SG.hu
Akkumulátoros vonatokkal váltaná ki a dízeleket a Hitachi
Mivel az Egyesült Királyság dízelmotoros vonatflottája a nyugdíjazás felé közeledik, a gyártók környezetbarát alternatívákkal kívánják helyettesíteni őket.
A motorvonatok jelenleg villamosított felsővezetékekről, illetve a villamosítás nélküli vonalakon a fedélzeti dízelgenerátorokból nyerik az áramot. Sok vonat képes mindkét áramforrásról üzemelni, és a kettő között váltani. Az akkumulátorral működő vonatokkal a vasúttársaságok megspórolhatnák a felsővezetékek telepítésének költségeit a nem villamosított pályákon, mely az Egyesült Királyságban hatalmas összegre rúgna.
A Hitachi északkelet-angliai Newton Aycliffe-i gyárában most fejeződött be egy új „tri-mode” szerelvény tesztelése, amelyben az egyik dízelgenerátort lítium akkumulátorokra cserélték. Ez lehetővé teszi, hogy akár 50%-kal kevesebb üzemanyagot használjon, amikor felsővezeték nélküli vonalakon közlekedik. E kísérlet alapján a vállalat egy olyan típust is tervez, amely egyáltalán nem tartalmaz dízelgenerátorokat, és amely reményei szerint akár 90 km-t is képes lesz megtenni a villamosítatlan pályaszakaszokon - azzal a céllal, hogy a teljes vasúthálózat dízelmentes legyen.
A Siemens a yorkshire-i Goole-ban található gyárában saját, kizárólag akkumulátoros vonatokat is fejleszt. A vállalat szerint több mint 600 járműre vár megrendelést olyan üzemeltetőktől, mint a ScotRail, a Great Western Railway (GWR) és a Transport for Wales. A GWR az év elején saját akkumulátoros vonatot is tesztelt. Japánban és Németországban már közlekednek kizárólag akkumulátoros vonatok, de brit szakértők szerint ezek egyedi tűzbiztonsági kihívásokat jelenthetnek. A Hitachi mérnökei az akkumulátorokon kiterjedt teszteket végeztek annak érdekében, hogy az utasok biztonságban legyenek vészhelyzetben.
A jelenlegi dízel-elektromos vonatokat úgy tervezték, hogy a villamosított pályaszakaszokon a felsővezetékekről nyerjék az energiát, máshol a kocsik alatt elhelyezett dízelgenerátorokat használnak. A Hitachi új vonata az egyik ilyen dízelgenerátor-egységet 16 akkumulátorral helyettesíti. A vonatok automatikusan tudnak váltani az áramforrások között, és a három üzemmódú változat elsősorban az állomásokon és a városi területeken használná akkumulátorait. A Hitachi szerint ezek az akkumulátorok töltődnek, miközben a vonat villamosított síneken halad, és ha a vonat áll, mindössze 10-15 perc kell hozzá. A vállalat szerint a meglévő dízel-elektromos vonatokat is fel lehetne szerelni akkumulátorokkal, hogy pénzt takarítsanak meg.
Az első, kizárólag akkumulátorokra épülő vonat 2016-ban állt forgalomba Japánban, de akkor miért csak most fejlesztik ki őket az Egyesült Királyságban? Koji Agatsuma, a Hitachi Rail műszaki vezetője, a vállalat akkumulátoros vonat-projektjének vezetője szerint a technológiai fejlődés és a politikai klíma megváltozása az ok, hogy most már az Egyesült Királyságban is van érdeklődés. Az új kormány elképzelése szerint a vonatok „olcsóbbak, zöldebbek és megbízhatóbbak” lesznek, miközben az akkumulátorok egyre kisebbek és nagyobb teljesítményűek. A fizikai korlátok azonban még most is fennállnak.
A Hitachi azért tervezte meg a három üzemmódú motorvonatot, mert az akkumulátorok eddig nem voltak képesek elég hosszú ideig kitartani ahhoz, hogy az Egyesült Királyságban a villamosítatlan pályák egészét lefedjék. Több vasúti területet is villamosítani lehetne, de ez költséges: 2020-ban a Network Rail becslése szerint a villamosítás 1 és 2,5 millió font közötti összegbe kerülne kilométerenként. A Siemens szerint ahhoz, hogy akkumulátoros vonatai az Egyesült Királyság vasúthálózatán közlekedhessenek, elég lenne rövidebb pályaszakaszokat villamosítani, és a vonatútvonalak mentén gyorstöltő pontokat elhelyezni.
