加拿大太平洋公司的氢货运机车之旅

加拿大太平洋公司(CP)的H20EL氢机车

铁路的起点是环境优势。例如，在加拿大，我们运送了全国70%的城际货运，却产生了3.5%的运输业温室气体排放。尽管如此，柴油机车车队的运营仍然是公司最大的碳排放来源，也是我们解决运营对气候影响的最大机会。

向低碳经济的转型为交通运输业带来了挑战和机遇。为了让正大和我们的利益相关者在这一动态变化中保持一致，我们于2021年发布了正大的第一个气候战略，描绘了我们在整个业务中管理潜在气候相关影响的方法，同时利用低碳机会。

加拿大太平洋公司(CP)的H20EL氢机车使用燃料电池发电。

现实世界的情况

氢燃料电池通过化学反应将氢转化为水并释放电能，这一过程唯一的排放物是水蒸气。这项技术已经过试验和验证。然而，它在铁路应用中的使用一直受到限制。在欧洲，铁路运营商已经在载重量较轻的乘客中测试了燃料电池。在美国，一项测试探索了在一辆分配给货场的轻型机车上使用燃料电池，该货场的运行速度通常低于每小时10英里，同时只有少量的轨道车在运行。

相比之下，通过中国电力公司的“氢动力机车计划”，我们正在开发能够以与公路柴油机车相当的速度和马力运行的线路牵引机车。我们预计这些机车将能够以轨道速度在干线上牵引全长货运列车。我们从2020年12月开始计划建造一个中型单位，现在已经建成，并开始测试试验。2021年11月，在阿尔伯塔省减排基金与CP承诺相匹配的资助下，我们宣布了两个额外的单元，一个高马力和一个轻型。这三个测试中的每一个都代表了目前在北美舰队中服役的一个等级的机车，并将在该等级机车通常面临的运行条件下进行测试。

下一代运动

通过CP的“氢机车计划”，我们正在开发能够以与公路柴油机车相当的速度和马力运行的线路牵引机车。

CP现有的火车头使用柴电传动系统，这意味着强大的柴油发动机带动发电机，发电为牵引电机提供动力，从而转动火车头的车轴。这是一种可靠的运动系统，自上世纪中叶以来一直主导着该行业。但由于依赖化石燃料的消耗，它会排放碳。

氢机车使用燃料电池发电。它还利用再生制动发电，吸收列车下坡的动量，在控制列车速度的同时为发电机供电。来自这两个来源的电力为机车上携带的电池组充电。然后电池为机车的牵引电机供电。

CP的H20EL氢机车的蓝色和绿色油漆方案代表了“可持续性、水和技术”。

生成氢燃料

氢是宇宙中最丰富的元素，但制造氢燃料意味着要将氢从它喜欢结合的其他元素中分离出来，这需要能量。因此，实现氢动力零碳运动意味着我们要考虑如何生产氢燃料。

CP正与ATCO合作建设两个氢发电和燃料设施，以支持氢机车计划。制氢和加氢设施都将采用电解槽技术从水中生产氢燃料。其中一家工厂将位于正大公司的卡尔加里总部，并将使用一个5兆瓦太阳能发电厂项目的可再生电力运行，该项目于2021年投入运营。这家制氢工厂将使用可再生能源，生产氢燃料，为正大的氢机车提供动力，同时不排放温室气体。

下一个步骤

CP是一家可持续发展的公司。我们的客户、员工和股东都投资于一个更可持续的未来。

我们现在需要证明氢在重载货运中的应用在现实世界中是可行的。这意味着把我们的氢动力机车放在满载货物的火车前面，并分析它们的运行情况。阿尔伯塔省是理想的地点。该省已通过拨款对该方案表示支持。此外，阿尔伯塔省拥有许多机车可能遇到的不同条件:高温和低温，平坦和山区地形，货场应用和干线运营。

CP是可持续驱动的公司。我们的客户、员工和股东都投资于一个更可持续的未来。如果我们在这里取得成功，氢动力机车有一天可以提供零排放的运动，远远超出阿尔伯塔省的边界，或加拿大电力公司的网络。

一个世纪前，蒸汽机车是铁路货运的王者，但柴油电力机车很快就会取代它们的位置。有了氢机车计划，CP希望能使下一步铁路货运业务转型;这是一个为货运部门开发零排放燃料电池技术。