中車唐山李明 首席專家

李明：各位嘉賓大家上午好，我來自軌道交通行業(yè)，來這里也是向大家學(xué)習(xí)，想分享一些問題請(qǐng)教大家。我參與了雄安新區(qū)的軌道系統(tǒng)的方案研究工作，發(fā)現(xiàn)汽車行業(yè)和軌道交通行業(yè)都是交通系統(tǒng)里面的一部分，我們有很多技術(shù)可以分享。我們公司可以研制的車輛包括所有的鐵軌上的車，甚至基于汽車技術(shù)的軌道車輛。我們公司也從11年開始研究鋰電池、超級(jí)電容等新能源技術(shù)，在這些年里面，我們也推出了一些儲(chǔ)能式的混合電力電車，我在這里想跟大家分享一下我們的第二代車，燃料電池/超級(jí)電容混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的有軌電車。

分以下三個(gè)部分，大家也知道城市的問題就是交通擁堵和環(huán)境污染，在歐洲、日本還有我們國家都提出了一些取消燃油車的概念性政策和規(guī)劃，同時(shí)我們?cè)谛履茉窜壍澜煌ǚ矫妫F(xiàn)在在廣州、蘇州、淮安等11個(gè)城市都已經(jīng)有了儲(chǔ)能式和燃料電池的線路及運(yùn)營車輛。在基礎(chǔ)建設(shè)方面，我們的大功率軌道車輛用的充電樁，還有加氫站，都在大量建設(shè)中。這兩年也推出了一些新概念的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方式，比如說油氫加油電的方式。尤其是兩會(huì)以后，國家專門要成立關(guān)于加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的主管部門，以便于我們行業(yè)的推動(dòng)工作。

在軌道交通方面，可能大家涉及不多，簡(jiǎn)單給大家分享一下。綠色、節(jié)能、環(huán)保、大運(yùn)量是我們的特點(diǎn)，我們對(duì)比分析過各種大巴車和三節(jié)以上的軌道車輛的能耗分析情況，發(fā)現(xiàn)更高載客量的列車，其能耗更低，這是我們推廣的一個(gè)很重要的優(yōu)勢(shì)。在城市軌道交通方面，大家都坐過地鐵、輕軌，有軌電車，還有一些新的方式，比如說上海的磁浮，還有清遠(yuǎn)，北京、長(zhǎng)沙的。還有其他的各種各樣的，我們跟清華大學(xué)交通學(xué)院的老師也是合作了很多。這幾年我們國內(nèi)在南北方各個(gè)城市都涌現(xiàn)出了很多軌道車輛的定單，用的主要是超級(jí)電能，也有部分用動(dòng)力電池，我們公司用的是超級(jí)電容，充分利用儲(chǔ)能電池的高能量密度的特性，實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的里程?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，如果我們每到一站建立充電樁，我們的機(jī)電成本，包括土建改造代價(jià)很大。包括國家的軌道交通重點(diǎn)專項(xiàng)，也在考慮研發(fā)更高能量密度，和更高密度的儲(chǔ)能，有不同的設(shè)備同時(shí)可以提升我們車輛的里程，也可以提高我們車輛的充電樁性能，這樣我好幾十噸的車，在上車的時(shí)候可以把我的電量大量的回饋到我的系統(tǒng)里面，提高我們整車的能效。因此我們認(rèn)為，像這種車，也就是我們軌道車輛，在城市領(lǐng)域用的話，它的發(fā)展趨勢(shì)首先就是全程無網(wǎng)，歐洲很多國家，尤其瑞士這些發(fā)達(dá)國家，還有德國科隆，密密麻麻的全是電網(wǎng)，對(duì)城市景觀影響特別大。如果能實(shí)現(xiàn)站間，或者全線沒有網(wǎng)，會(huì)是對(duì)城市景觀很好的一個(gè)保持。這幾天大家看到巴黎那邊的事，如果我們建設(shè)的這些交通方式對(duì)我們城市環(huán)境影響越小，這樣跟我們的人類社會(huì)未來的發(fā)展應(yīng)該是更加的協(xié)調(diào)的。同時(shí)我們還要研究從根源上污染物0排放，以及高能量回收，能量綜合利用和整車能效提升的方案。在國內(nèi)外我們軌道交通車輛上采用了多種無網(wǎng)運(yùn)行的攻堅(jiān)技術(shù)，包括第三軌，其實(shí)是有接觸的，是通過車下接觸實(shí)現(xiàn)的。還有電池感應(yīng)式的軌道車輛，就像現(xiàn)在我們手機(jī)也有無線充電的，那是靜態(tài)的，我們車輛要在動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)，通過切割磁感線的方式為我們的車輛提供電能。我們也是有車輛正在研發(fā)，已經(jīng)做到第二代了，現(xiàn)在相對(duì)比較成熟，而且越來越應(yīng)用比較多的就是儲(chǔ)能式的有軌電車。