A Hitachi tesztvonata 70 km-t tudott megtenni pusztán az akkumulátorok segítségével. Ez működne a London és Oxford vagy Hull közötti járatok esetében, mivel ezeken az útvonalakon sok a villamosított vasútvonal, de nem lenne képes például a Crewe és Holyhead közötti vonal teljes hosszában közlekedni. És bár 135 km-t tudott megtenni dízelüzemben és akkumulátorral is, ez viszonylag sík tesztpályán történt. Az olyan skóciai útvonalakon, mint amilyeneket a TransPennine szolgál ki több energiát igénylő emelkedőkkel kell számolni, ami lerövidíti a segítség nélkül megtehető teljes távolságot.
Jim Brewin, a Hitachi Rail brit és írországi vezetője szerint a kormány célja, hogy 2050-re „nettó nullára” csökkentse az ország széndioxid-kibocsátását, azt jelenti, hogy az iparág a teljesen akkumulátoros vonatok felé halad, a hibrid vonatok pedig csak egy lépcsőfokot jelentenek az úton. Elmondása szerint ahogy a cellák könnyebbé és erősebbé válnak, a vállalat újabb modellekre cserélheti őket a teljesítmény javítása érdekében. A cég nemrégiben végzett tesztjei azt mutatták, hogy a meglévő vonatok átalakíthatók, hogy teljesen vagy részben akkumulátoros üzeművé váljanak.
A lítium akkumulátorok szakértői szerint a közúti járművekben használt akkumulátorok legalább hússzor kisebb valószínűséggel gyulladnak ki, mint a dízel- vagy benzinüzemű autók. A Hitachi vonata Nissan Leaf cellákat használ, amelyek a közúti járművekben használt 14 év alatt 16 tűzesetben vettek részt az EV Fire Safe szerint, amely adatokat gyűjt az akkumulátortüzekről világszerte. Ez a szám a világszerte eladott több mint 500 000 cellából származik. "Megfelelően kezelve a lítium akkumulátorok nagyon biztonságosak” - mondja Jon Simpson, egykori tűzoltó, jelenleg tűzvédelmi tanácsadó. Ha azonban a lítium akkumulátorok megrongálódnak, akkor termikus baleset állhat elő, ami azt jelenti, hogy a cellában ellenőrizhetetlen hőmérséklet-emelkedés következik be, ami megnehezíti a tűz megfékezését és eloltását. A cella ilyen sérülését csak egy komoly baleset vagy kisiklás okozhatja.
Euan McTurk, az akkumulátorok elektrokémikus tanácsadója szerint a Nissan Leaf cellái „sokkal robusztusabbak, mint ahogy azt az emberek gondolják”. Szerinte ahhoz, hogy kigyulladjanak, „magukat a cellákat kellene látványosan lángra lobbantani, ami azt jelentené, hogy egy nagyon erős külső szerkezeten kellene áthatolni”. Chris Dautel, a gyártó vezető villamosmérnöke szerint a Hitachi tesztelésének része volt egy cella szándékos destabilizálása, beleértve annak átszúrását és túlmelegítését. Hozzáteszi, hogy a Hitachi minden egyes cella köré hőpajzsot helyezett, hogy megakadályozza a probléma átterjedését a többi cellára, ami azt jelenti, hogy „nem fenyegeti veszély az utasokat hőguta esetén”.
A vonatot a tetőn egy hűtőegységgel is felszerelték, amely szabályozza az akkumulátorok hőmérsékletét, a vállalat pedig olyan szoftvert fejlesztett ki, amely felügyeli és szabályozza a cellákat. Simpson tűzvédelmi tanácsadó szerint lítiumakkumulátor-tűz esetén sürgősen el kell árasztani a cellát a lehető legtöbb vízzel, hogy lehűtsék, ami a tűz keletkezési helyétől függően nem biztos, hogy kivitelezhető. "Az alagutak valószínűleg a legkockázatosabb terület a vasúti környezetben” - mondja Graham Kenyon villamosmérnöki tanácsadó. "Ha tűz keletkezik, az emberek evakuálásakor valószínűleg a füst és a mérgező gázok a legveszélyesebb tényezők.”
Bizonyos esetekben a tűzoltók számára biztonságosabb, ha hagyják, hogy az akkumulátor kiégjen magától, de egy vonat pályán hagyása komoly fennakadást okozhat. Dautel szerint egy akkumulátortűzzel érintett vagont még égés közben is el lehetne tolni az útból, annyira hatékony a cellákat körülvevő tűzgátló fal. "Incidensek esetén evakuálnánk az utasokat, de ők nem látnának semmit” - mondja. Hozzáteszi, hogy mivel minden egység önállóan működik, a vonat a többi kocsiban lévő akkumulátorok segítségével továbbra is képes lenne önmagát mozgatni - vagy egy másik vonat által húzva.
