世界首列超級電容100%低地板有軌電車在中國南車株機亮相
 

              

　　以“車輛形態(tài)為骨骼”，表現(xiàn)廣州的精神氣質(zhì)。以“色彩方案為血肉”，用抽象設(shè)計使車輛外觀設(shè)計彰顯廣州人文特征，車頭分隔隱含“廣”字和“容”字。即將應(yīng)用于廣州新型有軌電車海珠示范段的世界首列完全超級電容儲能100%低地板有軌電車，今日在中國南車株洲電力機車有限公司（簡稱中國南車株機公司）亮相。純白色的車身，加上火紅木棉花貼膜的點綴，外觀將“自然和諧，銳意進取，務(wù)實高效，兼容并蓄，通達開放”的嶺南文化理念完美集于一身。

 

　　海珠區(qū)有軌電車是廣州市首條有軌電車線路，結(jié)合了超級電容儲能和100%低地板車輛雙項最新技術(shù)，只需在車站利用乘客上下車的時間進行充電，即可運行至下一站，每個站之間完全沒有接觸網(wǎng)。2013年6月底，廣州有軌電車公司與中國南車株機公司正式簽訂車輛采購合同，該項目的前兩列車將在中國南車株機公司的株洲本部生產(chǎn)與靜調(diào)，其后將在廣州南車城軌基地進行車輛的動態(tài)調(diào)試。從第三列車開始，后五列車均在廣州南車基地進行組裝、靜調(diào)、動調(diào)。

 

　　目前，首列車已經(jīng)完成組裝，正在進行靜態(tài)調(diào)試工序，預(yù)計在今年6月將可運抵廣州開始動態(tài)調(diào)試。后續(xù)列車也已經(jīng)在中國南車株機公司和廣州南車城軌基地開始組裝。今年12月完成現(xiàn)場聯(lián)調(diào)并正式上線運營。

 

 

　　儲能式有軌電車一方面承擔(dān)著綠色公共交通工具的功能，同時也是展現(xiàn)城市特色的一道移動風(fēng)景線。

 

　　有軌電車公司相關(guān)人員介紹說，在進行這套方案的造型時，我們著重要表現(xiàn)包容、優(yōu)雅、怡然自得的姿態(tài),借鑒漢字“廣”的線條，勾勒出前窗縱深方向的輪廓，下部裙板的造型結(jié)合了防撞擊的安全距離要求，向前方突出部分車鉤外飾板。整個造型方案線條流暢，形態(tài)飽滿，體現(xiàn)了廣州的人文特征。

 

　　素有花城之稱，擁有眾多亞熱帶花卉的廣州以英雄木棉為市花，寓意深遠。在嶺南畫派的代表作品中常見木棉酣暢熱烈，鮮艷明麗的身姿。

 

　　結(jié)合廣州天氣，車身圖案采用耐用貼膜，在保證視覺效果的同時，可配合不同時期的主題方便對車身圖案進行更換。

 

　　不僅是車輛外觀，內(nèi)裝設(shè)計也頗有講究，據(jù)介紹，內(nèi)裝秉承現(xiàn)代、安全、舒適、無障礙、人性化的設(shè)計理念，以乘客為設(shè)計出發(fā)點，處處關(guān)心乘客的感受。車內(nèi)頂板的凈高達到2288mm，車門入口凈高也超過2050mm，營造寬敞舒適的空間。

 

　　整體顏色以白色為主，藍色座椅點綴，協(xié)調(diào)、明快、柔和，富有現(xiàn)代氣息；而每個車門入口處還特意設(shè)置了“與眾不同”的橙色愛心座椅，方便有需要的乘客，全車共有10個愛心座椅。

 

　　此外，每列車在中間兩節(jié)車內(nèi)各設(shè)置了一個殘疾人輪椅區(qū)域，方便輪椅的放置。同時在區(qū)域安裝了折疊座椅，既不占用空間，也可在有需要的時候提供座位。

 

　　座椅設(shè)計符合人體曲線，確保了乘坐的舒適性；從人機尺寸為設(shè)計依據(jù)布置的扶手桿、拉環(huán)，給站立的乘客帶來了便利。

 

