全電動(dòng)火車(chē)在短期內(nèi)不太可能實(shí)現(xiàn)，主要是因?yàn)樾枰獙?duì)適合其獨(dú)特要求的電池系統(tǒng)進(jìn)行更多測(cè)試。但即便如此，在解決碳污染的問(wèn)題上，該行業(yè)的效率還是出人意料的高。

就像一列一英里長(zhǎng)的笨重火車(chē)一樣，貨運(yùn)鐵路行業(yè)的變革并不迅速，必須謹(jǐn)慎地分階段進(jìn)行。

但跟隨著汽車(chē)和卡車(chē)制造商的步伐，機(jī)車(chē)制造商和鐵路公司也開(kāi)始轉(zhuǎn)向足以為小鎮(zhèn)供電的電池，以控制碳和柴油排放，同時(shí)保持燃料效率優(yōu)勢(shì)。

聯(lián)合太平洋公司最近表示，將斥資逾1億美元，從Wabtec和卡特彼勒（Caterpillar）的子公司Progress Rail處購(gòu)買(mǎi)20輛由電池驅(qū)動(dòng)的機(jī)車(chē)和充電系統(tǒng)，這是迄今為止世界上規(guī)模最大的此類(lèi)采購(gòu)。從2023年開(kāi)始，這家位于奧馬哈的鐵路公司將使用這種火車(chē)在加州和內(nèi)布拉斯的貨場(chǎng)拉車(chē)——而不是跨國(guó)運(yùn)行。據(jù)估計(jì)，這種巨型機(jī)器每年可以為其減少8,000噸的碳排放。此外，增加電池也是一種提高效率的方法：火車(chē)每加侖柴油運(yùn)輸每噸貨物可超過(guò)480英里。根據(jù)美國(guó)鐵路協(xié)會(huì)（Association of American railways）的數(shù)據(jù)，這比卡車(chē)的平均水平高出四倍。

聯(lián)合太平洋公司負(fù)責(zé)可持續(xù)發(fā)展和戰(zhàn)略的執(zhí)行副總裁Beth Whited在接受《福布斯》采訪時(shí)表示:“從燃油消耗的角度來(lái)看，我們處于有利地位，從（柴油）顆粒物的角度來(lái)看，我們也處于有利地位，但卡車(chē)可能會(huì)更早裝上電池，它們會(huì)開(kāi)始悄悄追趕我們。”這家美國(guó)收入排名第二的鐵路公司還計(jì)劃到2030年將溫室氣體排放量減少26%，并認(rèn)為電動(dòng)火車(chē)有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，重要的是真正推動(dòng)減排，而且要盡快。”

現(xiàn)在，各國(guó)企業(yè)正在投資數(shù)十億美元，以提高電動(dòng)汽車(chē)和商用車(chē)的產(chǎn)量，一些投入最大的公司包括通用汽車(chē)、福特、現(xiàn)代、豐田、大眾、戴姆勒、康明斯和沃爾沃等?？紤]到火車(chē)機(jī)車(chē)的質(zhì)量和動(dòng)力要求，貨運(yùn)鐵路是一項(xiàng)更為復(fù)雜的工作。全電動(dòng)火車(chē)在短期內(nèi)不太可能實(shí)現(xiàn)，主要是因?yàn)樾枰獙?duì)適合其獨(dú)特要求的電池系統(tǒng)進(jìn)行更多測(cè)試。但即便如此，在解決碳污染的問(wèn)題上，該行業(yè)的效率還是出人意料的高：根據(jù)美國(guó)環(huán)保署的數(shù)據(jù)，2019年，美國(guó)約40%的貨運(yùn)由鐵路完成，但與運(yùn)輸相關(guān)的溫室氣體排放中，鐵路只占不到2%，而卡車(chē)占24%。

