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2022年8月24日，14列氫燃料電池客運(yùn)機(jī)車(chē)在德國(guó)西北部下薩克森州的一段鐵路上正式投入使用。根據(jù)當(dāng)時(shí)的報(bào)道，這是全球首條氫動(dòng)力機(jī)車(chē)專(zhuān)線。

2023年8月3日，在運(yùn)行近一年后，這批氫燃料電池機(jī)車(chē)被宣布停運(yùn)。主管機(jī)構(gòu)表示，未來(lái)這些線路上將運(yùn)行電力驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)。

即將被取代的氫燃料電池客運(yùn)機(jī)車(chē)在德國(guó)下薩克森州運(yùn)行，當(dāng)時(shí)是15輛柴油機(jī)車(chē)的“繼任者”。它們由法國(guó)阿爾斯通公司設(shè)計(jì)，僅用氫燃料電池發(fā)電，續(xù)航里程可達(dá)1000公里，最高時(shí)速達(dá)140公里。機(jī)車(chē)在行駛時(shí)擁有非常優(yōu)秀的噪音控制能力，并且在行駛途中完全不產(chǎn)生排放，釋放到環(huán)境中的只有水蒸氣和冷凝水。

下薩克森州州長(zhǎng)Stephan Weil曾表示，氫燃料電池機(jī)車(chē)項(xiàng)目一共耗資9300萬(wàn)歐元，是該州環(huán)保經(jīng)濟(jì)上的一個(gè)旗幟性項(xiàng)目。因?yàn)榛疖?chē)太重，依靠電池供電并不是一個(gè)可行的選擇，氫燃料電池機(jī)車(chē)就被認(rèn)為是傳統(tǒng)柴油機(jī)車(chē)最實(shí)用的環(huán)保替代品之一。

但在之后的運(yùn)行過(guò)程中，氫燃料電池機(jī)車(chē)出現(xiàn)了各種問(wèn)題：多次脫軌；對(duì)鐵路線路要求高，需要進(jìn)行持續(xù)的硬件和軟件改造；會(huì)駕駛氫燃料電池機(jī)車(chē)司機(jī)的短缺，冬天加氫站問(wèn)題頻頻。同時(shí)，根據(jù)2022年德國(guó)巴登-符騰堡州委托進(jìn)行的一項(xiàng)研究顯示，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，氫燃料電池機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)成本可能比其他電動(dòng)機(jī)車(chē)高80%。

德國(guó)電子信息技術(shù)協(xié)會(huì)曾對(duì)氫燃料電池機(jī)車(chē)成本分析指出，與柴油機(jī)車(chē)、動(dòng)力電池機(jī)車(chē)相比，氫燃料電池機(jī)車(chē)在非電氣化線路上并不具備任何成本優(yōu)勢(shì)。預(yù)期的30年使用生命周期中，可再生能源水解制氫過(guò)程的能源轉(zhuǎn)化效率低于80%，燃料電池組件的工作效率無(wú)法突破70%，共同導(dǎo)致氫能機(jī)車(chē)的能源效率僅為50%左右。經(jīng)核算，動(dòng)力電池機(jī)車(chē)的電力能源開(kāi)支約為2500萬(wàn)歐元，而燃料電池機(jī)車(chē)的氫能費(fèi)用則高達(dá)約4500萬(wàn)歐元。

這將導(dǎo)致單輛氫燃料電池機(jī)車(chē)的總成本比動(dòng)力電池機(jī)車(chē)高出5900萬(wàn)歐元。如果再考慮機(jī)車(chē)部件回收利用等環(huán)節(jié)，氫燃料電池機(jī)車(chē)的全生命周期成本相當(dāng)于動(dòng)力電池機(jī)車(chē)的135%。

另一方面，目前的燃料電池組件在高強(qiáng)度、復(fù)雜工況下的壽命有限，經(jīng)估算，30年內(nèi)燃料電池組件至少需要進(jìn)行7次替換，這相當(dāng)于需要5800萬(wàn)歐元的額外開(kāi)支。

高額的氫能價(jià)格以及昂貴的燃料電池組件更換費(fèi)用是造成成本差異的關(guān)鍵。

最終，在今年8月初，LVNG鐵路公司宣布取消氫燃料電池計(jì)劃。未來(lái)，這些鐵路線路將過(guò)渡到電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：下薩克森州官員計(jì)劃到2029年引入102輛新型動(dòng)力電池機(jī)車(chē)，以及27條由恒定電力架空電力線供電的電動(dòng)機(jī)車(chē)，至2037年淘汰所有柴油機(jī)車(chē)。

法國(guó)阿爾斯通公司曾估計(jì)，僅在德國(guó)，未來(lái)會(huì)有2500輛到3000輛柴油機(jī)車(chē)將會(huì)被氫燃料電池機(jī)車(chē)取代。而這次氫燃料電池機(jī)車(chē)的折戟，將打擊市場(chǎng)對(duì)氫能動(dòng)力的“樂(lè)觀”預(yù)測(cè)。

對(duì)氫燃料電池機(jī)車(chē)投入研究的并不只有德國(guó)。中國(guó)、英國(guó)、日本、法國(guó)、韓國(guó)等均在積極推進(jìn)氫能機(jī)車(chē)的研究和示范。目前尚不清楚德國(guó)鐵路計(jì)劃的轉(zhuǎn)變是否或如何影響其他地區(qū)氫燃料電池機(jī)車(chē)項(xiàng)目。

氫能動(dòng)力和純電動(dòng)力的比拼不僅存在火車(chē)行業(yè)，在汽車(chē)行業(yè)，兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)也是討論已久的話題。目前來(lái)看，在技術(shù)路線和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，純電動(dòng)力都優(yōu)勢(shì)明顯，氫能居高不下的成本和運(yùn)輸儲(chǔ)存難度仍是尚無(wú)法突破的瓶頸。

來(lái)源：氫能最前線