 

　　廣州海珠線項目列車采用三動一拖的四模塊編組，車輛長度約36.5米，最大載客能力368人。車體選用輕量化的不銹鋼材料，總重約55噸，列車最高運行速度70km/h，通過最大坡度60‰，最小通過曲線半徑25米。其站內(nèi)最大充電時間30秒，一次充電后能連續(xù)行駛4公里。

 

　　100%低地板體現(xiàn)城市品位、人文關(guān)懷

 

　　該車型車門口地板距地面僅325毫米，無需站臺，乘客抬腳即可搭乘，低地板技術(shù)使得四節(jié)車車門數(shù)量達到5個，有效分流上下車人數(shù)，充分顯示了城市交通工具對人的關(guān)懷，體現(xiàn)出了城市的高品位。

 

　　車輛在運行時，普通的70%低地板車臺階處站立乘客易受慣性作用，影響人身安全，高地板區(qū)域乘客站立空間比低地板區(qū)域矮很多，空間較壓抑，通道也十分狹小，進出不很方便，而100%低地板車車門較多、覆蓋區(qū)域廣，上下客流不容易出現(xiàn)擁堵，站臺利用率高。按照車輛低地板區(qū)域能夠達到客室面積的百分比，低地板車輛又分很多種類型，其中技術(shù)難度最大的就是100%低地板輕軌車。

 

 

　　在中國工程院院士、中國南車株機公司專家委員會主任劉友梅的牽頭下，將100%低地板技術(shù)與南車株機公司自主研發(fā)的有軌電車動力“芯”技術(shù)——超級電容技術(shù)相結(jié)合，成功將兩者相結(jié)合，研制成功世界首列完全超級電容100%低地板有軌電車，目前，應(yīng)用于有軌電車的超級電容單體已經(jīng)采用了世界最大的7500F，并配置有完善的能源管理系統(tǒng)，精確控制超級電容每一度電的使用。車輛充滿電后可最遠可運行4公里，即使某個車站的充電裝置故障，也可運行至下一站充電。另外，海珠有軌電車試驗段還配備有移動式充電車，當車站的充電裝置故障，可將移動充電車開至故障車站對列車進行充電，保證列車的運行，降低故障對運營的影響。很快9500F單體的超級電容也將開始使用。

 

　　車輛運行中，超級電容供給牽引時所需能量，吸收制動時產(chǎn)生的再生能量，能量回收效率達85%以上，可實現(xiàn)能量的高效、循環(huán)利用。

 

　　供電方面，在各個車站設(shè)置地面充電裝置為有軌電車充電。當列車抵達車站后，無需司機操作即可通過設(shè)置在車站的地面充電裝置自動完成充電?；诤懔鳌⑾迚旱目焖俪潆娞匦?，站內(nèi)最大充電時間僅需30秒。而一般正常運行時，每個站的實際充電時間僅需十幾秒。

 

　　因車輛運行時采用車載超級電容供電，每個站之間無架空接觸網(wǎng)，不影響城市景觀。儲能式無接觸網(wǎng)方案的車輛與供電相互獨立，工程的可實施性較好，未來還可通過更換更大容量的儲能元件提升車輛性能，運營的效能改善空間較大。

 

 

　　由于采用了無化學(xué)反應(yīng)的物理性大容量超級電容，無爆炸、起火危險，其充放電次數(shù)可達100萬次，使用壽命可達10年；動力充足，車輛最高運行時速可70公里；剎車制動時，動能轉(zhuǎn)化為電能反饋到超級電容存儲再使用的效率可達85%以上。

 

　　每個超級電容元件內(nèi)部均設(shè)有單向安全閥以瀉放內(nèi)部氣壓，而鋁外殼處采用焊接方式，即使萬一出現(xiàn)電容短路或超壓，也可迅速排出氣體，不會引起爆炸、燃燒；多組超級電容串并聯(lián)使用時，外部設(shè)置平衡電路，確保所有單體電壓均在限值以內(nèi)；在整車設(shè)計時，通過空調(diào)系統(tǒng)的排氣對儲能裝置進行冷卻，確保了超級電容環(huán)境溫度不超過設(shè)計值。

