縱使目前零排放載具以鋰電池技術相對成熟,但日本車廠如豐田 Toyota 、本田 Honda 仍持續發展氫燃料電池技術;而東日本鐵道公司 JR East 、日立 Hitachi 與豐田在 2019 年就宣布三方合作開發氫燃料混合動力電車,現在正式公布 2022 年 3 月於橫濱與川崎之間進行氫燃料電車 HYBARI 的測試驗證,實踐零排放鐵道的未來計畫。
▲實驗路線將在橫濱與川崎之間進行
選擇氫燃料電池的原因是由於相較鋰電池原物料更無爭議,氫燃料能夠透過可再生能源與可再生原料生產,且使用時不會產生二氧化碳,只會排出水,希望能透過氫燃料電車降低地球暖化與提供多元能源,朝向無碳社會邁進。
▲三方技術共同完成 HYBARI
系列號 FV-E991 、暱稱 HYBARI 全稱是 HYdrogen-HYBrid Advanced Rail vehicle for Innovation ,意指氫混動力先進鐵道車輛,車輛的塗裝則是以燃料電池使用後排放的水飛濺到泥土為意象。
▲由氫燃料發電後,結合鋰電池共同驅動馬達,同時也將發電的額外電力供給到主蓄電池
在三方合作的計畫當中, JR East 具備電車的設計與製造技術,同時與日立合作開發混合動力系統,而 Toyota 則握有燃料電池的關鍵技術,三方希望能夠把 Toyota 在氫燃料汽車的開發經驗轉移到電車上。 HYBARI 的本質是一套以氫燃料電池為主、鋰電池為輔的混合動力電車,可達最快每小時 100 公里(最高速約 140 公里)。
▲ HYBARI 的技術規格
HYBARI 由兩列 FV-E991 構成,其中一列搭載日立的主電路用蓄電池與變電系統,另一列則搭載 Toyota 的氫燃料電池裝置,由氫燃料儲存施補充高壓氫氣作為能源來源,透過燃料電池轉換加入酵素進行發電,再透過 DC / DC 轉換後導入變電設備,與日立的主電路蓄電池同步驅動馬達,而日立的主電路蓄電池也自燃料電池轉換的剩餘能源持續補充電力。
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