Whited說(shuō)，聯(lián)合太平洋公司從Wabtec訂購(gòu)了一批2.5兆瓦時(shí)電池的機(jī)車(chē)，但不確定它們使用的鋰離子電池是否足夠耐用到可以將它們部署在主要的長(zhǎng)途線路上。在這些線路上，多個(gè)柴油動(dòng)力機(jī)車(chē)被連接在一起，可拉動(dòng)150多節(jié)火車(chē)車(chē)廂?，F(xiàn)在，這家鐵路公司正在尋求使用更多的生物柴油和可再生能源燃料，以減少列車(chē)上的顆粒物污染。盡管康明斯和其他公司也在為輕型客運(yùn)列車(chē)開(kāi)發(fā)氫動(dòng)力系統(tǒng)，但安裝新的大規(guī)模存能設(shè)施的成本高企，而從低碳來(lái)源獲得的氫的供應(yīng)量也極少，這意味著氫動(dòng)力系統(tǒng)目前還不是一個(gè)有效的選擇。

“對(duì)于我們這個(gè)行業(yè)的用途來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)有點(diǎn)落后——而且對(duì)我們來(lái)說(shuō)，它有更多的缺點(diǎn)，”Whited說(shuō)。這是因?yàn)?strong>與使用柴油相比，使用氫燃料需要鐵路公司投資更復(fù)雜的儲(chǔ)存和燃油系統(tǒng)。“就美國(guó)目前的氫供應(yīng)而言，我認(rèn)為它還沒(méi)有準(zhǔn)備好支持當(dāng)下正在討論的、可以在一段時(shí)間內(nèi)建成的項(xiàng)目數(shù)量。我們當(dāng)然在關(guān)注氫燃料方面的情況。我們只是認(rèn)為現(xiàn)在還為時(shí)過(guò)早?！?/p>

其他一些鐵路公司則想要看看Wabtec公司的電池列車(chē)（該列車(chē)使用合作伙伴通用汽車(chē)公司提供的鋰離子電池組）除了在鐵路場(chǎng)站拉車(chē)以外是否還能做更多的事情。這家總部位于匹茲堡的制造商正在為加拿大國(guó)家鐵路公司（Canadian National）和澳大利亞礦業(yè)公司力拓（Rio Tinto）、必和必拓（BHP）和羅伊·希爾（Roy Hill）準(zhǔn)備更強(qiáng)大的機(jī)車(chē)。據(jù)Wabtec的首席技術(shù)官Eric Gebhardt透露，這些機(jī)車(chē)將裝載高達(dá)8兆瓦時(shí)的電池組。這種“公用事業(yè)規(guī)?！钡碾姵貙?duì)于半卡車(chē)來(lái)說(shuō)太重了——因?yàn)槊绹?guó)聯(lián)邦法規(guī)禁止重量超過(guò)8萬(wàn)磅的車(chē)輛在美國(guó)高速公路上行駛——但對(duì)于42.5萬(wàn)磅的機(jī)車(chē)來(lái)說(shuō)是沒(méi)問(wèn)題的。它們將與柴油機(jī)車(chē)搭配工作，以節(jié)省燃料和減少排放。去年，Wabtec與BNSF在加州中央谷的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目中就做到了這一點(diǎn)，使用了2.4兆瓦的電池組，減少了11%的燃料使用量。

配備高功率電池的列車(chē)可以節(jié)省燃料，并利用再生制動(dòng)系統(tǒng)——就像是豐田普銳斯或特斯拉Model 3的超大版本——在運(yùn)行中充電，獲取重型列車(chē)減速時(shí)產(chǎn)生的大量動(dòng)能。

“我們現(xiàn)在的電池容量是7兆瓦時(shí)，但在不久的將來(lái)，我們將會(huì)達(dá)到8兆瓦時(shí)。屆時(shí)，我們可以節(jié)省30%的燃料使用量，”Gebhardt說(shuō)，“因?yàn)槊看文悴葎x車(chē)的時(shí)候，所有的電池都在充電。這些電池可以提供數(shù)兆瓦的電力……火車(chē)和卡車(chē)一個(gè)最大的區(qū)別就是，火車(chē)頭后面可能跟著長(zhǎng)達(dá)一兩英里的車(chē)廂，而這列火車(chē)有2萬(wàn)、3萬(wàn)或4萬(wàn)噸重?！?/p>

