双源制电力牵引调车机车的研发
调车机车的新能源与电动化技术研究
调车机车的新能源与电动化技术研究调车机车是铁路运输系统中的重要组成部分，它们主要用于运输和调度车辆，确保铁路运输的安全和高效。
在当前环保和可持续发展的背景下，新能源和电动化技术的研究对于提升调车机车的能效和减少环境污染具有重要意义。
本文将介绍调车机车的新能源与电动化技术的研究进展。
一、新能源技术在调车机车中的应用1.1 电池技术调车机车中电池技术的应用是一种常见的新能源解决方案。
通过采用高能量密度的锂离子电池，调车机车可以在一次充电后运行更长的距离。
此外，采用智能电池管理系统可以对电池进行优化控制，提高能量利用率和电池寿命。
电池技术的应用在减少机车能耗和排放上有显著的效果。
1.2 燃料电池技术燃料电池作为清洁能源的重要代表之一，也被应用于调车机车中。
燃料电池技术通过将氢气与氧气反应产生电能，无排放、高效能成为其显著优点。
调车机车与燃料电池技术的结合，可以显著降低车辆尾气排放，提高环境友好性。
然而，燃料电池技术的成本和氢气供应链等问题仍然是制约其应用的因素。
1.3 超级电容技术超级电容技术在调车机车中的应用可以提供快速充放电能力，并且拥有很长的使用寿命。
通过与传统电池技术的结合，超级电容技术可以进一步提高机车的能效和运行稳定性。
调车机车中超级电容技术的应用是一个发展前景广阔的领域。
二、电动化技术在调车机车中的应用2.1 电动机技术电动机是电动化技术在调车机车中的核心部件。
目前，交流异步电动机和永磁同步电动机是应用最广泛的电动机技术。
这些电动机具有高效能、节能和低噪音等特点，使得调车机车在牵引力和能效方面得到极大的提升。
此外，电动机还具有快速启动和反向运行等优势，有助于提高调车机车的操作灵活性。
2.2 牵引变流器技术牵引变流器是电动化技术中另一个关键部件，它将电能转换为电机所需的适当功率。
牵引变流器技术可以实现电能的高效利用和恒定稳定的输出。
同时，牵引变流器还具有反馈控制和故障保护等功能，提高调车机车的安全性和可靠性。
1-1 电力牵引的发展过程和趋势
电气化铁路牵引供电方式
• 自耦变压器供电方式（AT供电方式） • 优点：因此电压损失小，电能损耗低， 供电能力大，供电距离长。对邻近的通 信线路干扰很小，其防干扰效果与BT供 电方式相当。 • 缺点：牵引变电所和牵引网比较复杂。 • 应用：一般用在重载、高速等负荷大的 电气化铁路上。
电气化铁路牵引供电方式
这台“极其奇形怪状的二轴蒸汽机车”是由矿用机 械 零部件拼装而成的，是真正的“中国火箭”号。
●1952年我国研制出具有世界先进水平的前进系列蒸汽机车并且出 口到世界很多国家。以后逐步制造了解放型和建设型（1-4-1式）,胜利 型和人民型(2-3-1式),FD型和前进型（1-5-1式）等六种主型蒸汽机车。 ● 同年日本、美国宣布蒸汽机车停产。于是中国成为全球最後一个 制造大型蒸汽机车的国家，大同机车厂一直生产蒸汽机车至1988年。 ● 我国在鼎盛时期达到蒸汽机车8000台左右。
电气化铁路牵引供电方式
• • • • • 直接供电方式（TR供电方式） 吸流变压器供电方式（BT供电方式） 带回流线的直接供电方式 自耦变压器供电方式（AT供电方式） 同轴电缆供电方式（CC供电方式）
电气化铁路牵引供电方式
• 直接供电方式（TR供电方式） • 是在牵引网中不加特殊防护措施的一种供电方 式。电气化铁路最早大都采用这种供电方式， 它一根馈线接在接触网（Touch）上，另一根 馈线接在钢轨（Rail）上：
乔治· 斯蒂芬森制造蒸汽机 车“旅行”号 “№1” （现陈列于达林顿车站）
◇
发展时期(1831～1920年)
● 1830年：美国以及其他一些国家先后开始制造蒸汽机车。这个时期最早
使用二轴引导转向架是美国于1832年制造的 2-1-0式“乔纳森兄弟”号机车。 1884年：瑞士人A.马利特发明关节式机车，能顺利通过曲线。整备重量为543吨, 锅炉压力为2.068兆帕（21.1千克力/厘米2），在时速120公里条件下，发挥出功 率6000马力以上。 ● 1875～1900年：广泛应用蒸汽两次膨胀原理，创造了复胀式机车，提高了 机车热效率。 ● 1900～1920年：由于采用蒸汽过热和给水加热等装置，机车的热效率、牵 引力和功率有大幅提高。
