科技日報記者?張佳欣
在科羅拉多州普韋布洛郊外的試驗軌道上，美國首列氫動力客運列車正在“熱身”。這輛由瑞士制造商施泰德制造的“快速輕型城際和區(qū)域列車”（FLIRT）不久將運往南加州，計劃在年底前加入圣貝納迪諾縣的通勤列車服務(wù)中。在一些人看來，它代表著美國鐵路運輸?shù)奈磥?；而在另一些人看來，它就像一個巨大而顯眼的、華而不實的噱頭。
氫動力客車行駛在田野上?；疖嚿嫌兴{白相間圖案和“FLIRT H2”標志。
圖片來源：美國加州交通局官網(wǎng)
氫燃料助力交通脫碳
據(jù)美國《麻省理工技術(shù)評論》網(wǎng)站報道，運輸行業(yè)是美國溫室氣體排放的最大來源，汽車電動化是實現(xiàn)交通部門脫碳的有效途徑。但為了達到拜登政府到2050年實現(xiàn)凈零排放的目標，包括軌道交通在內(nèi)的各種交通工具都開始“另辟蹊徑”。越來越多人認為，氫動力火車是減少交通部門碳排放和其他污染的一種方法。
美國加州一直都站在氫創(chuàng)新的前沿。尤其是在過去一年里，加州斥資2.07億美元，訂購了10輛氫氣FLIRT列車。
這種列車并非直接使用氫氣作為列車前進的推動力，而是通過燃料電池將氫氣罐中的氫氣轉(zhuǎn)化為電能，流向牽引電池。然后，用電池為驅(qū)動系統(tǒng)提供動力并存儲制動能量。
108座的FLIRT列車時速可達每小時127公里，甚至能在48℃的高溫下運行。
加州交通部門發(fā)現(xiàn)，與普通電動列車相比，氫動力列車的續(xù)航能力強、加氫時間短。此外，相比需要架空電纜的電動列車，氫動力列車成本也更低。在該州的3條主要城際線路上安裝架空電纜預(yù)計需要68億美元。
有專家認為，盡管氫氣不會成為美國所有鐵路系統(tǒng)的解決方案，但其潛力仍相當(dāng)可觀，氫動力列車技術(shù)可能會對美國的鐵路旅行產(chǎn)生重大影響。
氫動力列車評價不一
加州最近頒布法規(guī)，要求在該州運營的所有新客運機車到2030年必須實現(xiàn)零排放，所有新貨運機車到2035年實現(xiàn)零排放。
然而，圍繞該法案的爭議層出不窮。技術(shù)方面的討論主要圍繞著氫燃料電池、電池或架空電纜是否能應(yīng)對不同的鐵路情況。此外，脫碳究竟能在多大程度上或應(yīng)該在多大程度上為美國的鐵路運輸帶來更廣泛變革也是討論不休的話題。
關(guān)于氫動力列車的優(yōu)點，人們眾說紛紜。2022年，在一項試點項目結(jié)束之后，德國巴登—符騰堡州認為，從長遠來看，這項技術(shù)的運營成本將比其他零排放替代方案高80%。
加州交通部門認為，由于氫動力列車也使用電動機，因此它與架空電纜驅(qū)動的列車具有許多類似優(yōu)勢。這兩種技術(shù)都比柴油列車更安靜、更清潔、更快速。
但美國鐵路協(xié)會指出，盡管氫動力更加可持續(xù)，但這種替代技術(shù)還不夠成熟，無法滿足行業(yè)需求。一個名為“加州電力鐵路”的組織也認為，氫動力技術(shù)不成熟。氫氣的合成、運輸和使用效率非常低。目前，氫能列車每公里運行所需的能源大約是架空電纜供電列車的3倍。同時，氫的環(huán)境效益在很大程度上仍然停留在理論上。根據(jù)國際能源署數(shù)據(jù)，2021年全球氫氣約81%來源于化石能源制氫。
加州押寶氫動力列車
到目前為止，加州是美國唯一一個購買了氫動力列車的州。加州交通部門認為，至少在未來幾十年，氫能是實現(xiàn)該州雄心勃勃氣候目標的最可行方式。只不過，資金、民意以及與貨運鐵路公司的溝通等還未準備就緒。
隨著技術(shù)發(fā)展，新的創(chuàng)新可能會模糊不同類型綠色鐵路技術(shù)之間的界限。例如，加州火車公司訂購了一輛配備電池的電動火車，該火車可在從舊金山開往圣何塞時充電，然后利用電池的蓄電繼續(xù)行駛。
新的氫氣技術(shù)也能為客運鐵路帶來變革。在科羅拉多沙漠中飛馳的FLIRT列車是1.0版。未來，使用氨作為氫載體可能會大大延長氫列車的行駛里程。
