港口大功率老旧内燃机车纯电动改造关键技术研究及应用
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完成单位:秦皇岛港股份有限公司铁路运输分公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
田新华、王延高、杨孟江、高 凡、杨 旭、张 良、李 璐、谢友军
项目概况
在国家力争2030年实现碳达峰,2060年前实现碳中和的战略目标和国家铁路总局下发《老旧型铁路内燃机车淘汰更新管理办法》的背景下,秦皇岛港股份有限公司铁路运输分公司为积极推进碳达峰、碳中和,加快构建新能源体系,秉承绿色发展理念,深耕新能源机车领域,利用已停用的捷力NJ2型内燃机车进行纯电动机车动力及控制技术的研究。
该研究在实施过程中,克服了牵引功率大、安装电池容量需求最大、牵引力级别最高、充换电功能于一体、研发技术难度最大等多项技术难点。首次提出了港口老旧内燃机车纯电动改造的设计方案,研发了以磷酸铁锂动力电池组作为整车动力源的新能源纯电动机车。设计了充换电一体式动力电池系统,具备地面充电桩充电和换电站换电功能,提高了纯电动机车的补能效率,并具备大功率机车动力能量回馈系统,通过制动储能提升了动力效能,降低了整车能耗,提高了整车续航能力。在完成上述创新点的同时,开发了整车网络智能监控及大功率动力电池组安全监测防护系统,为机车可靠运行提供了保障。
根据铁运公司内燃机车日常用车成本核算,纯电动机车每年可以节约成本317万元,并创造321万元经济效益。每台内燃机车每年排放二氧化碳约502吨,一台1.6L的轿车年行驶1万公里排放二氧化碳量约为2.7吨,相当于减少了185辆轿车的尾气排放,对于减缓全球变暖和改善气候变化具有重要作用。相比内燃机车,纯电动机车既无二氧化碳排放,也无尾气排放,真正实现降碳减排,这也是秦皇岛港股份有限公司铁路运输分公司作为国企担当,加快内燃机车向纯电动机车转变的脚步,落实该企业的社会责任。