SDDIO型机车上26-L制动系统的简化设计
了解 ２ － 制动机 的功能后 ，应该有更好的解决方 ６Ｌ
案。
参 考文献 ：
【 １ 】夏寅荪．Ｄ 型内燃机车． Ｎ ５ 中国铁道 出版社
［ ２ 】姜靖国．－ 型空气和电空制动机． Ｚ７ 中国铁道出版社
（ 上接 ４ ５页 ）
工 况号 １ ２
３ ４
表２ 最大应力情况及其许用 应力汇总表
牵 引 ，所 以在该 车的设 计 中我 们对 系统进 行 了简 化 ，这为采用 ２． ６Ｌ制动机的制动系统设计提供 了
一
是一体 的，而 自阀手柄高度又不能太高，使得要设 置 四连杆机构非常困难 ， 以我们最终决定装两套 所
制动阀来解决这个问题 。制动阀布置如图 ｌ ：
些 变化 。
２ 风源 系统的介绍
轴功率
１０ ｒ ｉ ５０ ｒ ｎ ／ ａ
２ｋ ２ Ｗ
图 １制动 阀布置
双塔 干燥 器参数
空气处理量 ： 相 对湿度 ： 进 气温度 ： ３５ ／ ｉ ． ｒｎ ｍ３ａ ３ ％ ５ ５ ５ ℃ ℃一 ５
这样布 置使 司机在左 右两 侧均能进行单 阀和 自阀的操纵 ，所以每个司机室 只能有一套制动阀的 手柄 ，以避免两侧 同时操纵产生误动作。
的原理后 ， 我们最终确定了如“Ｄ １型机车空气系 Ｓ Ｄｏ
统原 理 图” 的布管方案 ，增加了一个双 向阀 ，但大 大简化 了司机室管路 。
化系统提供了一些解决思路 。另外该车虽然通过在
司机 室装两套制 动阀很好 的解决 司机在 两侧操纵 的问题 ， 但两套制动闸还是过于复杂 ， 以后类 似 在
Ｓ Ｄｌ型机车的风源系统由一组 Ｌ ． １ Ｄ ０ ２ ／０型螺 ４ 杆式空压机和一 台 Ｊ Ｇ ． Ｋ ２ Ａ型双塔干燥器组成 ，总
调车机车在国际市场的竞争力与前景
调车机车在国际市场的竞争力与前景随着全球经济的不断发展和城市化进程的加速，交通运输成为了现代社会的重要组成部分。
铁路作为一种高效、环保的交通方式，具有着不可替代的优势。
而调车机车作为铁路运输系统中的重要组成部分，其在国际市场上的竞争力与前景备受关注。
调车机车是一种用于运输车辆和货物在铁路站点之间进行内部调配的特殊机车。
它具有强大的牵引力和控制能力，可以轻松处理多个车辆的连接和解接，使得车辆的调运更加高效、快速。
在铁路站场中，调车机车的作用不可低估，它能够帮助车辆完成停靠、连接和分离等操作，保证了铁路运输的安全和顺畅。
首先，调车机车在国际市场上的竞争力得益于其高效、可靠的性能。
调车机车具有较大的功率和负载能力，能够应对各种复杂的运输环境和重载要求。
其卓越的牵引力和转弯半径小的特点，使得调车机车能够轻松应对繁忙的铁路站点和曲线区段，提高了运输效率。
此外，调车机车配备了先进的控制系统和信号设备，使得驾驶员能够更加精确地进行操作，提高了安全性和可靠性。
其次，调车机车具有较低的运营成本和环境友好性，这也是其在国际市场上竞争力较强的原因之一。
相比于传统的内燃机车，调车机车通常采用电力驱动，降低了燃料消耗和能源浪费，减少了污染排放。
此外，调车机车通过自动化控制和优化车辆调度，降低了人力成本和运维成本，提高了铁路公司的经济效益。
再次，调车机车在国际市场上的前景十分广阔。
随着全球城市化进程的加速，城市化水平的提高意味着对交通运输需求的不断增长。
调车机车作为铁路传统运输方式的重要组成部分，将会在未来继续发挥重要作用。
并且，随着科技的不断进步，调车机车的智能化和自动化水平也将不断提高，更好地满足市场需求。
然而，调车机车在国际市场上也面临一些挑战。
第一，国际市场竞争激烈，不同国家和地区拥有不同的技术和标准，调车机车企业要适应并满足不同市场的需求。
第二，环保和可持续发展日益受到关注，调车机车企业需要进一步提高能源利用效率和降低环境污染，以适应国际市场的发展趋势。
铁路专用线内燃机车油改电方案探讨
铁路专用线内燃机车油改电方案探讨摘要：通过在保证机车安全运输的前提下，基于现有机车条件，结合现场实际运转情况，运用新能源三电技术，对机车进行新能源改造，保留机车曲线通过性能好的特性，提高机车整车性能，使机车焕发青春；使用电能替代柴油，实现节能减排，降低操作难度，降低机车维保费用及运行成本，将有效提高铁路运输作业效率，提高企业的管理水平，增强企业的竞争力有积极作用。
