蒋维
冬日的大同,清澈的“大同蓝”绽放着古都的硬朗和绝美。
在大同市城西的中车大同公司总装车间,一台蓄电池动力机车正蓄势待发。这是该公司在“双碳”目标下继成功研发氢能机车之后,全新打造的又一款以“绿色”动力为主的“零碳”产品平台。
在碳达峰、碳中和目标引领下,中车大同公司结合绿色、智能的轨道交通研发新理念,深度发力永磁直驱等新兴技术。依托大功率电力机车技术创新平台,公司在行业内首次实现了永磁直驱技术在大功率机车上的应用。
轨道交通车辆采用永磁直驱的优势非常明显,其取消了传统的传动齿轮箱,实现了车辆轻量化的目的,避免齿轮箱油污、橡胶等处理不当对环境的损害,还能在提高系统效率的同时降低噪声,提升乘客的舒适度。
永磁直驱客运电力机车共完成38项型式试验、10项研究性试验,试验结果表明机车恒功区总效率达到90%以上,整车能耗较传统机车降低约4.5%。按照现有机车运量计算,每年节约电能至少22万度,大约可供数千户三口之家一个月用电量;同时二氧化碳排放量每年减少约200吨,相当于百棵阔叶树一个月二氧化碳吸收量,且机车效率从85%提升到88%以上,不仅有效降低了机械能耗损失,更使驱动系统部件维护周期延长到200万公里左右,产品绿色经济效益优势显著。
供暖,关系民生。但在如此极寒天气下保障发电供暖用煤,最首要的就是稳定的运力。不同以往,国家电投内蒙古公司首次采用一款由中车大同公司研制的氢燃料电池混合动力机车,在保障运输效能的同时,也开启了氢能在我国铁路交通领域的应用之门。
氢,元素周期表中位于第一位,构成了宇宙质量的75%。在地球上,氢主要以化合物的形态,贮存于地球上最广泛的物质水中。作为重要的清洁能源,对氢燃料的合理利用是世界各国竞相研究的重要科技高地,特别是在交通领域,氢能开发已经成为重要的产业发展方向,得到了普遍应用。目前,氢燃料在我国已成功实现了在航天、汽车、城市有轨电车等领域的应用。
在对传统动力源进行优化的基础上,中车大同公司激发新能源应用的创新力,通过氢能实现动力输出,研制出我国首台氢燃料电池混合动力机车,牵引我国铁路装备进入全球氢能应用“俱乐部”。
该款氢能机车是我国氢能源在铁路机车领域产业化应用的最新成果。机车通过氢氧的化学作用,实现了碳氧化物污染物的零排放,且能量转换效率是传统内燃机组的1.7倍左右,机车噪声降低18分贝左右,具有良好的绿色环保优势。同时,机车采用模块化设计,可实现内燃机、电池、氢燃料包等不同动力方式的灵活搭配,运转、调车、救援,多种任务使命必达。
气候变化已经成为全球高度关注的环境问题。交通运输行业是碳排放大户,以实际行动应对气候变化不仅是装备制造企业应尽的义务,更是客户的需要。
中车大同公司基于客户需求,及时审视到蓄电池成为轨道交通领域应用热点的先机,为厂矿等相关企业量身打造新型蓄电池动力机车。机车可以在无电区线路上无污染、零排放的绿色运行,并适应站场、调车场过驼峰、长大坡道或其他短距离运输等特殊使用环境,能够满足大型工矿企业(如煤矿、钢厂)的运输需求。
业务和市场的突破要靠产品,产品要靠技术来支撑。
结合环境与人的“双环保”设计理念,中车大同公司研发团队将磷酸铁锂电池和钛酸锂电池两种绿色环保电池创新用于这款蓄电池动力机车,用户可以根据实际需求选择“最佳匹配电池”,无论是容量大、高温性能优异的磷酸铁锂电池,还是快充性能好、循环寿命性能较长的钛酸锂电池,两种电池均不含任何重金属与稀有金属,无毒、无污染。在隧道封闭环境运行时,无尾气排放也有利于确保驾乘人员的身体健康。在驾控体验方面,机车降噪效果显著,中央司机室在人机工程学基础上应用了双侧走廊结构,创造了良好的视野条件,为司乘人员带来“身、心、耳、眼”全方位的舒适驾控感受。
“双碳”大势所趋,工业领域的节能提效至关重要。
中车大同公司将环保优先的理念融入日常管理和生产,推动节能降耗,开展污染防治,以更加环保、高效的产品及服务方案实现与环境的可持续发展。
以“零排放”机车为引擎,中车大同公司紧緊围绕中国中车总体战略目标,积极推动新能源领域的科技创新,实现了全部机车产品的“零碳”排放和对未来轨道交通产品和系统平台的绿色布局全覆盖。随着中国中车“一核三极多点”业务架构模式的搭建和完善,绿色投资、绿色创新、绿色产品、绿色制造、绿色服务、绿色企业的“6G”战略规划,已然成为公司行动的发展着力点,并不断激发着绿色新动能。
车轮滚滚,道途弥坚。越来越多的国家政府正在将其转化为国家战略,“无碳未来”成为国内外科技实力展示的新高地。在这样的背景下,只有真正洞见“双碳”目标引发革命性变化和蕴藏巨大发展潜力的国家,才能在这个历史进程中行稳致远;只有那些主动顺应碳中和发展趋势,及时把握绿色、低碳和零碳转型机遇的企业,才能获得发展先机。