工程11（2022）9新闻亮点氢动力火车开始运行克里斯·帕尔默高级技术作家2022年3月，14列氢动力列车“Coradia iLints”（图1）在德国开始永久运营新服务在汉堡附近的Buxtehude和沿海城镇Cuxhaven之间的区域线路上运行，为期18个月的商业示范试验结束，其中一对Coradia iLint将乘客运送到多个城市。超过20万公里，同时向空气中喷出水蒸气。‘‘Alstom’s cars are groundbreaking in terms of running in low-density, rural areas of Germany where it is hard to provide electri-iLint的成功使阿尔斯通获得了建造数十列类似列车的订单，这些列车除德国外，还用于法国、意大利、奥地利、英国和匈牙利[2世界上其他几家主要的制造商也开始了他们自己的氢动力铁路氢燃料汽车、卡车和公共汽车已经使用了几十年，尽管到目前为止在商业上取得了有限的成功[8]，但火车在采用这种燃料方面却落后了他们依靠Fig. 1. 在德国成功进行了为期18个月的试验后，由全球最大的列车制造商之一阿尔斯通制造的14列Coradia iLint氢动力列车将于2022年3月在德国投入使用，未来几年将在整个欧洲交付更多的列车。图片来源：Alstom（公有领域）。而不是柴油，目前为欧洲约五分之一的火车和美国大部分铁路车队提供动力主要原因是，氢发电技术面临着一个典型的供需难题：供应商不愿意建造大型生产设施来降低成本，直到需求明确，而客户则在转向低排放燃料之前等待更低的价格[8]。然而，最近，全球各国政府已经开始发布零排放指令，以应对气候变化。例如，2021年，欧盟将2030年设定为与1990年相比减少55%温室气体排放的目标，到2050年消除所有此类排放[10]。在法国、苏格兰和荷兰部分地区，国家列车网络已承诺到2035年用清洁替代品取代客运和/或货运柴油发动机德国将在2038年前淘汰柴油火车，英国将在2040年前淘汰[14，15]。通过将规模转向对绿色能源（包括氢气）的需求增加，这些要求正在推动水力发电行业的一系列发展。今天，大多数氢燃料是通过蒸汽甲烷重整生产的，其中甲烷在催化剂的存在下与加压蒸汽反应以产生蒸汽甲烷重整目前占世界氢气产量 的 95%‘‘To produce ‘green’ hydrogen, you really want to userenewable energy, including hydroelectric off-peak or solar orwind,” Lovegrove然而，所谓Lovegrove说，为了使绿色氢在经济上可行，其成本需要削减一半至少有一些专家预计，到2030年价格将下降[18]。尽管其总体成本较高，但阿尔斯通于2016年通过采用柴油发动机设计建造了第一批iLint列车。这台电动发动机是由氢气驱动的https://doi.org/10.1016/j.eng.2022.02.0032095-8099/©2022 THE CONDITOR.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/engC. 帕尔默工程11（2022）910·燃料电池，通过将储存在车顶上的氢气与空气中的氧气相结合来发电。车载电池也有助于从制动捕获的电力最大时速140 km h-1时，列车的行驶里程为1000 km，最多可搭载150名座位乘客和150名站立乘客。它的涡轮发动机也很安静。“我自己也在做这件事，”洛夫格罗夫说。‘‘You can absolutely hear yourself为了为其氢动力列车建立加油基础设施，阿尔斯通正在与石油和天然气公司合作，包括德国的Linde（爱尔兰都柏林）和波兰的PKNOrlen（Pampleock）。在正常使用期间，iLint在两次加油之间可运行阿尔斯通还与Hynamics（法国巴黎）[19]和Deutsche Bahn（德国柏林）[20]合作，建立能够在15分钟内为火车加油的移动站，与柴油加油相当，远远少于为电池充电所需的三到四个小时。虽然阿尔斯通在早期处于领先地位，但其他公司也已宣布计划提供竞争对手。西班牙对于目前在美国进行的唯一液压项目，瑞士公司Stadler（Bussnang）正在为美国加利福尼亚州圣贝纳迪诺的一条线路设计氢动力列车[24]。中国、日本和澳大利亚也在开发氢动力列车[25一个地方，可能不会看到乘客液压很快是多伦多，加拿大。该市最近停止了迄今为止世界上最大的hydrail项目之一，该项目将取代其柴油电动电车车队，理由是但加拿大其他的海瑞项目仍在继续。巴拉德动力系统公司（加拿大卑诗省伯纳比市）与中国铁路车辆总公司四方（中国青岛）合作开发液压有轨电车，目前已在中国唐山和佛山市运营（图1）。[29，30]。巴拉德还提供14个燃料电池模块，每个模块的功率输出为200千瓦，以支持加拿大太平洋的氢机车计划，该计划正在用氢燃料电池为三列这些列车最早将于2022年在艾伯塔省投入测试服务[31]。此外，该公司巴拉德还将提供燃料电池图二. 由加拿大巴拉德电力系统公司和中国中车四方公司联合建造的氢动力有轨电车目前正在中国佛山（上图）和唐山运营。图片来源：Wikimedia Commons（CC BY-SA4.0）。图三. 西门子的Mireo Plus H氢动力列车计划于2023年底前在巴伐利亚州开始试验。图片来源：Siemens（公有领域）。向Patentes Talgo（西班牙马德里）提供该公司计划在西班牙运营的列车[33]。与巴拉德在中国、加拿大和欧洲的项目一样，大多数正在开发中的高铁项目都涉及从头开始设计的设备，以及柴油和电动火车的改造，以使用氢气。“我们正在考虑改造和原始设备，”Bal- lard技术解决方案总监Cara Startek说。“对于定制列车来说，认证的时间表相当长，因此最好围绕有哪些火车可以坐”。Lovegrove同意：任何真正的火车头的平台都非常重，大约有150吨重的金属--它哪儿也去不了你可以使用现有的发动机外壳进行改造，你的汽车可以轻松地再使用50年-几个月，一百万美元，你就完成了。尽管有一系列新项目，但海利尔的基本技术与几十年前基本相同。Startek说：“具体的燃料电池技术进步并不多，但工程技术上的进步是有的。”“我们专注于了解铁路独特的安全系统和冲击和振动要求，并将其整合到我们的燃料电池系统设计和运营策略中。然而，最近的一些创新可能有助于增加海立的吸引力。例如，英国工程师设计了一种轻型燃料电池转换器，该转换器使用半导体以受控的方式从燃料电池中提取能量并将其输送到火车的发动机;这个过程通常需要两个单独的氢的生产和分配也存在创新的空间，可以最近的研究进展包括日本的研究，该研究声称将太阳能转化为氢气的效率提高了百倍[35]以及美国努力建立小型，廉价的天然气加氢站，可以放置在现有天然气分配系统的任何地方[36]。制造商也在寻找其他方法来进一步减少海洛对环境的影响。巴拉德的Startek说：“我们正在重新清洁燃料电池堆，回收95%的铂，并重新使用这些板。”‘‘By focusing on expanding such strategies, we hope toincrease the sustainability of our引用[1] 帕特尔·T氢动力火车将创造交通历史，因为欧洲希望成为绿色铁路旅行的世界领导者 。 纽 约 市 ： 财 富 ; 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