因?yàn)槲覀兏∑嚥灰粯?，?dòng)輒60噸，比我們的小汽車大很多。所以我們配備的儲(chǔ)能系統(tǒng)，不管是超級(jí)電容，還是動(dòng)力電池，對(duì)它的功率和能量都要求很高。我們目前在國內(nèi)運(yùn)行的車也是保守一點(diǎn)，就是5公里左右續(xù)駛里程，還是要頻繁的進(jìn)站。因此我們后續(xù)研發(fā)了第二代燃料電池混合動(dòng)力有軌電車。該項(xiàng)目也得到了科技部的經(jīng)費(fèi)支持。

正因?yàn)槲覀兊玫搅藝铱萍疾康闹С?，我們也在國?nèi)外的會(huì)議上進(jìn)行了宣講以后，后來歐洲和日本、韓國等都已經(jīng)逐漸的開始了他們新能源電池的研究計(jì)劃。比如說國外的西門子和阿爾斯通，他們?yōu)槎鄠€(gè)城市都提供了新能源電池和有軌電車的方案，英國、奧地利、韓國，尤其是德國他們都開始了運(yùn)行。在我們國內(nèi)，尤其是中車，在軌道交通方面，我們和工業(yè)研究院都已經(jīng)推出了車輛，甚至是軌道交通用的燃料電池系統(tǒng)。我們公司從11年開始研究新能源軌道車輛，第一代基于超級(jí)電容和動(dòng)力電池，兩種能源互相彌補(bǔ)缺點(diǎn)，發(fā)揮自己的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)至少5公里續(xù)駛里程，優(yōu)化版可以實(shí)現(xiàn)10公里。我們的軌道車輛大家也知道，因?yàn)槭窃阼F軌上走的，比汽車循規(guī)蹈矩，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)我們的混合動(dòng)力系統(tǒng)和壽命的保持，和能效的提升還是有很大的幫助。在此基礎(chǔ)上，我們依托這幾年來新能源電池及配套技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)了我們的新燃料電池超級(jí)電容的混合有軌道電車，，里程可以到60公里。

第二部分給大家講一下我們的第二代氫燃料電池，我們公司可以生產(chǎn)軌道上跑過的所有車，包括高鐵，和諧號(hào)、復(fù)興號(hào)，以及城軌，包括不銹鋼的車體等等。也分了好幾個(gè)階段，尤其是08年到現(xiàn)在，我們公司的產(chǎn)品得到了快速的發(fā)展。我們的產(chǎn)品速度等級(jí)可以從40~400公里，目前正在研發(fā)時(shí)速600~800公里的軌道車輛。這個(gè)車我們是依托我們出口土耳其的軌道車輛的平臺(tái)開發(fā)的，它是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，從16年到現(xiàn)在，我們先后完成了驗(yàn)證、運(yùn)行以及各種升級(jí)改造工作。從技術(shù)原理上來說，這個(gè)氫燃料電池，就是我們身邊的氫氣，還有我們空氣中大量存在的氧氣。它的反應(yīng)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī)的效率，因此我們認(rèn)為是城市有軌電車的新能源。我們現(xiàn)在是三編組的配置，兩邊是動(dòng)車帶電機(jī)的，還有一個(gè)拖車。我們制訂了一系列的技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行了大量關(guān)于氫系統(tǒng)、整車能效方面的關(guān)鍵技術(shù)研究。這是我們的第一代方案，包括兩套燃料電池，相對(duì)我們各位看到的不一樣，小汽車往往就是一堆，冗余性比較低，我們這個(gè)是兩套，如果有一套出現(xiàn)問題，另外一套還是可以正常運(yùn)行。我們的儲(chǔ)氫罐，還有一些提升。

