零“碳”動力向“新”出發

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評論

　　今年是中華人民共和國成立75周年，是山西省實現“十四五”規劃目標任務的關鍵一年，也是中車大同電力機車有限公司（簡稱：中車大同公司）建企70周年。黨的十八大以來，山西省把制造業振興作為產業轉型的主攻方向，加快傳統優勢產業改造提升、戰略性新興產業發展壯大，強化創新驅動，加快數實融合，取得明顯成效。作為新中國建設的第一座大型鐵路機車企業和山西省高端裝備制造產業鏈“鏈主”企業，中車大同公司圍繞“雙碳”戰略，聚焦軌道交通裝備和清潔能源裝備“雙賽道、雙集群”產業發展新格局，持續深耕軌道交通領域研發制造，積極培育新能源軌道交通裝備產業，發展新質生產力，打造出涵蓋氫-電、內燃機車改造、純電等具有企業自身特色的新能源機車平台，推動產業高端化、智能化、綠色化發展。
　　混合動力
　　新能源領域重大跨越
　　氫能以其綠色、高效、可持續的特點被視為21世紀最具發展潛力的清潔能源。氫燃料電池作為氫能利用的主要載體，具有能量轉換率高、環境污染小、噪音低等優點，在汽車、軌道交通、船舶、航空航天等交通領域具有廣泛的應用前景。中車大同公司充分發掘氫能優勢，於2019年正式啟動了氫燃料電池混合動力機車研制工作。
　　“日前，由中車大同電力機車有限公司研制的首台氫燃料電池混合動力機車正式上線應用，這標志著我國軌道交通裝備在新能源領域實現重大跨越。”在2021年9月15日的《人民日報》上，這樣一條新聞引人注目。設計時速80公裡，滿載氫氣可單機連續運行24.5小時，平直道最大牽引載重超過5000噸，相較內燃機車每萬噸公裡可減少碳排放約80千克……藍白相間的新能源機車從內蒙古錦白鐵路大板東站駛出的那刻，以其堅實的腳印踐行著“綠色”“低碳”的誓言。
　　2023年5月18日，由中車大同公司研制的2000kW氫燃料電池混合動力機車在錦白鐵路線上投入運行。它突破了零下30℃的嚴寒、雨雪、風沙等多重氣候阻礙，出色地完成調車、運轉等牽引任務，有了自動駕駛、無線傳輸、智慧運維等智能化提升條件的加持，機車的安全性和舒適性顯著提升。
　　近年來，以700kW功率等級為起點，中車大同公司建立了氫能源機車的研發平台。通過對機車軸式、軸重、功率等調整，形成了輕中型調車機車、重型調車機車及3000kW以上功率級別的干線機車研發平台。不同平台的產品系列，可以滿足多場所的多用途作業需求，同時也為較短距離和電氣化成本較高的干線鐵路運輸提供了可選方案。
　　內燃改造
　　煥發綠色新生活力
　　我國鐵路碳排放主要來源於內燃機車，目前還有近萬台內燃機車承擔運輸任務，污染重、耗能高、噪音大，淘汰更新勢在必行。鐵路行業正在加快推動新能源機車推廣應用，力爭到2027年實現老舊內燃機車基本淘汰。而中車大同公司則勇當弄潮兒，努力走在提前布局氫能，大力發展智能制造、綠色制造的前列。
　　2023年7月24日，中車大同公司氫動力改造機車作為我國現代化產業體系建設取得的系列重大成果之一再次登上《人民日報》。這是目前氫燃料電池裝機功率最大的氫動力機車，也是我國首台由內燃機車改造而來的氫動力機車。該機車的成功交付標志著我國氫能應用轉化技術再攀高峰，公司具備對已有內燃機車進行“綠色、智能”再造的實力。
