1.這一新產品技術達到了什么水平？國產化及核心技術掌握情況，創(chuàng)新亮點和專利情況。

答：這列燃料電池/超級電容混合動力有軌電車代表了目前世界最高水平。

(1)按照接觸網有軌電車性能設計，完全滿足軸重、加速度、最高速度、載客量等參數(shù)指標；

(2)采用多套燃料電池、多套儲能系統(tǒng)設計，動力系統(tǒng)冗余大，可靠性好；

(3)從動力系統(tǒng)到整車全新設計，根據(jù)產品開發(fā)流程生產出的世界首列燃料電池混合動力產品樣車。樣車動力系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、車體等大部分設備均為國產，掌握了燃料電池控制、混合動力能力管理、牽引控制等核心技術。

創(chuàng)新點之一是研制了世界首列燃料電池混合動力產品樣車；

創(chuàng)新點之二是開發(fā)了多源燃料電池混合動力系統(tǒng)能量管理技術。

已圍繞該產品申請中國發(fā)明專利50余項，主要包括：

混合動力軌道車輛的供電裝置、供電系統(tǒng)和軌道車輛；混合動力軌道車輛的供電方法；紋波補償電路和超級電容充放電裝置；城市交通車輛供電系統(tǒng)；用于有軌電車的熱控制系統(tǒng)；一種余熱利用方法及裝置；儲能裝置散熱系統(tǒng)；一種混合動力軌道車輛電源箱及混合動力軌道車輛；有軌電車動力系統(tǒng)及控制方法；混合動力系統(tǒng)的控制方法及其控制裝置；一種基于相變冷卻方式的混合動力系統(tǒng)散熱系統(tǒng)；一種利用空調風冷卻的軌道車輛混合動力電源箱冷卻方案；一種帶空氣間隙的雙層通風格柵等……

2.這一新產品符合國家的政策和發(fā)展方向嗎？對于中國制造2025和“走出去”有哪些重要意義？

答：李克強總理在政府工作報告中指出，我國2016年的化學需氧量、氨氮排放量要分別下降2%，二氧化硫、氮氧化物排放量要分別下降3%，重點地區(qū)細顆粒物(PM2.5)濃度繼續(xù)下降。支持推廣節(jié)能環(huán)保先進技術裝備，能源資源開發(fā)利用效率要大幅提高，生態(tài)環(huán)境質量總體改善。

國家發(fā)改委、國家能源局近日下發(fā)了《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》，同時發(fā)布了《能源技術革命重點創(chuàng)新行動路線圖》，列舉了包括“先進儲能技術創(chuàng)新”、“氫能與燃料電池技術創(chuàng)新”、“能源互聯(lián)網技術創(chuàng)新”等15項重點任務，為氫燃料電池等新能源技術的應用推廣指明了方向。

燃料電池/超級電容混合動力有軌電車產品涉及城市軌道交通和新能源應用領域，屬于《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中的交通運輸業(yè)和能源兩大重點方向，是國家“十二五”規(guī)劃重點發(fā)展領域。

燃料電池混合動力有軌電車是中國制造2025五大工程中高端裝備創(chuàng)新工程中智能綠色列車方向，也是十大領域中兩個重要發(fā)展方向：先進軌道交通裝備和節(jié)能與新能源汽車。燃料電池具有清潔、環(huán)保、高效的特點，屬國家節(jié)能減排重點支持的發(fā)展領域。燃料電池有軌電車還克服了傳統(tǒng)有軌電車接觸網影響城市發(fā)展和城市景觀的問題，也無需現(xiàn)有無接觸網有軌電車所需的地面供電系統(tǒng)，為現(xiàn)代城市提供了一種清潔、高效的新型公交工具，社會效益顯著。這一新產品對我國倡導的節(jié)能減排、解決城市交通問題、建設環(huán)境友好型社會、實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展等都具有十分重要的現(xiàn)實意義。燃料電池/超級電容混合動力有軌電車將可能成為中國制造“走出去”的新名片。

3.這一新產品的發(fā)展前景怎樣，與國內外類似產品有哪些區(qū)別？

答：盡管發(fā)達國家對于軌道交通新能源技術越來越重視，但在氫燃料電池有軌電車領域，我國在技術上與國外的差距不大。

2008年開始，西南交通大學陳維榮教授、中車唐山公司孫幫成總工程師，分別做為國家科技支撐計劃項目負責人和課題負責人，率領聯(lián)合研發(fā)團隊，在國內率先開展了燃料電池技術在軌道交通中的應用研究，搭建了國內第一套150kW大功率燃料電池機車研發(fā)平臺，攻克并掌握了有軌電車用大功率燃料電池混合動力系統(tǒng)關鍵技術，推動有軌電車技術向無外接牽引供電系統(tǒng)方向發(fā)展，從而使我國在一系列關鍵技術上達到世界先進水平，部分技術達到國際領先。

氫燃料電池技術在新能源汽車領域已經得到了應用，國內外也有為數(shù)不多的幾家企業(yè)開發(fā)出電池和超級電容儲能式有軌電車、地面供電有軌電車和燃料電池技術試驗樣車，但中車唐山公司與西南交通大學創(chuàng)新研制的燃料電池/超級電容混合動力100%低地板有軌電車與之前的幾種類似產品存在著本質區(qū)別。

