冬日的大同，清澈的“大同蓝”绽放着古都的硬朗和绝美。
　　在大同市城西的中车大同公司总装车间，一台蓄电池动力机车正蓄势待发。这是该公司在“双碳”目标下继成功研发氢能机车之后，全新打造的又一款以“绿色”动力为主的“零碳”产品平台。
　　生态环境是人类生存和发展的根基，实现“双碳”目标，是人类历史上第一次有意识、有步骤地改善生存环境的跨国共同行动。而实现碳达峰、碳中和目标，更是党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策，事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。这是一场广泛而深刻的经济社会变革，亟需诸多领域产生一系列革命性的创新成果。
　　心怀“国之大者”，就应带头履行社会责任。
　　轨道交通装备作为我国融入新一轮科技革命和产业变革的战略选择，是促进“双碳”目标实现的强劲引擎。作为新中国建设的第一座大型铁路机车企业，中车大同公司承担着我国大功率电力机车等轨道交通装备的研发和制造重任。

　　2021年，中国中车积极响应国家战略需求，契合行业发展大势，创新提出了“七个新突破”。其中，在产业布局篇幅中对发力“双碳”目标提出了清晰的路径规划，为中车大同公司瞄准新能源领域加速发展指明了方向，更为企业加快形成绿色经济新动能和可持续增长极带来前所未有的机遇。
　　那么，在践行“双碳”目标的过程中，中车大同公司是如何锚定新能源轨道交通应用领导者的角色，以“零排放”机车为引擎，对未来轨道交通产品和系统平台实现绿色布局全覆盖的？

释放高效低碳变革力

　　电传动替代机械传动是装备制造业革命性的技术进步。作为新兴技术代表，永磁直驱技术成为公认的下一代驱动技术，特别是在轨道交通装备领域。
　　2021年12月，由中车大同公司研制的我国首台永磁直驱客运电力机车在中国铁路西安局集团公司境内陇海线和银西高铁展开正线试验。技术保障团队全程全员参与试验，实时观测机车运行状态，跟踪分析试验数据。
　　在碳达峰、碳中和目标引领下，中车大同公司结合绿色、智能的轨道交通研发新理念，深度发力永磁直驱等新兴技术。依托大功率电力机车技术创新平台，公司在行业内首次实现了永磁直驱技术在大功率机车上的应用。
　　轨道交通车辆采用永磁直驱的优势非常明显，其取消了传统的传动齿轮箱，实现了车辆轻量化的目的，避免齿轮箱油污、橡胶等处理不当对环境的损害，还能在提高系统效率的同时降低噪声，提升乘客的舒适度。
　　永磁直驱客运电力机车共完成38项型式试验、10项研究性试验，试验结果表明机车恒功区总效率达到90%以上，整车能耗较传统机车降低约4.5%。按照现有机车运量计算，每年节约电能至少22万度，大约可供数千户三口之家一个月用电量；同时二氧化碳排放量每年减少约200吨，相当于百棵阔叶树一个月二氧化碳吸收量，且机车效率从85％提升到88％以上，不仅有效降低了机械能耗损失，更使驱动系统部件维护周期延长到200万公里左右，产品绿色经济效益优势显著。
　　交通强国，铁路先行，装备支撑。为了适应国家经济建设对重载牵引动力的需求，中车大同公司在加快永磁机车等新型绿色轨道交通装备研发的同时，坚持以科技创新驱动业务发展，全面深化“低碳”“零碳”“负碳”技术研究，不遗余力推动现有大功率交流传动电力机车的绿色升级。
　　和谐2系列大功率交流传动电力机车是中车大同公司的主力产品，作为我国铁路运输主型牵引装备之一，承担着多个区域能源和物资运输的重任。
　　目前，中车大同公司已完成和谐2型电力机车“智慧心脑”（牵引与网络控制系统）的更新，相关操作由手动控制升级为时间轴自动调节切换方式，可更合理精细地控制辅助变流器的工作频率，实现节能减排，机车对能源控制更加精细。经过充分调试运行验证，该项节能控车技术可以为和谐2型机车服务的客户每年节约电能约500万度，节能成本预计200余万元。
　　以和谐2型电力机车牵引的2万吨大列为例，它相当于减少约700辆30吨运煤卡车对环境的污染。目前，我国部分能源运输铁路动脉日运量逾130万吨，年运量达4.2亿吨，按此计算每天可减少约4.3万辆30吨运煤卡车对环境的污染，每年相当于减少碳排放量1200多万吨，生态效益显著。