自去年在加州進(jìn)行首次測(cè)試以來(lái)，Wabtec很快就接到了18臺(tái)電池動(dòng)力機(jī)車(chē)的訂單。Gebhardt不愿透露具體的定價(jià)，但根據(jù)聯(lián)合太平洋公司的訂單推算，一款2.5兆瓦的機(jī)車(chē)每輛的價(jià)格可能在400萬(wàn)美元左右?！鞍拇罄麃喌牡V業(yè)公司正在購(gòu)買(mǎi)這些設(shè)備用于自己的鐵路軌道，然后我們與加拿大國(guó)家鐵路公司還有一項(xiàng)合作，所以它正在升溫。我們?cè)?021年初運(yùn)行了原始設(shè)備，并在2021年中期取得了結(jié)果?，F(xiàn)在訂單就開(kāi)始進(jìn)來(lái)了，我們對(duì)此感到非常興奮。”

總部位于洛杉磯的Parallel Systems公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官M(fèi)att Soule表示，該公司由三名前SpaceX工程師領(lǐng)導(dǎo)，正在進(jìn)一步發(fā)展高科技鐵路理念，并計(jì)劃開(kāi)發(fā)相對(duì)較小的、電池驅(qū)動(dòng)的短途貨運(yùn)列車(chē)，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。他表示：“我們正在創(chuàng)造一種具有與卡車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的單位經(jīng)濟(jì)效益的車(chē)輛，而且不需要很大的規(guī)模。”

圖源：Parallel Systems

Parallel的計(jì)劃是在其設(shè)計(jì)的平臺(tái)上運(yùn)行10到50節(jié)車(chē)廂的列車(chē)，這些列車(chē)由分布式電池組提供動(dòng)力，作為在貨運(yùn)鐵路線上運(yùn)行的150節(jié)或更多車(chē)廂的典型列車(chē)的補(bǔ)充。該公司還打算利用積極列車(chē)控制技術(shù)(Positive Train Control，簡(jiǎn)稱PTC)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛自動(dòng)化。PTC由Wabtec公司和Progress Rail公司共同研發(fā)，目前已在美國(guó)所有貨運(yùn)和客運(yùn)鐵路線上使用。它可以讓鐵路監(jiān)控設(shè)施的操作員知道列車(chē)的準(zhǔn)確位置，以避免潛在的碰撞和事故。加上計(jì)算機(jī)視覺(jué)和傳感器，Parallel相信它的列車(chē)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

自動(dòng)駕駛的汽車(chē)和卡車(chē)必須為城市街道和高速公路上一系列意想不到的情況做好準(zhǔn)備，但是在鐵路路線上，“你不會(huì)在鐵路網(wǎng)絡(luò)上隨機(jī)遇到其他列車(chē)；你對(duì)所有東西的位置都有一個(gè)中心認(rèn)識(shí)，”Soule說(shuō)。PTC有助于確保每次只有一列火車(chē)在特定路段內(nèi)運(yùn)行?！霸撔袠I(yè)已經(jīng)在PTC上投入了大量資金，我們絕對(duì)認(rèn)為這是可以利用的東西?！?/p>

今年1月，Parallel獲得了5,000萬(wàn)美元的融資，并在2月獲得了美國(guó)能源部440萬(wàn)美元的撥款，用于與聯(lián)邦研究人員一起測(cè)試其電動(dòng)貨運(yùn)列車(chē)平臺(tái)。

Gebhardt說(shuō)，盡管Wabtec仍在準(zhǔn)備制造并交付其首批18輛電池驅(qū)動(dòng)列車(chē)，但它對(duì)人們對(duì)電力機(jī)車(chē)所表現(xiàn)出的興趣感到非常樂(lè)觀。

他說(shuō)：“我們現(xiàn)在還沒(méi)有對(duì)這些數(shù)字作出估計(jì)，但我們認(rèn)為，在未來(lái)幾年里，這些數(shù)字會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很好的上升趨勢(shì)?！?/p>

本文來(lái)自微信公眾號(hào)“福布斯”（ID：forbes_china），作者：Alan Ohnsman，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞： 電池容量