A motorvonatok jelenleg villamosított felsővezetékekről, illetve a villamosítás nélküli vonalakon a fedélzeti dízelgenerátorokból nyerik az áramot. Sok vonat képes mindkét áramforrásról üzemelni, és a kettő között váltani. Az akkumulátorral működő vonatokkal a vasúttársaságok megspórolhatnák a felsővezetékek telepítésének költségeit a nem villamosított pályákon, mely az Egyesült Királyságban hatalmas összegre rúgna.
A Hitachi északkelet-angliai Newton Aycliffe-i gyárában most fejeződött be egy új „tri-mode” szerelvény tesztelése, amelyben az egyik dízelgenerátort lítium akkumulátorokra cserélték. Ez lehetővé teszi, hogy akár 50%-kal kevesebb üzemanyagot használjon, amikor felsővezeték nélküli vonalakon közlekedik. E kísérlet alapján a vállalat egy olyan típust is tervez, amely egyáltalán nem tartalmaz dízelgenerátorokat, és amely reményei szerint akár 90 km-t is képes lesz megtenni a villamosítatlan pályaszakaszokon - azzal a céllal, hogy a teljes vasúthálózat dízelmentes legyen.
A Siemens a yorkshire-i Goole-ban található gyárában saját, kizárólag akkumulátoros vonatokat is fejleszt. A vállalat szerint több mint 600 járműre vár megrendelést olyan üzemeltetőktől, mint a ScotRail, a Great Western Railway (GWR) és a Transport for Wales. A GWR az év elején saját akkumulátoros vonatot is tesztelt. Japánban és Németországban már közlekednek kizárólag akkumulátoros vonatok, de brit szakértők szerint ezek egyedi tűzbiztonsági kihívásokat jelenthetnek. A Hitachi mérnökei az akkumulátorokon kiterjedt teszteket végeztek annak érdekében, hogy az utasok biztonságban legyenek vészhelyzetben.
A jelenlegi dízel-elektromos vonatokat úgy tervezték, hogy a villamosított pályaszakaszokon a felsővezetékekről nyerjék az energiát, máshol a kocsik alatt elhelyezett dízelgenerátorokat használnak. A Hitachi új vonata az egyik ilyen dízelgenerátor-egységet 16 akkumulátorral helyettesíti. A vonatok automatikusan tudnak váltani az áramforrások között, és a három üzemmódú változat elsősorban az állomásokon és a városi területeken használná akkumulátorait. A Hitachi szerint ezek az akkumulátorok töltődnek, miközben a vonat villamosított síneken halad, és ha a vonat áll, mindössze 10-15 perc kell hozzá. A vállalat szerint a meglévő dízel-elektromos vonatokat is fel lehetne szerelni akkumulátorokkal, hogy pénzt takarítsanak meg.
Az első, kizárólag akkumulátorokra épülő vonat 2016-ban állt forgalomba Japánban, de akkor miért csak most fejlesztik ki őket az Egyesült Királyságban? Koji Agatsuma, a Hitachi Rail műszaki vezetője, a vállalat akkumulátoros vonat-projektjének vezetője szerint a technológiai fejlődés és a politikai klíma megváltozása az ok, hogy most már az Egyesült Királyságban is van érdeklődés. Az új kormány elképzelése szerint a vonatok „olcsóbbak, zöldebbek és megbízhatóbbak” lesznek, miközben az akkumulátorok egyre kisebbek és nagyobb teljesítményűek. A fizikai korlátok azonban még most is fennállnak.
A Hitachi azért tervezte meg a három üzemmódú motorvonatot, mert az akkumulátorok eddig nem voltak képesek elég hosszú ideig kitartani ahhoz, hogy az Egyesült Királyságban a villamosítatlan pályák egészét lefedjék. Több vasúti területet is villamosítani lehetne, de ez költséges: 2020-ban a Network Rail becslése szerint a villamosítás 1 és 2,5 millió font közötti összegbe kerülne kilométerenként. A Siemens szerint ahhoz, hogy akkumulátoros vonatai az Egyesült Királyság vasúthálózatán közlekedhessenek, elég lenne rövidebb pályaszakaszokat villamosítani, és a vonatútvonalak mentén gyorstöltő pontokat elhelyezni.