其他企業(yè)研制的燃料電池技術試驗樣車是基于原儲能式有軌電車基礎上進行改造的，未能實現(xiàn)混合動力，也未開展產品必須的型式試驗，不能上線運行。中車唐山公司與西南交通大學聯(lián)合研制的燃料電池混合動力樣車是經過完整產品開發(fā)流程研制的商用型產品車，已開展全部型式試驗，可上正線載客運行。

其他企業(yè)研制的技術試驗樣車經改造而成，存在致命技術缺陷，無法構成燃料電池與動力電池混合動力，導致最高試驗運行速度低于40km/h。中車唐山公司與西南交通大學研制的商用型產品車采用多源混合動力設計，能量管理技術難度高，車輛的實際試驗速度已達到最高設計時速70km/h。

其他企業(yè)研制的技術試驗樣車和目前正在重新開發(fā)設計的產品樣車都采用一套燃料電池供電，雖然降低了能量管理控制的難度，但列車動力系統(tǒng)可靠性隨之降低，一旦出現(xiàn)故障就可能導致動力系統(tǒng)停機。中車唐山公司與西南交通大學研制的實用型產品車采用多套燃料電池系統(tǒng)以及多套儲能系統(tǒng)并聯(lián)直流母線設計，多套系統(tǒng)協(xié)調控制，動力系統(tǒng)冗余度高，滿足了列車高可靠性需求。

總體而言，中車唐山公司與西南交通大學研制的燃料電池/超級電容混合動力有軌電車是世界上第一列燃料電池有軌電車產品化樣車，在國際上處于領先地位。

4.相比其他無網運行的有軌電車，燃料電池有軌電車經濟性方面的優(yōu)勢是怎樣的？

答：燃料電池有軌電車技術采用氫燃料電池作為車載發(fā)電設備，利用氫氣發(fā)電驅動電車行駛，是一種擺脫了外接牽引供電系統(tǒng)的有軌電車技術。燃料電池有軌電車雖然在車上增加了混合動力系統(tǒng)等，使得每列電車投資增加了500萬元。但由于建設制氫加氫站點的投入遠遠低于牽引供電系統(tǒng)的投入，僅此就比儲能式有軌電車基礎設施建設節(jié)省投資800萬元/公里以上，比第三軌和儲能式有軌電車基礎設施建設節(jié)省投資3000萬元/公里以上。由此可見，燃料電池有軌電車整體系統(tǒng)的經濟性非常好，值得大力發(fā)展。

5.有軌電車的車載氫燃料系統(tǒng)是否安全？

答：儲氫系統(tǒng)在大巴車上均已經應用廣泛。儲氫系統(tǒng)和各種氫氣閥均采用的是防爆型的，而且系統(tǒng)安裝氫氣泄露傳感器及氫氣泄露釋放閥,并含有PRD(溫度壓力釋放裝置)，即超壓保護裝置壓力設定為50MPa,超溫保護裝置溫度設定為109℃，若超過任何一個指標，均集中釋放氫氣，保證車輛的安全問題。

通過氫燃料電池系統(tǒng)零部件集中安裝，分區(qū)布置。將加注接口、單向閥(球閥)、壓力表等集中安裝在操控面板上；將氫氣瓶組和各種閥門、減壓器等集中安裝在車輛頂部。在這兩個區(qū)域設置通風機構，利用自然通風將可能泄漏出的氫氣排出車外，從而保證不出現(xiàn)積聚，使該區(qū)域的氫氣濃度達不到燃燒下限，避免出現(xiàn)危險。氫系統(tǒng)實行氫電隔離，防止在可能泄漏的區(qū)域出現(xiàn)火花。將系統(tǒng)進行可靠接地，防止產生靜電。采用防爆型電磁閥等電氣零部件和溫度、壓力傳感器。當車輛碰撞嚴重造成管路松動或斷裂，導致氫氣外泄時，利用系統(tǒng)中設置的過流閥來限至氫氣流量，保證氫氣不會大量外泄。

6.氫燃料電池技術的具體原理是什么？

燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能通過電化學反應直接轉化為電能的發(fā)電裝置。從原理上看，燃料電池有正負極和電解質，燃料在陽極被氧化，氧化劑在陰極被還原，與蓄電池非常相似，所以名為“電池”；然而，與蓄電池不同的是，蓄電池的反應物都儲存在電池內部，其本質是儲電設備，而燃料電池的反應物和氧化物是利用外部系統(tǒng)源源不斷的輸送到電極上反應來發(fā)電，本質上是一個發(fā)電機。與現(xiàn)有的發(fā)電機技術相比，其發(fā)電的原理是電池的電化學反應，而不是通過熱機做功發(fā)電，效率很高，因而，燃料電池是一種“電化學發(fā)電機”。

對于通常所指的氫燃料電池，其反應原理為：

陽極反應：2H2 →4H+ + 4e-

陰極反應：O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O

總的化學反應為：2H2 + O2 → 2H2O

可見燃料電池的實質是電解水的逆過程，其發(fā)電過程的反應終產物只有水和余熱，是一種環(huán)境友好的發(fā)電技術。