激发新能源应用创新力

　　2022年年初，内蒙古自治区赤峰地区迎来入冬以来的最强寒潮，巴林右旗大板镇气温最低降至-30℃，甚至出现较强雪和大风天气。
　　供暖，关系民生。但在如此极寒天气下保障发电供暖用煤，最首要的就是稳定的运力。不同以往，国家电投内蒙古公司首次采用一款由中车大同公司研制的氢燃料电池混合动力机车，在保障运输效能的同时，也开启了氢能在我国铁路交通领域的应用之门。
　　氢，元素周期表中位于第一位，构成了宇宙质量的75%。在地球上，氢主要以化合物的形态，贮存于地球上最广泛的物质水中。作为重要的清洁能源，对氢燃料的合理利用是世界各国竞相研究的重要科技高地，特别是在交通领域，氢能开发已经成为重要的产业发展方向，得到了普遍应用。目前，氢燃料在我国已成功实现了在航天、汽车、城市有轨电车等领域的应用。
　　在对传统动力源进行优化的基础上，中车大同公司激发新能源应用的创新力，通过氢能实现动力输出，研制出我国首台氢燃料电池混合动力机车，牵引我国铁路装备进入全球氢能应用“俱乐部”。
　　该款氢能机车是我国氢能源在铁路机车领域产业化应用的最新成果。机车通过氢氧的化学作用，实现了碳氧化物污染物的零排放，且能量转换效率是传统内燃机组的1.7倍左右，机车噪声降低18分贝左右，具有良好的绿色环保优势。同时，机车采用模块化设计，可实现内燃机、电池、氢燃料包等不同动力方式的灵活搭配，运转、调车、救援，多种任务使命必达。
　　自2021年6月在赤峰投入试运后，氢能机车每日在大板东站至大板发电厂、货运站往返作业，全天24小时无休。冬季由于发电厂煤炭运量的提升，氢能机车牵引1000吨、1200吨等煤炭列车作业成为常态化。截至目前，氢能机车在段运行总公里数逾20000公里，运行状态良好。
　　通过氢能机车和内燃机车调车作业能耗对比试验结果表明，氢能机车满载氢气可单机连续运行24.5小时，在-30℃的极寒天气下，机车能够正常起动运行。同时，使用氢能机车调车作业的能耗成本仅为内燃机车的二分之一，这不仅为碳达峰、碳中和目标作出积极贡献，也为全球轨道交通装备创新打造了清洁能源的新标杆。
　　基于此，中车大同公司还将相关技术应用于既有内燃机车的动力改造，并提供不同功率等级的产品选择，进一步拓展了氢能机车的应用领域。

突出全寿命周期服务力

　　气候变化已经成为全球高度关注的环境问题。交通运输行业是碳排放大户，以实际行动应对气候变化不仅是装备制造企业应尽的义务，更是客户的需要。
　　近年来，“公转铁”等是打赢“蓝天保卫战”大势所趋。不少省市提出打造优势互补、无缝衔接的区域交通运输循环体系。但在部分采矿、发电、物流、海港，由于线路条件限制，其能源及物资运输与干线铁路通道存在“最后一公里”，运输方式仍主要依靠公路或其他碳排放量相对较大的传统运输工具。
　　中车大同公司基于客户需求，及时审视到蓄电池成为轨道交通领域应用热点的先机，为厂矿等相关企业量身打造新型蓄电池动力机车。机车可以在无电区线路上无污染、零排放的绿色运行，并适应站场、调车场过驼峰、长大坡道或其他短距离运输等特殊使用环境，能够满足大型工矿企业（如煤矿、钢厂）的运输需求。
　　融合节能环保的轨道交通研发新理念，中车大同公司围绕高可靠性、轻量化、数字化等发展方向，加强产品设计、制造、使用到再制造的全寿命周期可靠性、经济性、安全性研究，从客户需求出发，推出以“产品+”“系统+”为路径的可持续公共交通解决方案。
　　业务和市场的突破要靠产品，产品要靠技术来支撑。
　　结合环境与人的“双环保”设计理念，中车大同公司研发团队将磷酸铁锂电池和钛酸锂电池两种绿色环保电池创新用于这款蓄电池动力机车，用户可以根据实际需求选择“最佳匹配电池”，无论是容量大、高温性能优异的磷酸铁锂电池，还是快充性能好、循环寿命性能较长的钛酸锂电池，两种电池均不含任何重金属与稀有金属，无毒、无污染。在隧道封闭环境运行时，无尾气排放也有利于确保驾乘人员的身体健康。在驾控体验方面，机车降噪效果显著，中央司机室在人机工程学基础上应用了双侧走廊结构，创造了良好的视野条件，为司乘人员带来“身、心、耳、眼”全方位的舒适驾控感受。
　　在不同状态下，蓄电池充放电范围和温升情况有着很大差异。为降低温热环境带来的不利影响，公司研发团队在机车内部新增了通风冷却措施，使蓄电池充放电安全性能和效率大大提升。试验数据显示，蓄电池动力机车在同种运用场景下节约能耗效果十分显著，较内燃机车年节约运营成本近百万元。机车所使用的变流器、牵引电动机、制动机等关键核心部件均由中国中车内部配套，国产化率达100%，机车维护保养更加便捷，成为全寿命周期服务的又一个样本。

