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文章來源：蔚藍軌跡 Rail

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減少運輸中的溫室氣體排放仍然是美國政府、行業(yè)和公眾高度關注的話題。根據(jù)美國環(huán)境保護署（EPA）數(shù)據(jù)，交通運輸行業(yè)占美國溫室氣體排放的份額最大（2021年為28%）。其他行業(yè)（電力、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)和住宅建筑）的排放都較少。盡管交通運輸行業(yè)消耗的能源不如工業(yè)部門，但由于其幾乎完全依賴化石燃料，因此產(chǎn)生了更多的溫室氣體（GHG）排放。

氫：一種前景明朗的替代燃料

美國政府設定的目標是到2030年實現(xiàn)美國溫室氣體排放減少50-52%，到2050年實現(xiàn)凈零排放。為了實現(xiàn)這一目標,必須減少交通運輸行業(yè)對化石燃料的依賴。2023年1月，美國能源部（DOE）、交通運輸部（DOT）、環(huán)保署（EPA）和住房和城市發(fā)展部（HUD）聯(lián)合發(fā)布了《美國交通運輸脫碳國家藍圖》，確定了清潔氫能源在減排方面的戰(zhàn)略作用。氫對于減排至關重要，因為這是一種非常清潔的燃料。氫動力車輛不會產(chǎn)生溫室氣體排放。如果所使用的氫采用太陽能和風能等可再生能源生產(chǎn)（即“綠氫”），那么整個供應鏈可以實現(xiàn)0溫室氣體排放。氫作為一種能量載體，還有其他的明顯優(yōu)勢。氫非常輕，在所有普通燃料中具有最高的能量比（單位質量的能量含量）。這就是氫氣被用作許多現(xiàn)代火箭發(fā)動機的燃料的原因之一。根據(jù)美國能源部的燃料性能比較，1磅的氫含有的能量與0.4加侖（約2.8磅）的柴油燃料相同。在實際應用中，氫需要高壓或低溫儲氫罐，這在一定程度上降低了其對小型車輛的優(yōu)勢。然而，在更大更重的機械中，如鐵路車輛，對專用儲氫罐的要求更容易滿足。

Stadler氫能源動車組ZEMU

自2018年以來，氫能源列車已經(jīng)在德國投入運營，并已在其他幾個歐洲國家完成了試驗。2019年，美國圣貝納迪諾縣運輸管理局（SBCTA）授予Stadler美國公司（瑞士火車制造商Stadler公司美國子公司）從一份美國首列氫能源動車組的供貨合同，附未來4列可增購選項。動車組命名為ZEMU，意為“零排放動車組”。ZEMU使用了“氫燃料電池+蓄電池”的牽引組合。氫和氧之間的反應只產(chǎn)生水和熱。ZEMU運行時只釋放水蒸氣，這意味著更清潔的空氣和更少的全球變暖量。當氫氣本身通過綠色方法產(chǎn)生時，整個系統(tǒng)就可以實現(xiàn)零碳排放。ZEMU采用2車編組，中間有一個動力模塊，內置儲氫罐和燃料電池。列車定員108人，另有寬敞的站立空間，最高運行速度79英里/小時。動車組預計將于2024年在圣貝納迪諾和加州雷德蘭茲之間投入運營。

TTC的ZEMU測試

首列ZEMU于9月抵達美國，目前正在科羅拉多州普韋布洛的美國交通部運輸技術中心（TTC）進行測試。ZEMU測試由Stadler測試工程師進行，ENSCO TTC人員提供支持。測試包括兩個階段。第一階段，現(xiàn)在正在進行，包括靜態(tài)傾擺、車輪負載均衡和蓄電池充電能力測試。第二階段包括列車驗收所需的動態(tài)在軌測試，包括加速和減速、最高速度、制動性能、電磁干擾輻射、PTC和列車無線電、乘坐質量和其他測試。第二階段還將包括一套專門針對氫動力牽引的測試，包括驗證車輛運行里程、燃料消耗、牽引性能、加氫操作和零排放驗證。ZEMU的動態(tài)軌道上測試將在TTC的交通運輸測試軌道（TTT）和/或鐵路測試軌道（RTT）上進行。TTT是一個9.1英里的環(huán)線，旨在模擬城市鐵路，包括小曲線。RTT是一個13.5英里的環(huán)線，用于對列車165英里/小時速度測試。這兩條軌道為列車運行提供了很大的靈活性，并允許Stadler和ENSCO的測試工程師對各種運行場景進行評估。

TTC對氫燃料列車提供支持

Stadler和ENSCO都特別注意在TTC的正確加氫操作和燃料存儲。在合作伙伴的支持下，ENSCO已經(jīng)制定了一個路線圖，包括一個短期解決方案和一個長期計劃，以建立一個永久的加氫站，并在TTC進行氫能源交通運輸研究和測試。北美鐵路行業(yè)需要可替代綠色能源，如氫，以滿足日益增長的可持續(xù)性需求。TTC支持美國首次氫能源客運列車測試，并計劃支持所有未來的研究和測試需求，以實現(xiàn)未來安全和可持續(xù)的交通運輸。業(yè)內專業(yè)人士在佛羅里達州奧蘭多的APTA博覽會上首次看到了ZEMU。ZEMU將于11月7日返回TTC進行測試。