我們跟小汽車不一樣，是多套的儲(chǔ)能系統(tǒng)，是一個(gè)集群的解決方案，因此我們要對(duì)它進(jìn)行控制，這樣我們自主開發(fā)的能量控制器，相對(duì)國外的其他方案，我們的能效可以提升好幾個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)大家可能也聽說過氫的安全性的問題，我們?cè)谲噧?nèi)還有這些系統(tǒng)都布置了大量的氫泄露的傳感器，保障我們的安全。同時(shí)在系統(tǒng)里面，我們也有很多的相關(guān)措施，包括防過壓、過溫等等一系列的措施。包括用了一些鈦酸鋰電池，充分利用我們的材料，以及車內(nèi)的空調(diào)功能，實(shí)現(xiàn)整個(gè)的儲(chǔ)能裝置的均衡控制和安全控制。同時(shí)我們把整車進(jìn)行了庖丁解牛，從各個(gè)系統(tǒng)上技術(shù)節(jié)能的一些優(yōu)化設(shè)計(jì)。在16年的時(shí)候完成了各種第三方的檢測(cè)，具備在線運(yùn)行的條件。在17年10月份，我們開始在唐山市一個(gè)上百年的鐵路公園的工業(yè)旅游線路上開始持續(xù)的運(yùn)行載客。

第三部分就是一些展望，我們公司還有一些后續(xù)的研究計(jì)劃，包括已經(jīng)開發(fā)完的真正意義上的軌道車輛，大家可以看到這個(gè)數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在準(zhǔn)備面向歐洲，還有國內(nèi)張家口等地進(jìn)行推廣。它的尺寸、重量、壽命和成本方面都有很大的提高，想借這個(gè)平臺(tái)向在座的各位請(qǐng)教一下，有沒有一些資源可以幫到我們。我這個(gè)系統(tǒng)的出水是70多度，有280千瓦左右的散熱量，我調(diào)研過可以用這些熱量給我們的整車進(jìn)行供暖，我們已經(jīng)做到了，但是如果用這些熱水給我們的車輛發(fā)電，或者形成一些制冷效應(yīng)，這樣可以更多的提升我們的整車能效，同時(shí)把我們車輛上很龐大的散熱器取消掉，如果可以做到這個(gè)，將是一個(gè)非常大的提升。這是我的第二代方案，可以看到我們的第二代方案儲(chǔ)氫罐可以實(shí)現(xiàn)空間的翻倍，相當(dāng)于我可以做到以前的4倍，可以做到200公里左右的里程，一次十幾分鐘就可以滿足。這就是我們正在向歐洲推介的一個(gè)可以到1000公里的方案，基本滿足一天的運(yùn)行。在儲(chǔ)氫系統(tǒng)散熱器等等方面我們都要做相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)我們?cè)诘罔F還有高鐵上，都已經(jīng)不斷的涌現(xiàn)出這種需求。之前用儲(chǔ)能系統(tǒng)做備用電源，以滿足它在故障情況下的運(yùn)行能力。我們?cè)诳紤]如果把電池和燃料電池比起來，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)更高效的方案。燃料電池不是替代動(dòng)力電池，是一個(gè)互相補(bǔ)缺合作，發(fā)揮更大能效的解決方案。同時(shí)我們公司也正在考慮跟相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行合作，拓展我們的整車集成，和成本控制領(lǐng)域。在用氫方面，我們有很多種，包括最近跟包頭在溝通，各種方案制氫，幫我們解決用氫成本的問題。我們現(xiàn)在遇到了很多政府以及基地，他們都在考慮把汽車、軌道車輛和我們的家庭用氫綜合示范工作建立起來，如果大家有興趣可以一起探討，謝謝大家！