美國推出了首列零排放客運(yùn)列車，這可能成為全球公共交通脫碳努力的一個(gè)重要里程碑。
零排放多單元(The Zero Emission Multiple Unit，ZEMU)在加州圣貝納迪諾首次亮相。該列車可搭載108名乘客，計(jì)劃于2025年初全面投入運(yùn)營。ZEMU為氫技術(shù)在日常公共交通中的潛力提供了現(xiàn)實(shí)世界的測試。
雖然美國剛剛開始其氫動力列車之旅，但其他國家已經(jīng)取得了一系列重大進(jìn)展。
2018年，德國推出了世界上第一列氫動力列車，為其他國家開創(chuàng)了先例。英國目前正在測試氫列車，作為其到2040年逐步淘汰柴油列車計(jì)劃的一部分。法國已經(jīng)為幾條地區(qū)線路訂購了氫動力列車，并計(jì)劃于2025年開始運(yùn)營。這些全球活動強(qiáng)調(diào)，人們越來越認(rèn)識到氫燃料有可能徹底改變鐵路運(yùn)輸。
自1825年世界上第一條鐵路線開通以來，氫與電的對比才過去了200多年，當(dāng)時(shí)，燃煤蒸汽機(jī)車連接著英格蘭北部的兩個(gè)城鎮(zhèn)。兩個(gè)世紀(jì)過去了，鐵路工業(yè)基本上已經(jīng)擺脫了煤炭，現(xiàn)代火車由柴油和電力機(jī)車牽引。
隨著可持續(xù)性現(xiàn)在處于發(fā)展的最前沿，我們可能會更多地關(guān)注電力和氫作為鐵路發(fā)動機(jī)的動力來源。那么，兩者的相對優(yōu)點(diǎn)是什么呢？
這場爭論的出發(fā)點(diǎn)是，電動和氫動力列車在使用時(shí)都被認(rèn)為是零排放的。然而，電動列車依賴外部能源發(fā)電，如果這些能源不是來自可再生能源，這些列車就會增加總體碳排放量。加拿大的一項(xiàng)研究還指出，電動火車需要昂貴而復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施，包括架空的電纜架和提供電力的變電站。
電池驅(qū)動的電動火車的發(fā)展可以消除數(shù)千公里的電纜，但它們將產(chǎn)生對快速充電基礎(chǔ)設(shè)施的需求，或者將耗盡的電池更換為滿電電池的設(shè)施。
同樣的研究發(fā)現(xiàn)，氫作為下一代火車的動力來源有多種好處。這些優(yōu)勢包括氫蘊(yùn)含的能量更高，可以在內(nèi)燃機(jī)中燃燒或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為燃料電池來發(fā)電，而且與電力鐵路相比，前期基礎(chǔ)設(shè)施投資水平要低得多。
電氣化鐵路的主要優(yōu)勢之一是，供應(yīng)和管理巨大電力負(fù)荷的基礎(chǔ)設(shè)施和安全措施已經(jīng)到位。氫作為鐵路燃料的實(shí)施將需要大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以安全運(yùn)輸、儲存和部署氫。氫是一種易揮發(fā)且極易爆炸的化學(xué)物質(zhì)，因此在供應(yīng)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格的安全措施。
在高速行駛的火車上儲存大量氫氣是有潛在危險(xiǎn)的。英國鐵路安全與標(biāo)準(zhǔn)委員會(Rail Safety and Standards Board)發(fā)布了一份報(bào)告，解決了促進(jìn)氫動力列車安全投入常規(guī)服務(wù)所需的安全、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管問題。該報(bào)告將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)確定為主要問題，并探討了幾種降低風(fēng)險(xiǎn)的方法，包括氫氣罐在機(jī)車車輛上的位置和維護(hù)要求，以確保安全運(yùn)行。
氫列車的成功將取決于綠色氫生產(chǎn)和配套基礎(chǔ)設(shè)施的并行發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步和規(guī)模經(jīng)濟(jì)的發(fā)揮，我們可以期待看到更多的氫動力列車在全球范圍內(nèi)推出，為實(shí)現(xiàn)凈零排放的未來做出重大貢獻(xiàn)。
氫動力列車和電動列車之間的選擇可能取決于具體的路線要求、現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施、當(dāng)?shù)氐哪茉瓷a(chǎn)方式和長期成本預(yù)測。
在許多情況下，兩種技術(shù)的結(jié)合可能被證明是實(shí)現(xiàn)完全脫碳鐵路網(wǎng)的最有效方法。
世界經(jīng)濟(jì)論壇（The World Economic Forum）先進(jìn)能源解決方案社區(qū)旨在迅速加快工業(yè)規(guī)模先進(jìn)技術(shù)的部署，如清潔燃料、氫、先進(jìn)核能、能源儲存和碳去除，通過讓推動轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵能源部門的領(lǐng)導(dǎo)人參與進(jìn)來，將時(shí)間表從幾十年縮短到幾年。
