燃料有轨电车

老司机国内第一笔氢能源列车的单子，我们静候买家秀

也许在这之后佛山的雾霾会小很多，毕竟氢燃料电池“零排放”啊...

小编导读：

2015年3月19日，世界首列氢能源有轨电车在南车青岛四方机车车辆股份有限公司下线。它的问世填补了氢能源在全球有轨电车领域应用的空白，使我国一跃成为世界上首个掌握该技术的国家。

在中车青岛四方机车车辆股份有限公司（以下文中简称中车四方）的网站上发布了一条有趣的消息。

消息称，日前，中车四方与佛山市高明现代轨道交通建设投资有限公司签订了佛山市高明区现代有轨电车示范线项目首期工程总包供货合同。

中车四方官方新闻

本来呢，修建一条有轨电车项目，在国内算不得一件什么大事。

毕竟国内这几年轨道交通建设事业是蒸蒸日上，不说高铁已经运营2.2万公里，也不说咱们自主研发具有自主知识产权的长沙中低速磁悬浮铁路。

单就与现在各个城市都在热建的轻轨、地铁相比，这个新闻中提到的“佛山市高明区现代有轨电车示范线项目”都不算是一个惹眼的话题。

并且，这个项目前期工程投资才约为7.6亿人民币，而今年的两会，在政府工作报告中提出，要完成铁路建设投资8000亿元。这7.6亿和8000亿相比，也是小巫见大巫，更没可比性。

但里面有句话亮了我的眼

“

这是迄今为止，我国首个落地的氢能源现代有轨电车订单。

”

真是厉害了word哥，这氢能源列车要在我国辽阔的土地上纵横奔驰了！

氢能源有轨电车是一种新型现代有轨电车，与常规的现代有轨电车不同，它采用氢燃料电池为车辆提供动力，不但续航里程长，可以实现全线“无接触网”运行，而且运行全过程排放出来的只有水，做到了“零排放”，具有安全可靠、景观好、绿色环保等显著优势。

氢能源有轨电车的核心就在于采用氢燃料电池作为动力源，而氢燃料电池其实也并不是一个什么新鲜的概念。简单说氢燃料电池就是将氢燃料注入电池，利用氢的化学反应提供能量的电池。

其基本原理就是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阴极和阳极，氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阳极。

氢燃料电池反应原理图

氢燃料电池早在20世纪60年代就已经成功应用了，当时的美国阿波罗飞船就曾采用了这种氢燃料电池。下图即为在1959年美国申请公开的一件氢燃料电池专利结构（专利申请号US03863161）。

专利US03863161氢燃料电池结构图

中车四方为佛山市高明区现代有轨电车示范线项目提供的氢能源有轨电车，即为采用了上述氢燃料电池的新能源列车。

中车四方从2013年开始联合业内权威科研院所，历时近两年，突破了将氢燃料电池应用于有轨电车的一系列关键技术，且应用了许多先进技术，如车辆采用模块化设计、100%低地板技术、车载储氢瓶采用碳纤维材料特制、同步永磁电机直驱和铰接转向架等世界先进技术。

中车四方氢能源有轨电车

中车四方在2015年申请了这辆氢能源有轨电车的专利：保护氢燃料动力系统及采用此氢燃料动力系统的有轨电车。

氢燃料动力系统，包括氢燃料电池、储氢装置、冷却系统、单向直流变换器、直流母线和控制装置。

氢燃料电池产生电能，与储氢装置和冷却系统连接：储氢装置根据氢燃料电池内部压力为氢燃料电池提供氢气，冷却系统为氢燃料电池排出的热水降温并送回氢燃料电池。

氢燃料系统、单向直流变换器和直流母线依次连接，单向直流变换器将电能的电压升压至供电电压，并将其传输至直流母线。控制装置分别对冷却系统和储氢装置进行控制。

专利CN201510757397.3氢燃料动力系统示意图

氢燃料动力有轨电车，包括前述的氢燃料动力系统，直流母线通过牵引逆变器与牵引电机连接，并为牵引电机供电；直流母线与辅助用电设备连接，并为辅助用电设备供电。

专利CN201510757397.3氢燃料动力有轨电车示意图

虽然中车四方对这辆氢能源有轨电车申请了专利，具有了一定的知识产权，但是对其关键技术——动力系统的氢能源电池电堆并没有自己的知识产权，而是采用的加拿大巴拉德（Ballard）的氢燃料电池电堆。

加拿大巴拉德动力系统公司成立于1979年，公司从1983年开始研发燃料电池。从2007年到2009年，公司完成了从长期、高成本的汽车燃料电池研发转向清洁能源燃料电池产品的时期。

目前公司的主要业务是质子交换膜燃料电池产品（包括燃料电池堆、模块和系统）的设计、开发、制造和服务，专注于商用市场（电信备用电源、物料搬运和工程服务）和开发阶段市场（公车、分布式发电和连续电源等），是目前当之无愧的氢燃料电池界翘楚。

Ballard FCvelocity燃料电池电堆

中车四方作为国内最好的轨道交通车辆制造商之一，巴拉德作为氢燃料电池界翘楚，两者的结合必然会产生一个高技术的结晶，创造有轨电车领域一个新的高度。

另外，需要说明的是，氢能源列车不只是中车四方在研发生产，国内另一家中车旗下的整车厂中车唐山也与西南交大研发了一辆氢燃料电池／超级电容混合动力100％低地板现代有轨电车，国际巨头阿尔斯通也研发了一辆氢动力客运列车CoradiaiLint。

这三辆车都以氢燃料电池为动力来源，只是侧重点略有不同。而至于这三辆车的优劣强弱，就只有等待市场雪亮的眼睛来检验了。作者简介：韩旭东，一个性格沉闷做事认真的80后，喜欢爬山徒步等自虐的运动，相信身体和灵魂总有一个要在路上的知识产权从业者。

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