百年“机车摇篮”绿色转型

繁忙的北京站和北京西站间，身披明艳绿色“铠甲”的首批次复兴号FXN3B型节能环保调车内燃机车穿梭忙碌，开展列车编组、解体、转线及车辆取送等调车作业。调车机车频繁地启动和停车并没有给环保带来很大压力，“柴油机+电池”的混合动力技术让整个过程“含绿量”很高。

调车机车运行就像我们日常生活中的堵车，车辆需要反复不断启停或者低速运行。这种情况下，车辆燃油燃烧不充分，不仅费油，还会对环境造成很大污染。因此，研制出FXN3B型调车内燃机车，使用动力电池代替机车停轮和低功率时的柴油机运行，大大降低了机车排放量。

FXN3B型节能环保调车内燃机车是落实国家“双碳”目标、推动混合动力技术在轨道交通领域深化应用的重大项目。机车设有“柴油机动力”和“电池供电”两种控制模式，柴油机与动力电池功率比为3∶1，是一款轻混机车，可满足国内所有调车机车运用工况的作业需求。机车采用自主研发、具有自主知识产权的新一代12V240H型柴油机，并装用钛酸锂动力电池。机车会根据实际运行情况，自动切换选择动力来源，智能化系统也让绿色低碳更精准实现。在实际应用中，由于它还需要承担长距离大功率作业，因而柴油机功率占比更大的轻混动力设计，能够保障作业持续稳定。在运用试验中，该机车综合油耗可节约25%~34%，实现HC、NOx、CO减排41%~60%，每日可减少柴油机工作时间75%~82%。

机车的安全性容不得半点闪失，单是针对机车动力电池的试验检测就多达90项。保障动力电池的安全性提升和健康运行也是设计中格外重视的一环。设计团队为动力电池单独配备了“空调”——热保障系统，确保电池能够在20℃至40℃的温度范围内达到更高更舒适的工作状态，也可进一步延长电池使用寿命。此外，还为动力电池特别增加主动灭火抑制装置，这也是保障动力电池安全的最后一道屏障。当系统检测到动力电池装置内温度异常时，多维度且严格准确的测试判断也会立即同步开启，当确定为热失控现象，装置会自动启动进行灭火。

从方案设计到样车生产，再到上百种试验验证，在低于-40℃的冷极内蒙古伊图里河地区和40℃以上的新疆鄯善酷暑地区进行稳定性试验，到海拔2500米的兰州地区展开海拔修正，跨越数千公里后拉回拆解查看各零部件损伤情况……FXN3B型节能环保调车内燃机车一步步历经千磨万击和极限考验，待所有数据达标后，于2022年获得国家铁路局颁发的型号合格证和制造许可证，正式具备批量生产条件。据了解，经批量生产并于近日在北京正式投入运用的该型号调车共计10辆。

绿色发展是高质量发展的底色，新质生产力本身就是绿色生产力。而早在九年前就已种下绿色转型发展的种子。

2015年，中车大连公司开始启动新能源转型工作，牵头搭建3000马力节能环保型调车机车产品平台，平台产品全部采用平台化、模块化设计，研制具有高启动牵引力、高黏着利用率、高效率、低油耗、低排放、低噪声、检修间隔周期长等优越性能的调车机车产品。FXN3B型节能环保调车内燃机车“破壳而生”。

2019年，以绿色低碳为特征的中国铁路新一代复兴型调车机车FXN3D型3000马力混合动力（重混）调车机车诞生。该机车是目前国内燃油经济性最高的混合动力调车机车，相较传统内燃机车预计节油率最高可达40%，氮氧化物预计减排44%，一氧化碳减排81%，碳氢化合物减排72.5%，视野面积增加35%，电池工况下司机室噪声≤60分贝，柴油机每日仅运行约2小时。

2022年，研制成功的FXD3H型电-电混合动力调车机车，进一步扩展了机车谱系，丰富了新能源调车机车运用场景。该机车通过采用接触网+动力电池作为动力源动力组合模式，实现调车零排放、低噪声的环保目标。在动力制动时，可将动能转化为电能并反馈给电网或为动力电池充电，有效回收制动能量，提升能源利用效率。电池系统采用分级保护，并将受电弓首次应用于国内外廊机车。

为全面推进老旧型铁路内燃机车新能源转型，“柴油机+动力电池”、纯“动力电池”“氢燃料电池+动力电池”为动力源的机车产品研制及新能源转型相关配套工作已深入开展，全力以赴加快推动铁路装备绿色低碳转型。