未来是否会有用电池作为电源的电动机车

huamao_zhh

随着电池技术，以及超级电容等快速发展，未来是否会出现纯电池供电的铁路机车车辆？
1. 各种种类的锂电池出现以及正在实验中的铝离子+石墨烯的电池，已经逐步替代了传统的镍镉电池、镍氢电池等充电池，甚至部分替代传统的铅酸电池，其具有的优异的性能可以带动铁路机车车辆技术的发展。
2. 燃料电池的出现，可以减少传统的能量每步转移过程中的各种能耗。虽然，现在氢气、氧气的存贮，尤其在运动的机车中存储是存在一定的安全性低的问题，但是可以通过一些“海绵”金属等技术进行存储，其也具备足够的发展方向。虽然燃料电池不是传统意义的电池，属于一个能量转换装置，但是也先归入电池这块吧。
如：
电传内燃机车，需要先通过爆燃，驱动活塞做功，然后在通过发电机，再将机械能转为电能，通过电能进行机车车辆牵引；
蒸汽机车，需要先通过燃烧产生热量，然后加热水，再通过水蒸气驱动活塞进行做功，以机械能的方式进行车辆的牵引
燃料电池，直接通过装置，将化学能转为电能，不需要用物理模式进行中间的转化，直接变成电能。
3. 以铝空气电池为代表的大功率以更换电极的电池，可以改变传统干电池的使用模式，未来机车可以不用去机务段或者机车折返段进行加油，而是直接去更换电极。而更换下来的电极送到相关工厂进行再处理后进行重复利用。为电池完全可以采用模块化的安装，通过接口进行插拔，快速且轻便的更换每组电池，变得更现在采用内燃机车加油模式变成换电模式。


其实，这个是在讨论蓄电池组代替DF11G的辅发的时候，想法的话题。

农机二NJ2

个人认为，现代调机完全可以使用磷酸铁锂或钛酸锂电池全电驱动。
这两种电池完全可以代替DF11G的辅发和kD！
建议铁总以后不要采购Ac380V的车底，全部采购DC600v的，以后用电池组代替KD。电池组由主发充电，然后由电池组向车底提供DC600V电源，这样连lgbt变流器也省了。

农机二NJ2

我记得我曾发帖，建议铁总开发混动猪DF11G，以替代nj2跑青藏线。

农机二NJ2

楼主题目改一下，未来是否会有用电池作为电源的电动机车。

huamao_zhh

农机二NJ2 发表于 2016-7-4 12:54
我记得我曾发帖，建议铁总开发混动猪DF11G，以替代nj2跑青藏线。

收到了。
DF11G替代NJ2不知道会怎样，只不过DF11G的牵引力是问题，降低到120的速度等级应该是可以的。nj2还是尽快撤下来吧。

农机二NJ2

huamao_zhh 发表于 2016-7-4 13:05
收到了。
DF11G替代NJ2不知道会怎样，只不过DF11G的牵引力是问题，降低到120的速度等级应该是可以的。nj2 ...

我觉得青藏车那个一百多吨的KD很傻。把DF11G作一下高原适应性修改。用一个15吨的磷酸铁锂电池组代替DF11G的辅柴。（也就替代了青藏车的KD）
别小看这个15吨的磷酸铁锂电池组，它可储存1500KWH的电量，代替DF11G或青藏车的KD足够。这个电池组驱动3万千瓦的电机都没问题。也就是说混动猪在青藏线上爬坡时它还能帮一把。在列车停站时，它还能储主发的电。电磁制动的电也可储存在电池组中。节能环保。

农机二NJ2

电池组代替KD的优势：KD的输出功率几乎固定，所以列车开启时，不能一下把所有空调全打开，这样会超KD负荷损坏kD。当列车温度够了后，KD发的电有剩余，但也被白白浪费了。
电池组可以短时间大电流放电。且可以用多少放多少。
电池组没有噪音问题。目前价格也不是问题，1千千瓦时的电池大概在120万至400万之间。和KD价格应该相差不大。

农机二NJ2

还有，国内有电池制造商比亚迪已在上用电池作为电源的轻轨。（可能是小编组地铁）

农机二NJ2

个人预测，本世纪电动二轮车（踏板车，自行车、摩托车）将取代人力自行车，摩托车。
电动轿车代替汽油车。
还会出现载人多轴飞行器（类似现在的无人机。）（用氢氧燃料电池或油电混合动力）

yywot

农机二NJ2 发表于 2016-7-4 16:39
个人预测，本世纪电动二轮车（踏板车，自行车、摩托车）将取代人力自行车，摩托车。
电动轿车代替汽油车。
...

