维度网讯,在美国客运铁路行业大规模更新车队的背景下,APTA铁路会议上,来自Amtrak(美国铁路公司)、Hitachi Rail(日立铁路)和Arup(奥雅纳)的专家一致认为,电气化在可行区域仍是理想方案,但电池系统、混合动力和现代铁路车辆技术的进步,正在为运营商应对老旧车队和部分电气化网络提供更多选择。
未来几年,Amtrak将推出三大车队:NextGen Acela列车、新的Airo列车组以及最终的新长途车队。这三大项目共同代表了Amtrak历史上规模最大的铁路车辆投资之一。

Amtrak运营副总裁Chris Jagodinski指出,2000年推出的原始Acela车队从根本上改变了东北走廊的城市间旅行方式,这些列车每天运行里程高达900英里,每月累计行驶多达28000英里。苛刻的运行周期促使Amtrak决定采购替换车队,并有意选择了成熟技术而放弃实验性设计。新的Acela列车将座位数从304个增加到约360个,同时每列车组仅延长约20英尺。这一设计对于空间受限的东北走廊至关重要,因为该地区的站台、维护设施和城市房地产几乎没有扩展空间。计划中的28列车组中已有15列交付,测试和调试工作仍在继续。
Airo系列将取代可追溯到1974年和1975年的Amfleet客车。基础Airo订单包括83列车组,配置根据全国网络的不同走廊量身定制。该替换计划的一个显著特点是新车队的双动力架构。Amtrak与Siemens(西门子)合作,将ALC-42平台改造为ALC-42E。位于机车后面的辅助动力车辆(APV)携带变压器和电气设备,使列车在可用时从架空接触网取电,同时在别处保留传统的柴油能力。这一概念降低了设备复杂性,同时显著提高了运营灵活性。列车无需在华盛顿联合车站更换机车,可以在几分钟内在电力与柴油运行之间切换。双动力运行减少了闲置时间,简化了车队管理,并在停电或基础设施中断期间提高了恢复能力。Jagodinski表示,双模式列车消除了所有机车更换,以前在华盛顿特区,更换机车的过程耗时很长,而现在可以在几分钟内完成换端操作。在从Siemens Mobility订购的83列Amtrak Airo列车组中,有50列是双动力单元。
Amtrak还在为其长途铁路车辆的替换奠定基础。采购工作正在进行,预计今年晚些时候将收到制造商提案,目标是在2027年底前签订合同。该项目最终可能涵盖约800辆车,使其成为北美最大的客运铁路车辆采购之一。该项目将替换Amtrak大部分可追溯到20世纪70年代和80年代的老化长途车队。
会议还讨论了电池技术的作用。Hitachi Rail(日立铁路)产品组合管理主管Alessandro Vannucchi强调,电池技术正在成为传统电气化的实用补充。他承认电气化仍是广泛的解决方案,但指出电池列车几乎不需要对现有基础设施进行改造,并且可以桥接非电气化路段。因此,日立铁路的战略是模块化的,开发了可扩展的电池组,可以替代柴油动力模块或集成到新的动车组中。该技术已在欧洲投入商业服务,包括意大利的Blues列车,它在单一平台内结合了电力、柴油和电池操作。最新变体完全去除了柴油发动机,代之以超过600 kWh的电池组,充电间隔续航里程接近100公里。
这种发展得益于电池技术在过去十年中的迅速成熟。Vannucchi表示,电池能量密度提高了约60%,电池管理系统、热保护和回收策略的改进使这项技术对区域铁路运营越来越有吸引力。在美国,大部分客运铁路网络仍未电气化,全线走廊电气化往往成本高昂,这些进步意义重大。配备电池的列车为运营商提供了一条减少柴油运营、弥合电气化路段之间差距以及现代化区域服务的实用途径,而无需承担安装全线架空接触网的成本和干扰。
作为零排放替代电源,Arup(奥雅纳)高级铁路工程师Luv Sehgal介绍了氢技术。Sehgal并未将氢作为通用解决方案,而是探讨了其具有运营意义的方面。包括美国在内的世界大部分铁路仍未电气化,在部分低密度线路上,安装架空接触网可能不具备商业合理性。对于这些走廊,氢可以提供柴油的零排放替代方案。
Sehgal的演讲指出氢具有高能量密度和长运行里程的优点,同时承认需要大量的基础设施,包括电解槽、储存设施和专门的加氢站。他还质疑了氢主要应作为改造技术的假设。比较旧柴油动车组与新型电动动车组改造的研究表明,设计专用氢动力列车比试图改造老化柴油车队提供更好的系统集成。
总体来看,三个演讲反复得出的结论是:选择合适的技术没有通用答案。Sehgal总结道,技术上没有银弹,取决于具体条件。低频、中长距离线路可能青睐氢,而高频、高速运营仍然最适合传统电气化。与此同时,电池系统正变得越来越模块化、可扩展和适应性强,允许运营商为单个走廊定制车辆。Amtrak的Airo项目反映了这一理念,铁路公司没有完全专注于一种推进技术,而是在一个集成的车队架构内部署电力、柴油和电池能力。