聚合产业联动协同力

　　“这大家伙的功能性与稳定性不错，驾驶感也很好，载重量比我们矿正使用的矿车还要高一些，尤其核心的电传动系统全部都是咱‘国货’，真是太给力了！”这份肯定，来自山西某露天煤矿的一名矿用自卸车驾驶员。
　　不同于轨道交通装备，矿用自卸车是非公路车辆的一种，主要用于矿山、水利、水电等大型露天工程，是往返采掘点和卸矿点的专属运输车型，其运力关系到矿区的生产效能。这名驾驶员称赞的矿用自卸车产品，同样来自中车大同公司。
　　从“绿色铁路”驶向“绿色矿山”，离不开良性互动、梯次发展的业务体系。
　　在做强轨道交通装备制造核心业务的同时，中车大同公司将绿色研发理念与平台运用于矿车产品的研制，充分发挥中国中车在装备制造、产品配套、国际营销、品牌效应的一体化优势，担当起中国中车矿车整机和核心技术集成的“领头羊”。
　　目前，中车大同公司已研制出100吨级、200吨级、300吨级矿车，并着力推进混合动力、永磁驱动、双模驾驶等绿色低碳、智能化技术的运用。以CR240E矿用自卸车为例，其电传动动力系统可使车辆使用成本降低8%至15%，二氧化碳等温室气体排放量降低20%左右。CR330E矿用自卸车配置了主辅一体式变流器，水冷散热，换热效率高，增强了整车满载坡起的绿色效能。自2021年10月底投入工业性试验以来，三班满载往返于矿区作业现场，运行总里程近4万公里，累计运量突破183万吨，助力矿企实现生态、经济效益双升级。

积蓄绿色运营提升力

　　“双碳”大势所趋，工业领域的节能提效至关重要。
　　中车大同公司将环保优先的理念融入日常管理和生产，推动节能降耗，开展污染防治，以更加环保、高效的产品及服务方案实现与环境的可持续发展。
　　一直以来，公司坚持健全和完善环境、能源管理体系，全面、系统地加强环境能源管理。扎实开展节能降耗工作，通过打造能源管控平台、促进能源降费等系列举措，淘汰落后、高耗能设备，采用高效节能型设备和节能技术，并开展节能技术创新。同时倡导绿色理念，召开环境保护专题培训，开展节水节能宣传，通过对环境污染的主动预防和及时治理，推动企业忠实践行绿色智慧理念，打造绿色标杆企业。
　　在此基础上，中车大同公司以全面推行绿色制造为目标，加快制造智能化和新技术的应用，通过数字化、智能化手段提高资源利用率，实现产品全生命周期绿色管控。公司搭建起智能导航、数字焊接、电子配送等平台，提升产品的研发效率和质量，改善过程参数的追溯管理，提高“一站式”物料配送率，实现了精细化、自动化、准时化生产。截至目前，公司已建成机车转向架数字化车间，成为行业数字化智能制造的示范引领工程，被认定为山西省智能制造试点示范企业。
　　以“零排放”机车为引擎，中车大同公司紧紧围绕中国中车总体战略目标，积极推动新能源领域的科技创新，实现了全部机车产品的“零碳”排放和对未来轨道交通产品和系统平台的绿色布局全覆盖。随着中国中车“一核三极多点”业务架构模式的搭建和完善，绿色投资、绿色创新、绿色产品、绿色制造、绿色服务、绿色企业的“6G”战略规划，已然成为公司行动的发展着力点，并不断激发着绿色新动能。
　　车轮滚滚，道途弥坚。越来越多的国家政府正在将其转化为国家战略，“无碳未来”成为国内外科技实力展示的新高地。在这样的背景下，只有真正洞见“双碳”目标引发革命性变化和蕴藏巨大发展潜力的国家，才能在这个历史进程中行稳致远；只有那些主动顺应碳中和发展趋势，及时把握绿色、低碳和零碳转型机遇的企业，才能获得发展先机。
　　站在新的历史起点，中车大同公司按照中国中车“七个新突破”的部署安排，继续增强服务国家碳达峰、碳中和战略的支撑力，横向拓展产品谱系，纵向延伸价值链条，最大限度满足客户需求。使“造、修、配”技术和资源全面延伸至“运维、服务”领域，同时以改造、维保、租赁、联合开发等“产品+”“系统+”模式，为客户提供绿色解决方案。
　　生态建设，久久为功，实现碳达峰、碳中和是一场硬仗。面向未来，中车大同公司有信心以新能源轨道交通应用先锋者的角色定位，大力提升对绿色发展和应对气候变化的贡献度，形成可复制、可推广的经验模式，助力经济社会绿色低碳发展转型。（蒋维）