HXN6自带大电池

农机二NJ2

yywot 发表于 2016-7-4 16:49
HXN6自带大电池

这个车没听说过，刚才百度了一下。是一款混合动力调机。我觉得调机用全电池供电最好。
我希望开发一款混动猪，电池参入驱动机车外还给车辆供电。

huamao_zhh

农机二NJ2 发表于 2016-7-4 17:59
这个车没听说过，刚才百度了一下。是一款混合动力调机。我觉得调机用全电池供电最好。
我希望开发一款混动 ...

不是吧，感觉这次不会超前成这样，现在在京局管内进行考核。车体外观没有那个干扰视线的散热风扇罩还是不错的。
突然发现，资阳厂研制并量产的机车只有东方红5和东风12，而且都是其它型号的改进型。

huamao_zhh

农机二NJ2 发表于 2016-7-4 13:36
电池组代替KD的优势：KD的输出功率几乎固定，所以列车开启时，不能一下把所有空调全打开，这样会超KD负荷损 ...

关键是噪音污染问题。
因此，用铝空气电池的效果要优于锂电池。电量大，安全性是锂电池无法比的，更换简单快速。

农机二NJ2

huamao_zhh 发表于 2016-7-5 08:27
关键是噪音污染问题。
因此，用铝空气电池的效果要优于锂电池。电量大，安全性是锂电池无法比的，更换简单 ...

铝空气电池比氢氧燃料成本还高，没前途。铝空气和氢氧燃料电池原理一样。让铝或氢和氧发生化学反应直接变成电能。可是把三氧化二铝和氧化二氢还原成铝或氢要花更多的能源。成本太高。
锂电充放电效益高，成本现在可接受。
调机由于间隙工作，很适合用磷酸铁理或钛酸锂电池代替主发。

nofifa

由于效益原因，不可能普及，极少数特殊情况可能，就好像应急灯与220伏市电的关系。

1240543632

在马路上行驶的用电池作为电源的电车或汽车，其电池技术都还不成熟、不完善
要是火车以电池作为电源，那电源可比汽车用的，电量等要求更高

农机二NJ2

1240543632 发表于 2016-7-5 18:06
在马路上行驶的用电池作为电源的电车或汽车，其电池技术都还不成熟、不完善
要是火车以电池作为电源，那电源 ...

汽车对重量敏感，铁路机车对重量不敏感。所以铁路机车都采用笨重但长寿节能的低速柴油机。
电池以前价格贵，现在已可以接受了，以DF7调机为例。如果用一个二十吨的电池代替主发，虽然电池较贵，但电比油便宜，全寿命周期仍然便宜。
调机有很多空闲时间。不工作主机不能随便关闭。如果用电池，就没有这个问题。

huamao_zhh

农机二NJ2 发表于 2016-7-5 14:15
铝空气电池比氢氧燃料成本还高，没前途。铝空气和氢氧燃料电池原理一样。让铝或氢和氧发生化学反应直接变 ...

铝空气电池跟燃料电池模式不一样，其主要的成本来自散热系统，而像机车这个模式，其必然成本降低，毕竟不用单个散热而是单元散热了。使用锂电池一样需要散热系统，毕竟有机电解质的锂电池对热的敏感度更高，虽然单个锂电池在一定范围内可以不使用散热系统，以单元适应的情况下，必须使用，否则潜在的危险性更高。

huamao_zhh

农机二NJ2 发表于 2016-7-5 18:24
汽车对重量敏感，铁路机车对重量不敏感。所以铁路机车都采用笨重但长寿节能的低速柴油机。
电池以前价格贵 ...

只不过敏感度低，毕竟对重量有要求，因为牵引力跟轴重和动轴数还是有关系的。

农机二NJ2

huamao_zhh 发表于 2016-7-6 09:03
铝空气电池跟燃料电池模式不一样，其主要的成本来自散热系统，而像机车这个模式，其必然成本降低，毕竟不 ...

钛酸锂和磷酸铁锂使用空冷足够。大型电池组技术早已成熟，不要说柴电潜艇用的电池组，现在已用于储能，纯电公交车。在美国，比亚迪还为码头提供过电动卡车作牵引车。在中国，比亚迪的纯电动矿用重卡已下线。
以前是因价格问题，大型电池用得少，现在电池价格走低，经济性越来越明显。
用一个二十吨的电池组代替调机主发现在可行性已非常高。
KD更可少电池组替代，这样客车可多挂一节车厢。一个二十吨二千千瓦时的电池组给二十节大列供电足够。满电甚至可驱动东风11G行驶三十公里以上。