关键词：专用线内燃机车燃料电池智能充电1 概况1.1 背景1.1.1国家相关政策背景国务院印发《“十四五”节能减排综合工作方案》主要目标：2025年，全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%，能源消费总量得到合理控制，化学需氧量、氨氮、氮氧化物、挥发性有机物排放总量比2020年分别下降8%、8%、10%以上、10%以上。
推动绿色铁路、绿色公路、绿色港口、绿色航道、绿色机场建设，有序推进充换电、加注（气）、加氢、港口机场岸电等基础设施建设。
提升铁路电气化水平，推广低能耗运输装备。
大力发展智能交通，积极运用大数据优化运输组织模式。
1.1.2 新型充电式智能轨道机车推广前景（1）无环保压力：内燃机车存在尾气排放、噪音污染的问题极其严重，给企业造成巨大的环保压力，新型充电式智能轨道机车运行噪音小、不燃油、无尾排放，无环保压力。
（2）实施电能清洁替代：新型充电式智能轨道机车取代内燃机车，单台年平均可增加 54 万千瓦时用电量，可减少 637 吨二氧化碳排放量。
全国内燃机车保有量不低于 3 万台，若新型充电式智能轨道机车市场占有率达到 10%，预计全年增加 17.7 亿千瓦时用电量，可减少 191.17 万吨二氧化碳排放量。
（3）降低投资、运行成本：单台内燃机车正常使用下年耗油约 140万元，维护费用在 100 万元左右。
新型充电式智能轨道机车运行高效、节能降耗，在相同工况下运行的燃料费用不到传统内燃机车的 25%。
模块化设计，结构简单、易维修维护，日常维护费用约为传统内燃机车的 40%，加上更换电池费用，综合维护费用和内燃机车相当。
浅谈双源电力工程车在地铁发展中的应用
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald39DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2017.23.039浅谈双源电力工程车在地铁发展中的应用乔辉 刘佳晨（西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 陕西西安 710016）摘 要：随着我国轨道交通的不断发展，传统的内燃机地铁工程车具有能耗高且污染较重的缺点，已不符合社会发展和城市环境的要求，因此，双源电力工程车的研发和使用成为了必然趋势。
本文主要对双源电力工程车在地铁发展中的应用进行了探讨，使其更好地适应地铁企业的发展，成为未来地铁工程车重要的发展方向。
关键词：双源电力工程车 内燃机车 柴油机 锂离子电池中图分类号：TM411 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)08(b)-0039-02传统地铁车辆段内工程车主要动力来源为内燃柴油机，与地铁电客车使用电力作为动力相比，空气污染大、噪音大，已明显不符合社会未来发展的趋势以及国家节能减排政策的要求。
所以，为了响应国家节能降耗、绿色能源的号召，更好地使工程车适应地铁企业的发展，双源电力工程车的应用成为了未来地铁工程车的重要发展方向。
1 地铁工程车现状1.1 工程车作用地铁工程车主要用于地铁列车、运输车辆及无动力轨道车辆的牵引、调车、隧道内、车辆段内事故车辆救援牵引作业；供电设备施工、维修的牵引动力设备,接触网上部设备在停电状态下的安装、维修及日常检查、保养；地铁工程维修，地铁正线货物运输等。
1.2 工程车动力在我国各地铁线路的维护基本上都采用由内燃机车作动力的地铁工程车辆。
传统的工程车辆主要以内燃机作为原动力，通过传动装置驱动车轮的机车，采用的内燃机绝大多数是柴油机。
燃油（柴油）在气缸内燃烧，将热能转换为由柴油曲轴输出的机械能，但并不用来直接驱动动轮，而是通过传动装置转换为适合机车牵引特性要求的机械能，再通过走行部驱动机车动轮在轨道上转动。
GK1型机车混合动力改造研制
GK1型机车混合动力改造研制摘要：简要概述传统液力传动机车的现状及面临的问题，提出可行的解决方案。
