我國首次研發的混合動力型動車組已在中車長客股份公司完成調試工作,進入淋雨、小曲線通過能力等整車型式試驗階段。該項目作為國家科技支撐計劃項目,是國內首次研發集成兩種或三種動力源的混合動力動車組,將滿足我國鐵路從電氣化鐵路到非電氣化鐵路跨線運行的現實需求。
據了解,動車組近期將前往鐵科院環形試驗線進行整車型式試驗,預計今年下半年可進行正線運營考核工作。
根據《中長期鐵路網規劃》,預計2020年,電氣化鐵路將占全國鐵路線路的60%,復線化率50%以上,非電氣化鐵路仍將長期占有很大比例。隨著我國城鎮化的加速發展,城市間大量通勤交通需求產生。迫切需求一種滿足電氣化鐵路-非電氣化鐵路、干線鐵路-支線鐵路、客運專線-普通鐵路跨線運行的軌道交通裝備。
中車長客股份公司研制的國內首列、運營速度可適應每小時120-160公里的混合動力城際動車組,適用于線路長度在100公里以內,平均站間距小于10公里,客流量密集的中心城市到周邊的衛星城市、衛星城市之間、大中城市的市郊以及貫穿中心城區的軌道交通線路。特別適用于少坐席多站席,快速乘降,旅行時間在1小時以內的情況。有接觸網時,采用受電弓受流;無接觸網時,采用內燃動力包或動力電池組牽引,實現從電氣化鐵路到非電氣化鐵路跨線運行、站段調車和線路自救。
混合動力動車組的行駛動力依據車輛行駛狀態由單個動力源或多個動力源共同提供。中車長客股份公司已經研發出接觸網供電+動力電池混合動力系統(簡稱EEMU)和觸網供電+油電混合動力系統(簡稱DEMU)兩種樣車。依據這個平臺,中車長客股份公司可以根據客戶需要打造多款混合動力產品。除了一般的跨線運行,還能滿足與現有機車或動車組進行連掛回送和救援的要求。
中車長客設計師李雪飛說:“由于動車組集成了多種動力源,對于車輛來說,集成柴油機組的內燃動力包、油箱以及動力電池組的新增牽引部件的合理布局、重量控制、噪聲以及振動都是研發難點,在經過了精密的計算和分析后,長客出最優組合方案,目前經過部件試驗、地面聯調以及動態調試證明,動車組的各項指標均能滿足設計要求。”
動車組最高運營時速為160公里。中車長客設計師荀玉濤解釋說:“混合動力動車組集成多種動力源,在速度等級、能量管理、重量管理、噪聲、續航里程之間必然互相制約,對車輛的整體性能以及高度集成要求比較高。如果速度快、能耗就高、對動力源功率要求就大,車身重量也會變大,這樣一來,重量大、續航里程就短。因此這個速度應當是經過精密計算,取了最優組合方案。”
值得一提的是,混合動力動車組在綠色低碳方面的探索在國際上也具有示范效應。依據混合動力動車組的平臺,中車公司在國際統一的混合動力動車組標準上或將擁有更多的話語權。