　　氫動力改造機車採用了平台化、模塊化設計，性能強勁，能夠根據用戶需求配置不同的牽引功率。同時，機車具有最大容量270kg的儲供氫系統，2小時內即可完成一次加氫，最長可單機連續運行約190小時。除了設置多重保障確保機車運行安全可靠以外，氫動力改造機車清潔環保，排出物隻有水，完全實現了碳和污染物的零排放，而且運行靜音效果明顯，提升了司乘的舒適度。機車的動力配置和能量管理設計綜合考慮了客戶的運用工況，能夠保証氫燃料電池系統在高效區間穩定工作，提高效率的同時延長了電池使用壽命，產品經濟效益優勢顯著。
　　蓄電池機車
　　加速駛向技術高地
　　隨著新能源在交通領域的發展，蓄電池逐步成為應用熱點，採用純動力蓄電池方式供電的軌道交通裝備更是作為技術高地，備受行業關注。領跑蓄電池機車研發制造這一賽道，成為新能源軌道交通裝備先鋒者，中車大同公司當仁不讓。
　　2023年，“充電兩小時、運營兩整天”的410kW蓄電池機車在蒙東地區上新。它是中車大同公司基於客戶需求為廠礦企業量身打造，能夠在無電區線路上無污染、零排放綠色運行，適應站場長大坡道或其他短距離運輸等特殊使用環境，可廣泛滿足大型礦山和重點水利水電工程（如煤礦、鋼廠）等復雜工況地面條件的運輸需求。
　　同年，日均運行時間19小時、日均節省燃油400升的700kW新能源機車已成為了廠區調轉作業的主力擔當之一。通過充電即能保障運用，該機車徹底實現了“零排放”，年可降低二氧化碳排放量339.95噸，約等於1200多棵胸徑20厘米柳樹一年的二氧化碳吸收量。
　　2024年，實現3秒1度電“超級快充”的中鋁物流2000kW大功率純電新能源機車駛入廣西平果市。該機車最大牽引功率2000kW，採用鈦酸鋰電池作為動力源，搭載1MW高效智能車載受電弓，與地面智能柔性充電弓結合，充滿電可牽引4500噸貨物運行，能夠很好地滿足港口、機務段、車輛段等非電氣化及電氣化不連續的企業進行調車作業需求。此外，機車搭載無線遙控、自動充電等智能控制技術，可實現信息監控，提高智能化水平和運行效率。相比傳統內燃調車機車，該純電機車可有效節約能耗83%以上。
　　2024年，1750kW純電新能源機車牽引重罐車上線運行……意味著中車大同公司首個“產品+運營”項目正式啟動，進一步彰顯出公司新能源機車譜系化建設能力。
　　近兩年的時間裡，中車大同公司將多台蓄電池機車送往全國各地，以實際行動響應“雙碳”戰略號召，以持續的創新發展走出屬於“大同機車”的低碳環保之路。
　　為了將“高性價比”貫穿機車的全壽命周期，中車大同公司研發團隊通過標准化、模塊化、平台化設計，有效提升了機車核心部件的內部配套率和維保便捷性。同時聚焦客戶數字化、節能化、高性價比等需求，中車大同公司進行了個性化定制，根據不同的應用場景布置機車相應設備，向客戶提供系統的新能源軌道交通解決方案，致力於為客戶打造出最“合身”的新能源機車。
　　綠色發展是高質量發展的底色，新質生產力本身就是綠色生產力。發展綠色生產力就是要站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展，處理好高質量發展與高水平保護的關系。從氫燃料混合動力到內燃機車改造再到純電動力，中車大同公司新能源機車平台創新能力持續提升，譜系化建設逐步完善。在“雙碳”戰略的號召下，中車大同公司積極圍繞綠色、可靠、智能等發展方向，加強產品設計、制造、使用到再制造的全壽命周期可靠性、經濟性、安全性研究，深耕新能源軌道交通裝備，為全球牽引動力的綠色革新提供著澎湃動力，為美麗中國目標的實現和我國積極參與全球氣候變化治理貢獻力量。