通过对马钢铁水运输作业工况进行分析，估算出适用于马钢铁水运输作业的GK1型机车混动改造动力配置需求及改造思路，最后对马钢GK1机车混动改造研制情况进行介绍。
关键词：液力传动铁水运输模式混合动力改造1.前言目前，国内钢铁企业中仍然采用传统的液力传动调车机车（GK1系列，DFH5等）进行铁水特种运输，这些机车大多生产于上世纪80年代甚至70年代，运用时间达36年多，技术水平相对落后。
由于铁水运输特殊的作业特点，钢铁企业面临燃油消耗高、排放不达标、维护成本高等问题。
近年，以锂电池作为牵引动力的新能源技术发展迅速，目前已有少数冶金、煤炭企业引进了新能源混合动力机车，但新能源混合动力机车购置成本较高，每台车近千万，钢铁企业也面临巨大的固定资产投资。
因此如何解决现有机车问题及新车购置成本是摆在各大钢铁企业目前的突出问题。
通过对现有调车机车状态的检查和运用分析，其车体主要结构、走行部等保存较好，可利用其残余价值，结合当前的新能源技术进行再造升级，以较少的成本改造研制出既能满足铁水运输作业需求，也能实现节能减排的混合动力机车，可有效解决钢铁企业当前面临的问题。
2.马钢铁水运输模式及作业工况马钢老区炼铁厂共计有4个铁水高炉，铁水运输采用交接运输。
一般情况下，高炉机车将重罐送到交接点，并将交接点的空罐拉回炉下，然后返回等待点，算一次完整作业，每次完整作业后都有几十分钟的等待时间。
具体如下。
2.1牵引吨位及运输线路马钢铁水运输采用鱼雷型混铁车加隔离车的运输模式。
一般重车牵引两重罐（单罐装满铁水约650t），隔离车重约100t/台，因此运输两个重罐车时加1台隔离车最重约1400t；牵引2台空罐加1台隔离车最重约700t。
单程运输里程最短不到1.7km，最长的约3.3km，线路最大坡道不超过6‰，曲线最小约180m。
3.牵引需求分析3.1功率需求根据1-4#高炉铁水运输作业工况来看，线路最大坡道不超过6‰，重车最大牵引一般不超过1500t（2辆鱼雷罐），轻车一般牵引2个空罐约700t。
时速200公里及以下动力集中动车组研发及应用方案(二)
时速200公里及以下动力集中动车组研发及应用方案1. 实施背景随着中国铁路客运需求的持续增长，优化铁路运输结构和提升服务质量成为关键。
其中，动力集中动车组因其高速度、大载客量、优化的能源消耗等特性，成为了适应中国市场需求的重要解决方案。
当前，国内的高速动车组主要依赖于进口技术，自主研发和创新能力较弱。
因此，从产业结构改革的角度，研发时速200公里及以下的动力集中动车组是提升我国铁路行业核心竞争力的关键。
2. 工作原理动力集中动车组采用电力驱动，由一个或多个牵引机车提供动力，带动列车行驶。
相较于动力分散动车组，动力集中动车组的牵引机车和车厢是分离的，这使得机车的维修和更换更加方便。
同时，动力集中动车组的能源效率更高，因为所有的牵引力都集中在机车部分，使得车厢部分的能源消耗大大降低。
3. 实施计划步骤（1）技术研究：开展关于动力集中动车组的基础技术研究，包括机械设计、电力电子技术、控制理论等。
（2）模型车研制：在技术研究的基础上，设计并制造出原型车进行实地测试和验证。
（3）试验阶段：在完成原型车测试后，进行线路试验，收集和分析数据，优化动车组的性能。
（4）商业应用：经过试验阶段后，动力集中动车组可投入商业应用。
4. 适用范围动力集中动车组适用于中短途客运和城市轨道交通，特别是在需要频繁起停的线路上，因其加速和制动性能优越，能够提高运输效率。
此外，动力集中动车组也适用于不同气候和地理条件下的长途运输。
5. 创新要点（1）自主化：通过自主研发，掌握动力集中动车组的核心技术，打破国外技术的垄断。
（2）智能化：引入先进的智能化技术，实现动车组的远程监控和维护，提高运营效率。
（3）绿色化：采用环保材料和节能技术，使动力集中动车组成为绿色出行的代表。
6. 预期效果（1）提高运输效率：动力集中动车组因其优越的加速和制动性能，可缩短旅行时间，提高运输效率。
（2）降低能源消耗：通过优化设计和节能技术，动力集中动车组的能源消耗低于传统列车。
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术优势，符合国家建设资源节约型社会的要求。