 

　　通過上述措施的實施，超級電容可以確保一百萬次的充放電壽命，使用時間可長達十年以上。

 

 

　　新型有軌電車系統(tǒng)具有安全高效、節(jié)能環(huán)保、科技時尚、投資少、見效快的特點，代表了當前世界軌道交通行業(yè)最新技術(shù)和環(huán)境友好型城市發(fā)展最新選擇。建設(shè)新型有軌電車系統(tǒng)，對于構(gòu)建層次分明、高效便捷的現(xiàn)代化交通網(wǎng)絡(luò)體系，破解城市交通難題和環(huán)保難題，帶動軌道交通裝備業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展，實現(xiàn)廣州市“三個重大突破”，加快推進新型城市化發(fā)展具有重要的意義。

 

　　海珠區(qū)新型有軌電車示范段采用的純超級電容的低地板有軌電車在世界上屬首創(chuàng)，具有開創(chuàng)性和試驗性，代表了當今世界軌道交通技術(shù)的發(fā)展趨勢。

 

　　由于儲能式現(xiàn)代有軌電車可免去傳統(tǒng)的架空接觸網(wǎng)，可節(jié)省架空接觸網(wǎng)投資、無視覺污染、契合城市道路布局等優(yōu)勢；由于儲能式車輛可以實現(xiàn)能量的高效利用和循環(huán)利用，是名副其實的“綠色交通工具”。其城市環(huán)境適應(yīng)性強、快速便捷、安全舒適、節(jié)能環(huán)保、投資節(jié)省、建設(shè)期短等顯著優(yōu)點對緩解城市交通壓力和減少環(huán)境污染具有重大作用。其建設(shè)成本僅為地鐵系統(tǒng)的1/4～1/5，運量為單向高峰小時0.8～1.5萬人，是城市軌道交通中運量系統(tǒng)的優(yōu)選模式。是面向未來的新一代城市軌道交通模式，儲能式交通將成為城市軌道交通系列的主流。

 

　　在推進海珠有軌電車試驗段建設(shè)，并將其打造高標準“示范段”的同時，廣州市正在積極開展全市有軌電車線網(wǎng)規(guī)劃研究工作。目前國內(nèi)多個城市規(guī)劃了數(shù)百條城市有軌電車線路，據(jù)初步統(tǒng)計，2020年前國內(nèi)的有軌電車線將超過2000公里，新型有軌電車有著巨大的市場需求和潛力。試驗段有軌電車前兩列車在中國南車株機公司完成試制和組裝后，第三列車開始將放在廣州南車基地生產(chǎn)。中國南車株機公司表示，其在國內(nèi)的儲能式有軌電車車輛均優(yōu)先放在廣州南車基地生產(chǎn)，并全力打造具有自主知識產(chǎn)權(quán)、國際領(lǐng)先的儲能式現(xiàn)代有軌電車交通系統(tǒng)。

 

　　近年來，中國南車積極融入廣州市軌道交通發(fā)展的潮流，與廣州市共同規(guī)劃了近40億元的投資項目，并已建成城市軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)化制造基地、大功率機車修造基地，為廣州軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)鏈的快速形成和發(fā)展壯大奠定了堅實的基礎(chǔ)。已經(jīng)先后在廣州成立的企業(yè)包括：廣州南車城市軌道裝備有限公司、廣州南車有軌交通研究院有限公司、廣州電力機車有限公司、廣州南車時代電氣技術(shù)有限公司。

 

　　除此之外，隨著近年來有軌電車在軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展，廣州地鐵與中國南車在開始探討更全方面的合作，商討的內(nèi)容包括超級電容的制造與延伸開發(fā)、有軌電車車輛的維保及架大修、有軌電車項目總包合作等。中國南車擬加大研發(fā)投入，整合內(nèi)外資源，依托廣州城市軌道交通項目及產(chǎn)業(yè)合作以形成更強更大的核心競爭能力。