近日,在北京举办的第十三届中国铁路装备展组织的实车试乘活动上,我国首列混合动力动车组迎来首批客人,6月20日,车辆即将开始进入铁科院环线试验阶段。
混合动力型动车组在中车长客股份公司经过淋雨、小曲线通过能力等整车型式试验,完成调试工作,已经进入铁科院环线试验阶段。这是国内首次研发集成两种或三种动力源的混合动力动车组,能满足我国铁路从电气化铁路到非电气化铁路跨线运行的现实需求,预计今年下半年可进行正线运营考核工作。
根据《中长期铁路网规划》,预计2020年,电气化铁路将占全国铁路线路的60%,复线化率50%以上,非电气化铁路仍将长期占有很大比例。随着我国城镇化的加速发展,城市间大量通勤交通需求产生。迫切需求一种满足电气化铁路-非电气化铁路、干线铁路-支线铁路、客运专线-普通铁路跨线运行的轨道交通装备。
中车长客股份公司研制的国内首列、运营速度可适应每小时120-160公里的混合动力城际动车组,适用于线路长度在100公里以内,平均站间距小于10公里,客流量密集的中心城市到周边的卫星城市、卫星城市之间、大中城市的市郊以及贯穿中心城区的轨道交通线路。特别适用于少坐席多站席,快速乘降,旅行时间在1小时以内的情况。有接触网时,采用受电弓受流;无接触网时,采用内燃动力包或动力电池组牵引,实现从电气化铁路到非电气化铁路跨线运行、站段调车和线路自救。
混合动力动车组的行驶动力依据车辆行驶状态由单个动力源或多个动力源共同提供。中车长客股份公司已经研发出接触网供电+动力电池混合动力系统(简称EEMU)和触网供电+油电混合动力系统(简称DEMU)两种样车。依据这个平台,中车长客股份公司可以根据客户需要打造多款混合动力产品。除了一般的跨线运行,还能满足与现有机车或动车组进行连挂回送和救援的要求。
中车长客设计师李雪飞说:“由于动车组集成了多种动力源,对于车辆来说,集成柴油机组的内燃动力包、油箱以及动力电池组的新增牵引部件的合理布局、重量控制、噪声以及振动都是研发难点,在经过了精密的计算和分析后,长客出最优组合方案,目前经过部件试验、地面联调以及动态调试证明,动车组的各项指标均能满足设计要求。”
动车组最高运营时速为160公里。中车长客设计师荀玉涛解释说:“混合动力动车组集成多种动力源,在速度等级、能量管理、重量管理、噪声、续航里程之间必然互相制约,对车辆的整体性能以及高度集成要求比较高。如果速度快、能耗就高、对动力源功率要求就大,车身重量也会变大,这样一来,重量大、续航里程就短。因此这个速度应当是经过精密计算,取了最优组合方案。”
除了混合动力技术,混合动力动车组在其他方面也采用了不少新技术、新材料。噪声控制从声源、振源、传递路径到衰减抑制,进行系统分析、综合治理。空调机组、车下动力包单元柴油机噪声大,车辆选用新型隔声材料、优化动力包区域车下隔声结构,隔断声源传播途径,降低车内噪声。动车组安装wifi无线网络系统,可以实时连接互联网。除了常规试验,混合动力动车组将进行电池容量管理、电池包续航里程等专项试验。