关键词： 受电式； 储电式； 电力牵引
中图分类号： U260.9+
文献标识码： A
文章编号： 1672－1187（2012）05－0011－05
Research and development of dual power electric shunting locomotives
本文所介绍的调车机车是基于供电网受电式和蓄 电池储电式的双源制“电—电”混合动力调车机车，采 用清洁能源— ——电力作为调车机车的动力能源， 具有 绿色、环保、节能等技术优势，符合当前国家建设资源 节约型社会要求。
1 调车机车的现状
轨道交通机车按动力方式，可以分为蒸汽机车、内 燃机车和电力机车。而真正作为调车机车的量产机车， 是在内燃机车问世之后形成， 从传统来说内燃调车机 车一直占有主流地位。我国相继生产了东风 5、东风 7、 东风 12、东方红 2、东方红 5 系列的内燃调车机车，大 多在上世纪 60 年代到 90 年代研制， 采用交—直传动 方式，其效率低、噪声大，产生废烟和废气等污染环境， 运用及维护费用高。 目前全路及工矿企业普遍使用上 述类型的内燃调车机车。
第 35 卷 第 5 期 2012 年 9 月 20 日
◆ 综述专题 ◆
电力机车与城轨车辆 Electric Locomotives ＆ Mass Transit Vehicles
Vol. 35 No. 5 Sep. 20th，2012
双源制电力牵引调车机车的研发 *
樊运新，高殿柱
（南车株洲电力机车有限公司 技术中心，湖南 株洲 412001）
摘 要 ： 根 据 “ 国 家 十 二 五 规 划 纲 要 ” 指 导 思 想 和 《 国 家 中 长 期 科 学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要 （2006—
2020 年）》要求，文章就基于供电网受电式和蓄电池储电式的双电源制“电-电”混合动力调车机车的技术特点
进行分析，与目前柴油机作为动力的调车机车相比，双源制电力牵引调车机车具有绿色、环保、节能的明显技
随着世界各国对绿色能源及环保意识的增强，电 力能源作为一种清洁能源已经逐步成为机车的动力 源，形成了轨道电力牵引的主流地位。 在上世纪 80 年 代新加坡、 香港等发达地区就开始采用以电为动力的 调车机车，以取代内燃调车机车，我公司产品已完成了 对上述地区的出口， 采用接触网供电和大容量蓄电池 组储电的双源制调车机车以其高效、节能、环保的技术 优 势[2]，成 为 调 车 机 车 未 来 的 发 展 趋 势 。
FAN Yun-xin，GAO Dian-zhu
（R&D Center，CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co.，Ltd.，Zhuzhou 412001，China）
Abstract： According to the requirements and guideline of National 12th Five -Year Plan Outline and National Medium -and -Long -Term Technological Development Plan （2006 -2020）, this article analyses the technical characteristics of power-supply network and battery hybrid electric shunting locomotive. Compared with diesel shunting locomotive, dual power electric shunting locomotives processes the advantages of zero pollution and high energy efficiency thus meets the requirements of building an energy efficient society.
