2月23日,佛山市南海區鐵路投資有限公司發布了南海區有軌電車里水示范段工程項目軌道工程招標公告。本項目承包范圍主要包括:軌道工程、有軌電車綠化工程、給排水消防、區間管線綜合等。本次招標最高投標限價1.85億元。招標公告還顯示:車輛采用 100%低地板現代有軌電車車輛,采用氫燃料電池+鈦酸鋰電池供電方式,車輛編組為3~5模塊。
高工氫電了解到,佛山高明在2019年12月投運了一條氫能有軌電車,這是佛山首條也是全國首條正式投入商業運營的氫能有軌電車,代表著燃料電池在有軌電車領域商用的開始。由于彼時國內還沒有適用于有軌電車的大功率燃料電池產品,該有軌電車采用的是從巴拉德進口的200kW燃料電池系統。隨著近兩年國內燃料電池技術的大幅提升,佛山本土燃料電池企業實力不錯,資深人士表示,本次氫能有軌電車應該會采用本土燃料電池產品。
除此之外,未來新增的有軌電車給國內燃料電池企業帶來的市場機會非常值得期待。從公開信息來看,佛山高明明確表示,氫能軌道交通將是高明氫能產業建設特色之一;佛山南海氫能規劃提出,到2025年將建設2條有軌電車、2030年建設5條有軌電車;2021年12月,全新一代臨港T2線中運量自動駕駛氫動力數字軌道膠輪電車(以低地板有軌電車為基礎進行改進設計而成)公開亮相,資深人士透露,未來上海有計劃推廣更多氫能有軌電車……
大膽嘗試,積累經驗
現代有軌電車作為一種新型綠色的公共交通方式,具有節能環保、載運量大、舒適便捷、建設周期短、成本低、適應性強等特點,隨著城市的現代化建設和人口發展現狀,地面公共交通有軌電車需求巨大。傳統有軌電車普遍采用接觸網供電,隨著社會和技術的發展,無接觸網供電技術成為現代有軌電車的發展趨勢,燃料電池成為給有軌電車供電的重要選擇。
其實國內很早開始探索氫能有軌電車。2015年3月,世界首列氫能有軌電車在南車青島四方機車車輛股份有限公司竣工下線。2016年由西南交通大學主持研發的氫燃料混合動力有軌電車在唐車下線。2017年12月,中車青島四方機車車輛股份有限公司為佛山高明現代有軌電車示范線研發設計的首列氫能源有軌電車在廣東佛山下線。直至2019年12月,佛山高明氫能源有軌電車示范線投入商業運營,愈發受到社會各界的廣泛關注。
開通的范圍為佛山高明區滄江路站—智湖站,線路長約6.5公里,設車站10座。燃料電池系統采用加拿大巴拉德公司生產的FCveloCity-SFHD-200型200kW大功率燃料電池,電池箱內部由兩個100kW燃料電池子模塊、空氣輸送模塊、冷卻液輸送模塊、通信控制模塊等組成;列車配置6個儲氫氣瓶,額定工作壓力為35MPa,額定充裝體積為840L,加滿后共儲存氫氣18~20kg,續航里程可達80~100km,加氫口位于M1車車頂兩側,方便加氫操作。
經調查發現,首次嘗試氫能有軌電車的商業化運營很有難度,主要表現三個方面:1、性能難題。對氫能有軌電車頗有研究的燃料電池系統集成商告訴高工氫電:“有軌電車要求燃料電池系統能夠使用8-10年。再就是穩定性要高,降低系統的故障風險,噪音小也是非常重要的一點。”;2、成本難題。應用在軌道交通上的燃料電池系統功率大、價格高,同時制氫、加氫成本也高;3、由于缺乏參考案例,車輛日常檢修維護工作難以保障,對氫能有軌電車的安全性、經濟性具有重要影響。
在項目開通初期,車輛運行過程中系統存在不穩定性,故障問題主要發生在燃料電池、儲氫系統、制動系統,通過日常檢修維保、現場故障處置、技術加改、產品升級等措施提升了車輛運用的安全性和穩定性。經過兩年多的實際運行,相關方積累了豐富的運行經驗。
2021年12月31日,佛山市氫能產業協會公布關于發布《氫能源有軌電車運營管理規范》團體標準的公告,當日起正式實施,牽頭單位為佛山市軌道交通發展有限公司。這為接下來氫能有軌電車的進一步示范推廣,做好了鋪墊。
哪些企業有機會配套?
從招標公告來看,佛山南海氫能有軌電車工程線路全長9.834km;全線共設車站13座;全線設車輛基地一處,占地面積73314㎡(車輛基地56909㎡、加氫站16405㎡);計劃開工日期為2022年9月1日,竣工日期為2023年9月30日。
竣工日期比原先計劃要晚。公開信息顯示,在2020年12月,佛山南海區有軌電車里水示范段工程項目及配套市政道路開工儀式舉行,并計劃在2022年6月底通車,將進一步驗證氫燃料電池在有軌電車領域應用的價值,豐富氫燃料電池的應用場景。至于為何時間往后推遲,可能是受多方面因素的綜合影響。
如今氫能有軌電車工程建設再次啟動,令業內好奇的是,此次燃料電池系統配套訂單將花落誰家?資深人士認為,不同于前兩年,如今國產燃料電池無論在功率指標、壽命上,還是在穩定性、可靠性上,都有很大的進步,而且成本相對進口低很多。此次機會應該會留給國產燃料電池,產自佛山本土的機會最大。
經梳理發現,近年來,佛山集聚了約150多家氫能企業、科研院所和機構,推廣應用了近1500輛氫燃料電池汽車,形成較完整的具有國內自主知識產權的氫能產業鏈條,涵蓋制氫加氫、設備研制、加氫站設計與建設、氫燃料電池及核心部件、整車研發制造、氫能產品檢測及設備研制、氫能標準制定等多個環節。去年,佛山南海氫能產業還迎來了“國家隊”助力,國家電投華南氫能產業基地項目落戶于此,氫能發展駛入“快車道”。
目前,位于佛山的燃料電池企業,國鴻氫能、清極能源、廣東探索汽車、廣東清能等都有各自的優勢。以國鴻氫能為例,其技術團隊在大功率系統及氫能有軌電車開發上很有經驗:2017年開始研發有軌電車就采用了120kW燃料電池系統;2021年12月,由數軌科技打造的全新一代臨港T2線中運量自動駕駛氫動力數字軌道膠輪電車首次亮相,此膠輪電車搭載了國鴻氫能整套動力系統集成方案,整列車配置2套國鴻氫能氫動力系統,車輛續航里程100km,加氫時間15min。
未來上述幾家燃料電池企業,包括新加入的國家電投,誰有可能受益于佛山氫能有軌電車建設?這有待官方確切的消息。
無論誰中標,隨著氫能的推廣應用,尤其是氫燃料電池技術的發展和進步,佛山政府將持續大力發展氫能源產業,通過支持氫能有軌電車投產應用,帶動上下游產業鏈在當地形成一定的規模效應,為新一輪的產業升級提供基礎。