澳大利亚首批专为矿业重载运输设计的电池电力机车(BEL)已于去年11月抵达黑德兰港,两台Wabtec FLXDrive电池电力机车随即投入必和必拓(BHP)皮尔巴拉地区吉姆巴拉铁矿至黑德兰港之间的铁路运营测试。
Wabtec澳新及东南亚区高级副总裁彼得·托马斯表示:"皮尔巴拉一直是雄心壮志的土地,这些机车代表了推动该地区持续发展所需的创新能力。Wabtec很荣幸与必和必拓携手推动铁路运营的脱碳进程。这些机车专为全球最严苛的运营环境而生,融合了先进电池技术与再生制动系统,实现了高效率与低排放的有机结合。"
现代列车普遍采用电力驱动电机,但传统模式下这些电机由柴油发动机充当发电机来驱动,用于牵引最重达3.5万吨的矿石。Wabtec电池电力机车同样依托高扭矩电机驱动,但电力完全来源于机车自身搭载的电池组——而且这些电池的容量极为惊人。
每台Wabtec FLXDrive电池电力机车搭载一组7兆瓦时电池包,并配备先进的再生制动技术。在下坡制动过程中,该系统可将动能转化为电能并回馈至电池,从而大幅提升能效。
在某些长距离下坡路段,满载矿石的机车通过再生制动产生的电能,甚至足以驱动空载列车返回上坡进行再次装载。这意味着在理想条件下,机车理论上只需充电一次,此后便可实现近乎自给自足的能源循环。
这种潜在的燃料节省效益正引发各大矿业公司的高度关注。必和必拓本周宣布,计划在皮尔巴拉运营中再追加两台电池电力机车,以开展更大规模的扩展试验:
2026财年,我们已在黑德兰港启动两台Wabtec FLXDrive重载电池电力机车的调试工作,标志着试验项目正式拉开帷幕。另有两台来自Progress Rail的机车已于2026财年运抵珀斯,并将于2027财年运往黑德兰港完成调试与测试。
一旦两家原始设备制造商的机车全部进入试验阶段,必和必拓有望成为全球首批在同一运营环境中对两家供应商的电池电力重载机车技术展开并行评估的矿业公司。这将创造一个独特的机遇,加速大规模铁路应用领域的技术学习与迭代。
——必和必拓
利用重力为重载矿用车辆在下坡过程中充电的理念已付诸实践多年,并在地形条件允许的地区取得了显著成效(至少自2017年起已有成功案例)。将重力利用、牵引制动与电池储能有机整合并应用于铁路系统,这一思路无疑具有前瞻性,也令人不禁期待:在电气化与电池储能技术的结合应用方面,我们或许才刚刚迈出探索的第一步。
Q&A
Q1:Wabtec FLXDrive电池电力机车的核心技术特点是什么?
A:Wabtec FLXDrive电池电力机车搭载7兆瓦时大容量电池包,配备先进再生制动技术,可在下坡制动时将动能转化为电能回馈电池。机车输出功率达4400马力,由高扭矩电机驱动,完全摆脱柴油发电机依赖,实现零排放重载运输。
Q2:再生制动技术在矿山铁路运输中能节省多少能源?
A:在理想地形条件下,满载矿石下坡时产生的再生电能,理论上足以驱动空载列车返回上坡再次装载,意味着机车充电一次后可接近能源自循环。这一特性在皮尔巴拉矿区的长坡路段具有显著的燃料节省潜力,是矿业公司关注电池电力机车的重要原因。
Q3:必和必拓接下来的电池电力机车试验计划是什么?
A:必和必拓计划在现有两台Wabtec FLXDrive机车基础上,再引入两台Progress Rail电池电力机车,于2027财年在黑德兰港完成调试。届时,必和必拓有望成为全球首家在同一运营环境中同步评测两家供应商重载电池电力机车技术的矿业公司,通过横向对比加速技术验证。