Key words： power-supply network supply； electrical storage devices supply； electric traction
0 引言
国家“十一五”规划以来，我国电气化铁路获得了 长足发展，“国家十二五规划纲要”和《国家中长期科学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要 （2006—2020 年 ）》中 提 出 ：鼓 励 开发使用节能环保和新型能源，建设资源节约型社会。 目前客、货运机车已经普遍采用电力作为牵引能源，但 作为配套使用的全路及工矿企业的调车机车仍大量采 用柴油机为动力的内燃机车， 已不符合国家建设资源 节约型社会需求。
在该种工况下， 调车机车在短时间内作为货运机 车使用。由于工况有处在电气化线路上的运行间隙，因 此可充分利用电气化线路的接触网对机车进行供电， 提高调车机车的效率，减少调车机车的排放。
从以上调车机车的工况分析及技术特征看， 要求
调车机车具有很高的环境友好性，节能、环保、高效的 要求日趋严格， 传统的内燃调车机车已经很难适应当 前社会进步的要求。
3）作为电气化不连续区域的调车作业用，在工厂、 矿山、港口、电站至电气化铁路之间的无电气化区域作 业。 2.1 段内调车作业
要求机车有较大的启动牵引力，要求通过更小半径 曲线的困难线路；司机室具有良好的双向视野；由于大 多路段处于市区附近，废气排放及噪声控制要求很高。 2.2 牵引特殊车辆工程作业
牵引作业用的工程车辆， 如牵引轨道检测车/接触 网检测车，特别是在隧道作业，对调车机车的废气排放 控制要求特别高， 内燃机车产生的废气对作业人员的 健康影响非常大，为此，目前蓄电池电力工程车已成为 地铁公司的首选。 2.3 电气化及非电气化铁路间的高机动作业
考虑到柴油机的噪声及废气的排放等因素， 阿尔 斯通公司在 2008 年开发一种新型的油-电混合动力调 车 机 车[1]： 采 用 一 组 或 多 组 低 排 放 的 柴 油 发 电 机 组 （A） 和大容量 动 力 蓄 电 池 组 （B）结 合 ，共 同 为 机 车 提 供 动
收稿日期： 2012－08－10 作者简介： 樊运新，教授级高级工程师，1994 年毕业于北方交通大学应用电子专业，长期从事电力机车总体及电气系统的研发和技术管理工作 。 基金项目： 中国南车股份有限公司科技研发项目（2010NCK025）
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樊运新 等·双源制电力牵引调车机车的研发 ·* 2012 年第 5 期
8）低成本。 目前，可以作为动力电源，能实现高次充放的蓄电 池包括铅酸蓄电池、碱性蓄电池（镍镉蓄电池和镍氢蓄 电池）、锂电池等。 1）铅酸蓄电池以其电性能稳定、安全可靠、价格低 廉、适用范围广、原材料丰富和回收再生利用率高等优 点，在各个行业广泛应用。中国的铅酸蓄电池的技术水 平已经普遍接近国际先进工业国家的技术水平， 中国 已经是全球最大的铅酸蓄电池制造和出口国家。 