在鐵路環(huán)境下,F(xiàn)CH技術(shù)與現(xiàn)有的駕駛技術(shù)競(jìng)爭(zhēng),如柴油和弓網(wǎng)等;同時(shí)也與電池解決方案等新興技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。研究表明,F(xiàn)CH列車(chē)的性能如柴油技術(shù)一樣,符合鐵路系統(tǒng)的要求。最成熟的FCH應(yīng)用程序,如動(dòng)車(chē)程序,特別是在生產(chǎn)氫的能源便宜的情況下(例如在斯堪的那維亞),在短期內(nèi)有可能與柴油動(dòng)力列車(chē)競(jìng)爭(zhēng)成本。在經(jīng)濟(jì)上,它們的性能可以超過(guò)弓網(wǎng)電氣化服務(wù)頻率較低的地方,同時(shí)仍然提供電氣化的環(huán)境收益。由于其距離長(zhǎng)、添加燃料速度快,F(xiàn)CH技術(shù)克服了電池的技術(shù)約束。
憑借FCH技術(shù)的這種競(jìng)爭(zhēng)力和給定的框架條件,到2030年,F(xiàn)CH動(dòng)車(chē)組可能取代30%的柴油動(dòng)車(chē),成為最適合市場(chǎng)的應(yīng)用。目前市場(chǎng)上和公開(kāi)招標(biāo)的動(dòng)車(chē)組情況表明,可以在技術(shù)前進(jìn)的道路上推出新型動(dòng)車(chē)組,也可以增加向非歐洲國(guó)家的出口機(jī)會(huì)。調(diào)車(chē)機(jī)和正線機(jī)車(chē)市場(chǎng)相對(duì)平穩(wěn),主要原因是延遲的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)—預(yù)計(jì)在2023年之前不會(huì)發(fā)生技術(shù)較快發(fā)展(對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的進(jìn)一步需求較弱)。
在整個(gè)歐洲,F(xiàn)CH列車(chē)的需求預(yù)計(jì)將主要由中歐和北歐的領(lǐng)跑者市場(chǎng)推動(dòng),這些市場(chǎng)已經(jīng)對(duì)動(dòng)車(chē)組進(jìn)行了開(kāi)放和計(jì)劃的招標(biāo),而部署FCH列車(chē)可能性較低的新來(lái)者市場(chǎng)則預(yù)計(jì)將為相對(duì)較新的應(yīng)用開(kāi)發(fā)注入活力,主要是為了取代其成熟的柴油動(dòng)力機(jī)組。
在深入分析整個(gè)歐洲不同案例研究的基礎(chǔ)上,包括以動(dòng)車(chē)組為重點(diǎn)的4個(gè)案例研究、以調(diào)車(chē)機(jī)為重點(diǎn)的3個(gè)案例研究和以主線機(jī)車(chē)為重點(diǎn)的3個(gè)案例研究,以下主要結(jié)論如下可用于FCH列車(chē)的使用:
—在較長(zhǎng)的非電氣化路線上(100公里以上)使用時(shí),F(xiàn)CH列車(chē)具有經(jīng)濟(jì)意義;
—FCH列車(chē)可特別用于最后一英里的送貨路線,也可用于利用率很低的主要線路(每天最多10趟列車(chē));
—低電力成本(低于50歐元/兆瓦時(shí)),以及基礎(chǔ)設(shè)施(加氫站、電極)的高利用率,有利于FCH技術(shù)的使用;
—FCH列車(chē)能夠在不到20分鐘的很短停機(jī)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行(由于快速補(bǔ)充燃料),并且還能在不補(bǔ)充燃料的情況下,完成超過(guò)18小時(shí)的長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間;
—在許多情況下,F(xiàn)CH列車(chē)是目前柴油列車(chē)的經(jīng)濟(jì)上可行的清潔替代方案;
—在某些情況下,電池驅(qū)動(dòng)的列車(chē)可能看起來(lái)是一個(gè)更具成本效益的選擇,但由于其高度特定于路線的定制電池配置而受到操作限制。
樂(lè)觀情況下的動(dòng)車(chē)組所有者總成本分析(TCO)
3種選擇情景下的歐盟FCH列車(chē)市場(chǎng)潛力
2028~2030年,F(xiàn)CH列車(chē)市場(chǎng)展望
在鐵路環(huán)境下,F(xiàn)CH技術(shù)需要采取系統(tǒng)性方法,同時(shí)在不同的應(yīng)用市場(chǎng)前端加快部署。由于FCH技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)效率高度依賴(lài),平均能源價(jià)格的下降或?qū)?duì)FCH列車(chē)的部署產(chǎn)生積極影響。因此,系統(tǒng)地利用氫能作為可再生能源的儲(chǔ)能,并更加充分地利用H2基礎(chǔ)設(shè)施,例如通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)運(yùn)使用的方式,是特別有趣的。
在公共交通領(lǐng)域,F(xiàn)CH技術(shù)所面臨的障礙與其他新技術(shù)在該領(lǐng)域大規(guī)模部署的風(fēng)口浪尖上遇到的困難沒(méi)有什么不同。大多數(shù)障礙與所有FCH列車(chē)應(yīng)用有關(guān)。在所有的問(wèn)題中有3個(gè)問(wèn)題被認(rèn)為是高度優(yōu)先。對(duì)于這3個(gè)問(wèn)題采取有針對(duì)性的研發(fā)項(xiàng)目(預(yù)計(jì)總預(yù)算為1.13億歐元),可以在短期內(nèi)完成攻堅(jiān)。這些技術(shù)開(kāi)發(fā)和示范項(xiàng)目帶來(lái)的額外產(chǎn)品可用性將有助于加快和優(yōu)化FCH列車(chē)的大規(guī)模應(yīng)用。
要推進(jìn)未來(lái)的FCH列車(chē),需要有針對(duì)性的原型,以及技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的大規(guī)模示范項(xiàng)目。這些項(xiàng)目可以進(jìn)一步制定商業(yè)應(yīng)用的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能要求,并為標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管修訂奠定基礎(chǔ)。這將有助于FCH列車(chē)在歐洲充分發(fā)揮其巨大的市場(chǎng)潛力,并為更廣泛的市場(chǎng)釋放FCH列車(chē)的潛力;同時(shí)幫助歐洲實(shí)現(xiàn)其在鐵路運(yùn)輸方面的排放和降噪目標(biāo)。
動(dòng)車(chē)組案例研究情況概述,,包括經(jīng)濟(jì)和環(huán)境結(jié)果
調(diào)車(chē)機(jī)案例研究情況概述,,包括經(jīng)濟(jì)和環(huán)境結(jié)果
主線機(jī)車(chē)案例研究情況概述,包括經(jīng)濟(jì)和環(huán)境結(jié)果
FCH列車(chē)生態(tài)系統(tǒng)的原理圖
鐵路環(huán)境下 FCH技術(shù)的障礙
短期研發(fā)項(xiàng)目概述