牽引鐵路運輸 美國研發(fā)混合動力機車

時間:2009-08-26

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:如今,美國鐵路系統(tǒng)的"綠色運輸"理念日益突出。長久以來,鐵路一直是比公路更加節(jié)能省油的運輸方式。

如今,美國鐵路系統(tǒng)的"綠色運輸"理念日益突出。長久以來,鐵路一直是比公路更加節(jié)能省油的運輸方式。眼下,美國政府對替代能源領域的大力支持使得該國在混合動力運輸?shù)燃夹g上取得了巨大進步,這些進步有可能會讓這匹"鐵馬"變得更加綠色。據(jù)北美鐵路協(xié)會報道,鐵路運輸近年來增長迅速。雖然受到金融危機的影響,今年美國的鐵路貨運總量下降了19%(以火車載貨量來算),但是在1990至2007年間,美國鐵路貨運總量增長了47%;同時,從過去幾年來看,鐵路運輸比公路運輸更加節(jié)能省油,這一點也使鐵路運輸更受到人們的青睞。 混合動力火車發(fā)展近況 位于美國德克薩斯州華茲堡市的伯靈頓北方圣菲鐵路(BNSF)公共事務部總負責人史蒂芬·弗斯伯格說,1980年,火車運輸一噸貨物的平均耗油量為1.05升/百公里,但到2007年,這一數(shù)字已經下降到了0.57升/百公里,這要比卡車運輸節(jié)省近3倍的汽油。 不過火車的潛力還不僅僅止于此,新的混合動力火車節(jié)能效果將會更好。其實,混合動力火車的技術并不是完全創(chuàng)新,它使用的大多是今天混合動力汽車的技術。如通用電氣公司在其火車中使用的"再生制動"技術就與豐田公司出品的普銳斯(Prius)混合動力汽車所使用的技術相當。而奔馳汽車公司的Citaro燃料電池運輸巴士也為鐵路節(jié)能系統(tǒng)打下了基礎。鐵路節(jié)能系統(tǒng)是由位于美國科羅拉多州戈爾登市的車輛工程有限公司(Vehicle Projects,一家氫燃料電池技術公司)所發(fā)明。此外,雪佛蘭Volt汽車則為以乙醇為混合動力燃料的火車創(chuàng)造了條件,該火車由位于俄亥俄州米爾福德市(Milford)的可替代混合動力火車技術有限公司(AHL-TECH)研發(fā)。在談到混合動力火車的優(yōu)勢時,美國交通部發(fā)言人沃倫·弗拉圖說:"混合動力技術在幫助火車達到節(jié)能減排的目的同時,也能為火車運行提供充足的動力。" 國內的支持和反對 通用電氣公司全球研究的化學能源系統(tǒng)實驗室經理格蘭·梅菲爾德表示,混合動力火車發(fā)展所遇到的挑戰(zhàn)與混合動力汽車一樣:人們對于功率密度和車輛耐用性的關注。不過由于火車運輸比公路運輸負載更重、震動更強烈,因此人們對這方面的擔憂更嚴重。的確,混合動力火車能夠帶來很多優(yōu)勢,但同時它們也會帶來新的阻礙:對基礎設施的高要求以及需要政府的大力支持。位于內布拉斯加州奧馬哈市(Omaha)的聯(lián)合太平洋鐵路公司(Union Pacific Railroad)是美國最大的鐵路公司,全美共有5150公里鐵路線。該公司總經理麥克·伊登說:"事實上,沒有一種單一的燃料能夠滿足我們的需求,而在鐵路系統(tǒng)使用可再生能源時還必須對現(xiàn)有的基礎設施進行升級。例如,如果要支持由氫燃料電池驅動的鐵路系統(tǒng),就必須建造全新的基礎設施,因為氫氣分子太小,現(xiàn)有的管道無法對其進行密封,很容易造成泄漏事故。"另外,交通部發(fā)言人弗拉圖補充說:"目前政府還沒有任何的鼓勵政策刺激鐵路系統(tǒng)使用可替代能源。" 同時,可靠性與安全性也是不可忽視的問題。加拿大鐵路動力技術公司(RailPower Technologies)所發(fā)明的"綠色山羊"柴油電力調車機車是本一項非常有前途的技術,它主要是靠電池驅動(即使是在機車空載的時候),而且它的柴油發(fā)動機只是用來為電池充電。調車機車是在鐵路站場內用于裝載或卸載,并遷移火車的機車。然而不幸的是,"綠色山羊"系列電池后來在事故中著了火,讓公司不得不在2007年5月召回這批電池重新制造,并對其59套機車進行升級。這次意外讓公司賠了1550萬美元的保單,并最終導致公司6月被位于肯塔基州的R.J. Corman鐵路集團責任有限公司收購。R.J. Corman常務總經理布魯斯·格瑞克表示,雖然"綠色山羊"的未來充滿了變數(shù),但毫無疑問的是,混合動力火車在未來的市場上會占有一席之地。 雖然混合動力火車的研發(fā)費用要比傳統(tǒng)火車高很多,但火車專家表示,前者在節(jié)能減排上的優(yōu)勢會很快讓投資方收回成本。據(jù)《財富(福布斯)》雜志官網(wǎng)2006年報道,一輛2000馬力的"綠色山羊"的成本約為75萬美元,而一輛普通的柴油調車機車成本為45萬美元;美國環(huán)保署稱,相比而言,單獨安排怠速控制技術的成本就更低了,僅為3.3萬美元。怠速控制技術是指控制機車在空載時控制速度節(jié)省油耗的技術。不過,美國能源部阿貢納國家實驗室(Argonne National Laboratory)在一篇報告中表示,"綠色山羊"比后兩者的節(jié)油效果要好很多。 其他讓火車更加綠色環(huán)保的技術 混合動力火車并不是唯一能為這一交通工具帶來綠色的技術。一些美國政府機構,如環(huán)保署和能源部也正與公司合作,開發(fā)低硫柴油和生物燃料。"柴油技術論壇"的執(zhí)行理事艾倫·沙弗說:"混合動力火車應該是清潔燃料、改進引擎以及排放控制技術的結合。"同時,火車客車全電氣化的時代也正悄然到來。不過車輛工程有限公司總裁阿諾德·米勒表示,昂貴的成本是阻礙客車電氣化進程最大的攔路虎,要想修建與之相配套的基礎設施,每千米的花費大約在600萬至800萬美元。 弗拉圖說,美國交通部、美國公共運輸協(xié)會以及其他的投資商都正發(fā)展火車電驅動計劃,這將使電車在鐵路以及公路的運輸上得到更大的應用。通用電氣公司的梅菲爾德充滿信心地說:"混合動力是讓我們進入可替代能源領域很好的一種方式,并且能讓我們更有效利用燃料資源。我們現(xiàn)在才剛剛起步,前途會更加光明。"
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