目前普通使用的铅酸蓄电池可分为富液式铅酸蓄 电池、阀控密封式铅酸蓄电池及胶体免维护铅酸蓄电 池，其中大容量的动力蓄电池已经普遍使用。 如长沙 丰 日 公 司 为 株 机 公 司 DWA 型 蓄 电 池 工 程 车[3]生 产 的 400 Ah 富液式铅酸蓄电池，为深圳轨道检测车生产的 320 Ah 免维护铅酸蓄电池。 2）碱性蓄电池具有寿命长、可过充过放、可大电流 放电等技术特点，特别适用于作为动力蓄电池用。碱性 蓄电池中，应用最成熟、最广泛的是镍镉蓄电池，但由 于存在严重的镉污染问题， 镍镉蓄电池的生产和使用 已受到愈来愈多的限制。 具有高比能量、高功率、适合 大电流放电、 无污染的镍氢蓄电池正逐步取代传统的 镍镉蓄电池。目前，镍氢蓄电池已经在电动汽车上广泛 使用。 3）对传统的铅酸以及镍氢和镍镉电池而言，锂电池 中不存在有毒物质，无污染，因此被称为“绿色电池”。锂 电池具有高比能量、自放电小、循环寿命长、无记忆效应 和绿色环保等特点。 其中以锰酸锂动力电池和磷酸铁 锂动力电池为主要代表。 我国的比亚迪公司已经实现 磷酸铁锂电池规模化生产技术在世界上处于领先地 位。 另有苏州星恒电源有限公司研发的锂离子动力蓄
3）大 功 率 充 放 电 能 力 ： 为 保 证 机 车 具 有 足 够 的 牵 引力，要求蓄电池具有大电流放电能力，而在对牵引蓄 电池充电时，又要求蓄电池有大电流充电能力，以减少 充电时间。
4）寿命长：一般要求能够满足深度放电大于 1 200 次。
5）环温工作范围宽：-40～75 ℃。 6）很高的使用安全性。 7）环保无污染。
4 技术经济性对比
4.1 全寿命成本分析 与传统内燃调车机车相对比，环保、节能、维护方
便、噪声低等是双源制调车机车最明显的优势。从机车 整体的全寿命成本分析， 双源制电力调车机车也具有 明显优势。 表 1 是地铁工程车中电力牵引工程车及内 燃牵引工程车的全寿命成本对比分析。
3 基于受电式和储能式电力牵引调车机车的 研发
3.1 重要性和必要性 作为路局、工厂、矿山及城轨交通配套使用的调车
机车， 是保障交通正常运作及企业正常生产的重要装 备。 正在服役的内燃调车机车每年都向大气排放大量 的烟气， 据报道我国的二氧化碳排放目前已居全球第 二，减排二氧化碳的压力越来越大。
目 前 全 路 及 工 矿 企 业 运 用 的 调 车 机 车 超 过 6 000 台，每台调车机车每年柴油定额约为 100 吨，每年将消 耗柴油 60 万吨以上。 柴油发电机目前的废气计算方法 比较多， 以每燃烧 1 kg 柴油产生烟气量约为 20 N·m3 计算， 全国内燃调车机车每年的废气排放量达到 1.2× 1010 N·m3 以上。 根据相关文献统计，1 公顷阔叶林每天 可以通过光合作用消化 2 500 L 的二氧化碳，全国内燃 调车机车的废气排放量需要近 130 万公顷的阔叶林来 消化。
双源制电力牵引调车机车采用接触网供电和蓄电 池储能供电两种电源制式。在有接触网供电时，使用接 触网受电模式，在无接触网供电时，使用蓄电池储电模 式作为机车的动力能源，驱动机车。 因此，双源制电力 调车机车具有零排放的技术优势， 发展绿色环保的双 源制电力牵引调车机车势在必行。 3.2 技术基础与条件