A Toyota és a Hitachi hidrogén üzemanyagcellás elektromos vasúti járműveket fejleszt a japán JR East vasúttársaság számára
A részben vagy teljesen elektromos meghajtások, így a melléktermékként tiszta vizet kibocsátó, abszolút zöld hidrogén üzemanyagcellás meghajtások vezető fejlesztőjének számító Toyota, amely korábban mintegy 5700 a technológiával kapcsolatos szabadalmát ingyenesen megosztotta versenytársaival, a Hitachival közösen vasúti járműveket fejleszt a japán JR East vasúti társaság számára, amelynek során felhasználják a vasúti és autóipari technológiákat is. A Toyota kínálatában egyébiránt ma már hidrogén üzemanyagcellás targonca, személyautó (Mirai), busz (Sora), és teherautó (Portal) is szerepel, de a vállalat már rendelkezik hidrogén üzemanyagcellás hajó modullal és mobil áramfejlesztővel is.
Az East Japan Railway Company (JR East), a Hitachi és a Toyota megállapodtak arról, hogy közösen fejlesztenek olyan vasúti tesztjárműveket, amelyek hidrogén üzemanyagcellákból és akkumulátorokból álló hibrid rendszereket használnak áramforrásként. Az együttműködés célja, hogy a vasutak még több előnyt kínáljanak a környezeti fenntarthatóság tekintetében, és így elősegítsék a fenntartható társadalom megvalósulását.
Új generációs vasúti járművek a széndioxid-mentes társadalom érdekében
Világszerte rengetegen dolgoznak a fenntartható társadalmak létrehozásán, és ez történik a vasúti ágazatban – vagyis a tömegközlekedés egyik területén – is, ahol már komoly várakozásokkal tekintenek az új generációs járművekre, amelyek tiszta energia, például hidrogén felhasználásával üzemelnek. A hidrogén minimális környezeti terhelésű energiaforrás, mivel használata során nem képződik széndioxid, és többféle módon is előállítható megújuló energiával. Éppen ezért az innovatív, hidrogénhajtású vasúti járművek fejlesztése hozzájárul majd az alacsony széndioxid-kibocsátású társadalom létrehozásához, tovább mérsékelve ezzel a globális felmelegedést és diverzifikálva az energiafelhasználást.
A hidrogén üzemanyagcellás elektromos járművek fejlesztését célzó együttműködés
Mindhárom partner rendelkezik saját vasúti, illetve autóipari technológiákkal. A JR East a vasúti járműtervezésben és gyártásban jártas, a Hitachi a JR East közreműködésével fejlesztette ki vasúti hibrid meghajtási rendszerét, a Toyota pedig a Mirai üzemanyagcellás elektromos jármű és a SORA üzemanyagcellás busz fejlesztése során dolgozta ki a hidrogén üzemanyagcellás hajtást. E tapasztalatok alapján módosítják majd a vasúti alkalmazáshoz az autókban felhasznált üzemanyagcellákat. Az új hidrogén üzemanyagcellás elektromos, szerelvényenként két kocsiból álló egységet képező tesztjármű neve FV-E991 sorozat lesz, míg a forgalmazás megkezdését követően HYBARI névre keresztelik majd a járművet.
Az üzemanyagcellás hibrid rendszer működése
A hidrogéntartály feltöltéséhez használt hidrogént az üzemanyagcellába vezetik, ahol kémiai reakcióba lép az levegő oxigénjével, miközben elektromos áram keletkezik. A főáramkör tároló akkumulátorát az üzemanyagcellás egység tölti; emellett az akkumulátor a fékenergia visszatáplálása révén is kap áramot. A hibrid hajtási rendszer révén a vonóerőt adó elektromotorok az üzemanyagcellás egységből és a főáramköri tároló akkumulátorból egyaránt kapnak áramot. Az üzemanyagcellás egység fejlesztését a Toyota végzi, míg a hibrid meghajtó rendszer megalkotása a Hitachi feladata lesz.
A tesztjármű műszaki adatai
| Modell | Model FV-E991 Specs |
| Szerelvény konfiguráció | 2 kocsi (1M1T) |
| Maximális sebesség | 100 km/óra |
| Gyorsulás | 2,3 km/óra/mp |
| Hatótáv | Kb. 140 km (max.) |
| Fő áramköri elemek | Inverterek (VVVF inverter)1C2M × 2 egység, motorok 95 kW × 4 |
| Üzemanyagcellás egység | Szilárd polimer elektrolit 60 kW × 4 |
| Főáramköri tároló akkumulátor | Lítiumion akkumulátor 120 kWh × 2 |
| Hidrogéntartály egység | Max. töltési nyomás 70 MPa (kb. 700 atmoszféra) Hidrogéntároló kapacitás 51 l × 5 tartály × 4 egység |
HYBARI
A HYBARI név egy mozaikszó (HYdrogen-HYBrid Advanced Rail vehicle for Innovation), amellyel az együttműködő partnerek az innovációra ösztönző, üzemanyagcellákkal és főáramköri tároló akkumulátorral felszerelt, fejlett hibrid vasúti jármű képzetét igyekeznek felidézni.A „HY” jelentése „hidrogén,” míg a „HYB” jelentése „hibrid.”
Dizájn
A szórt kék foltos minta mögötti motívum a föld öntözését és az üzemanyagcellában zajló kémiai reakció során termelt vizet hivatott jelképezni. A vasúti kocsi futurisztikus vonalai a sebesség érzetét keltik.
Logó
A pacsirtát a tavasz előhírnökeként ismerjük. A tesztjárműveken megjelenő HYBARI logó jelképezi a járműveket hajtó új energia bevezetését, ahogyan a tavasz első lehelete megjelenik a földeken.