A Hitachi tesztvonata 70 km-t tudott megtenni pusztán az akkumulátorok segítségével. Ez működne a London és Oxford vagy Hull közötti járatok esetében, mivel ezeken az útvonalakon sok a villamosított vasútvonal, de nem lenne képes például a Crewe és Holyhead közötti vonal teljes hosszában közlekedni. És bár 135 km-t tudott megtenni dízelüzemben és akkumulátorral is, ez viszonylag sík tesztpályán történt. Az olyan skóciai útvonalakon, mint amilyeneket a TransPennine szolgál ki több energiát igénylő emelkedőkkel kell számolni, ami lerövidíti a segítség nélkül megtehető teljes távolságot.
Jim Brewin, a Hitachi Rail brit és írországi vezetője szerint a kormány célja, hogy 2050-re „nettó nullára” csökkentse az ország széndioxid-kibocsátását, azt jelenti, hogy az iparág a teljesen akkumulátoros vonatok felé halad, a hibrid vonatok pedig csak egy lépcsőfokot jelentenek az úton. Elmondása szerint ahogy a cellák könnyebbé és erősebbé válnak, a vállalat újabb modellekre cserélheti őket a teljesítmény javítása érdekében. A cég nemrégiben végzett tesztjei azt mutatták, hogy a meglévő vonatok átalakíthatók, hogy teljesen vagy részben akkumulátoros üzeművé váljanak.
A lítium akkumulátorok szakértői szerint a közúti járművekben használt akkumulátorok legalább hússzor kisebb valószínűséggel gyulladnak ki, mint a dízel- vagy benzinüzemű autók. A Hitachi vonata Nissan Leaf cellákat használ, amelyek a közúti járművekben használt 14 év alatt 16 tűzesetben vettek részt az EV Fire Safe szerint, amely adatokat gyűjt az akkumulátortüzekről világszerte. Ez a szám a világszerte eladott több mint 500 000 cellából származik. "Megfelelően kezelve a lítium akkumulátorok nagyon biztonságosak” - mondja Jon Simpson, egykori tűzoltó, jelenleg tűzvédelmi tanácsadó. Ha azonban a lítium akkumulátorok megrongálódnak, akkor termikus baleset állhat elő, ami azt jelenti, hogy a cellában ellenőrizhetetlen hőmérséklet-emelkedés következik be, ami megnehezíti a tűz megfékezését és eloltását. A cella ilyen sérülését csak egy komoly baleset vagy kisiklás okozhatja.
Euan McTurk, az akkumulátorok elektrokémikus tanácsadója szerint a Nissan Leaf cellái „sokkal robusztusabbak, mint ahogy azt az emberek gondolják”. Szerinte ahhoz, hogy kigyulladjanak, „magukat a cellákat kellene látványosan lángra lobbantani, ami azt jelentené, hogy egy nagyon erős külső szerkezeten kellene áthatolni”. Chris Dautel, a gyártó vezető villamosmérnöke szerint a Hitachi tesztelésének része volt egy cella szándékos destabilizálása, beleértve annak átszúrását és túlmelegítését. Hozzáteszi, hogy a Hitachi minden egyes cella köré hőpajzsot helyezett, hogy megakadályozza a probléma átterjedését a többi cellára, ami azt jelenti, hogy „nem fenyegeti veszély az utasokat hőguta esetén”.
A vonatot a tetőn egy hűtőegységgel is felszerelték, amely szabályozza az akkumulátorok hőmérsékletét, a vállalat pedig olyan szoftvert fejlesztett ki, amely felügyeli és szabályozza a cellákat. Simpson tűzvédelmi tanácsadó szerint lítiumakkumulátor-tűz esetén sürgősen el kell árasztani a cellát a lehető legtöbb vízzel, hogy lehűtsék, ami a tűz keletkezési helyétől függően nem biztos, hogy kivitelezhető. "Az alagutak valószínűleg a legkockázatosabb terület a vasúti környezetben” - mondja Graham Kenyon villamosmérnöki tanácsadó. "Ha tűz keletkezik, az emberek evakuálásakor valószínűleg a füst és a mérgező gázok a legveszélyesebb tényezők.”
Bizonyos esetekben a tűzoltók számára biztonságosabb, ha hagyják, hogy az akkumulátor kiégjen magától, de egy vonat pályán hagyása komoly fennakadást okozhat. Dautel szerint egy akkumulátortűzzel érintett vagont még égés közben is el lehetne tolni az útból, annyira hatékony a cellákat körülvevő tűzgátló fal. "Incidensek esetén evakuálnánk az utasokat, de ők nem látnának semmit” - mondja. Hozzáteszi, hogy mivel minden egység önállóan működik, a vonat a többi kocsiban lévő akkumulátorok segítségével továbbra is képes lenne önmagát mozgatni - vagy egy másik vonat által húzva.