輛性能指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

今年3月21日，在中車長客位于長春的軌道列車試驗(yàn)線上，全球首輛氫能源市域列車以每小時(shí)160公里的速度完成了滿載運(yùn)行試驗(yàn)，數(shù)據(jù)顯示，列車每公里實(shí)際運(yùn)行平均能耗僅為5千瓦時(shí)，最高續(xù)航里程可達(dá)1000公里以上。此次試驗(yàn)，是全球范圍內(nèi)首次時(shí)速160公里氫能列車的全系統(tǒng)、全場(chǎng)景、多層級(jí)性能驗(yàn)證，標(biāo)志著氫能在軌道交通應(yīng)用領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

全球首輛氫能源市域列車在吉林的誕生，是我省高端裝備制造與軌道交通產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一座重要里程碑，更是吉林振興全面向“新”而行，新質(zhì)生產(chǎn)力加速形成的最新實(shí)踐。