羅伯特·賴特在倫敦
2021 年 12 月 6 日
從倫敦圣潘克拉斯站出發前往北安普敦郡科比的 70 英里火車的聲音已經發生了變化。
2009 年后，當該路線重新開通常規服務時，乘客們聽到火車地板下柴油發動機發出尖銳的加速聲。然而，自 5 月以來，他們聽到了更安靜的電動機發出的穩步上升的嗚嗚聲。
這種變化是生產線轉型過程中的幾個有形跡象之一。現在，架空電線為開往科比的火車提供 25,000 伏特的電力；以前，電線在更南 26 英里的貝德福德停了下來，這意味著需要柴油火車才能走完整個距離。
新型電動列車的加速速度也比柴油動力列車更快，根據過去的經驗，預計它們的行程時間會有所改善，從而將更多的交通轉移到鐵路上，遠離公路。
Bedford 到 Corby 電氣化是一項耗資數十億英鎊的努力的一部分，該計劃旨在通過將更多火車從污染柴油轉向清潔電力來提高英國鐵路系統的整體效率和碳足跡。
英國鐵路基礎設施所有者 Network Rail 表示，電動火車每英里產生的碳比柴油驅動的火車少 20% 到 35%。
該計劃正在整個英國擴展：2019 年，繁忙的愛丁堡至蘇格蘭格拉斯哥航線上的服務改用電力，倫敦和加的夫之間的航線去年實現了電力化。
許多其他國家也在進行類似的努力。德國已經有很高比例的國家電網電氣化，繼續為輕度使用的線路電氣化。近年來，印度每年都在為其數千公里的路線通電。
英國鐵路網絡的首席戰略規劃師史蒂文哈特說，目標是盡可能減少鐵路系統的排放。在截至 2018-19 的六個財政年度中，大約 747 公里的英國路線實現了電氣化，但英國的鐵路網絡中仍然只有 38% 由電力驅動。
根據哈特的說法：“[還有]關于擺脫所有柴油火車的長期計劃。你也有通常被稱為“火花效應”的東西。人們發現電動火車更有吸引力，所以他們放棄汽車轉向火車。”
一系列新技術的出現為該計劃提供了幫助。其中包括開發能夠由柴油發動機和架空電線驅動的新型列車。當架空線路可用時，這種技術應確保火車以柴油動力運行的頻率大大降低。
目前，日本日立公司正在向大西部鐵路公司提供超過500 節車廂的具有這種能力的列車，該鐵路公司運營從倫敦到加的夫、布里斯托爾和英格蘭西部的服務，以及運營從倫敦到東北約克郡的服務的 LNER英格蘭和蘇格蘭。
代表火車運營商的 Rail Delivery Group 鐵路規劃負責人馬克·蓋諾 (Mark Gaynor) 表示，五年前在英國幾乎不存在的“雙模式”火車現在占客運總量的 7%。“我們肯定會看到更多采用這種技術的裝置，”他說。
他預計對此類技術的興趣會增長。成本壓力和不可預見的并發癥意味著許多地方的電氣化運行速度比預期的要慢。但雙模技術至少提供了一個臨時解決方案：它避免了對隧道和其他交通不便區域進行電氣化的需要，同時仍將電氣化的好處帶到更廣泛的路線上。
Gaynor 還期望對配備電池以及柴油發動機和屋頂安裝的受電弓用于連接架空電流的“三模式”列車產生更大的興趣。鐵路租賃公司 Porterbrook 目前正在將舊的純電動客運列車改造為三模客運列車和快遞包裹單元。
“您可以在可用的地方使用電源，在不可用的地方使用電池電源，然后您就擁有柴油，可以隨時隨地使用，”Gaynor 解釋道。
同時，更高效的純電動技術也在不斷完善。電動火車的電機傳統上依賴于直流電，但近幾十年來的技術進步已經允許用交流電 (AC) 供電的設備替代它們。
與舊版本相比，新電機重量更輕，能耗低 10% 至 30%。此外，他們還允許在第三軌電氣化線路上引入“再生制動”——包括英國一些最繁忙的通勤路線。使用再生制動的列車在減速時在其電機中發電，并將其反饋到網絡中供另一列列車在加速時使用。
“轉向交流電機顯然提高了效率，”Gaynor 說。
然而，對于最偏遠的路線，串起電線可能永遠沒有意義。電氣化的經濟性要差得多，因為工作的高資本成本分散在少數服務中。這些問題在美國等國家更為嚴重，在這些國家，龐大的鐵路網絡幾乎沒有電氣化，而且大部分交通是繁忙的能源密集型貨運。
盡管如此，哈特堅持認為，正在開發技術以確保任何地區都可以通過不產生碳排放的火車服務。Porterbrook 正在試驗一種名為 Hydroflex 的列車，該列車使用無碳氫燃料電池為其電動機提供動力。法國的阿爾斯通已經向許多歐洲國家出售了類似的氫動力客運列車——它稱之為iLint。美國卡特彼勒集團推出了一種氫動力重型貨運機車，并已在加拿大的加拿大太平洋公司投入運營。
哈特說，令人眼花繚亂的進步是可能的，因為在綠色機動車輛上投資了數十億美元——科比電氣化等項目希望通過這種交通方式來竊取交通。
“我們在汽車行業取得了很多進步，我們正在將其直接轉化為鐵路環境，”哈特說。“我們幾乎可以順應汽車行業正在進行的研發工作。”
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