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環保且鐵路無需電氣化，英國看好氫燃料列車發展

作者 Daisy Chuang | 發布日期 2019 年 02 月 01 日 13:00 | 分類 交通運輸 , 能源科技

環保趨勢已逐漸蔓延到大眾運數工具，不管是運用鋰離子電池還是氫燃料動力技術，各國
無不希望自家交通系統可朝零碳邁進，其中英國交通部盼 2040 年前可汰換所有柴油列車
，更規劃 2021 年初讓 100 多輛氫燃料列車上路。

目前氫燃料電池技術已應用在汽車與公車中，為備受看好的化石燃料替代品，英國也看中
該技術儲存容量大、只會排放水等優點，早在 2018 年 3 月英國鐵路安全及標準委員會
（RSSB）就與法商阿爾斯通（Alstom）攜手合作，盼在 2020 年前測試氫燃料列車，而此
次又加碼計劃將 100 多輛柴油列車改裝成氫燃料電池驅動，預計在 2021 年初上路。

若將柴油列車改裝成氫燃料電池驅動，英國將可避免高架電線與鐵路電氣化成本。該國鐵
路電氣化速度相當慢，進度僅三分之一，這是因為英國鐵路常穿越山區、跨越河流，路上
的隧道與橋梁相當多，這不僅增加鐵路電氣化的成本，工作人員檢查與維修電線的難度也
非常高。

英國也不是第一個採用氫燃料電池列車的國家，全球首輛商業化氫燃料列車已在德國行駛
，該國也有約 40% 鐵路未實現電氣化，若是將 4,000 輛柴油列車全部汰換成氫燃料電池
列車，除了能減少 45% 排碳量，也可以免除鐵路電氣化成本。

而除了改裝或購買氫燃料列車之外，英國雷丁大學榮譽教授 Brian Scott-Quinn 在媒體
 The Conversation 撰文指出，英國也可以採用「折衷」的方式，可在鐵路電氣化又不用
花大錢的情況下將列車碳排放量降至最低：採買雙動力列車（bimodal trains）並加以改
良。

其中雙動力列車顧名思義是種電油通吃的列車，同時結合電力和內燃列車的特點，當列車
行駛到無電氣化路段時可直接切換至柴油驅動，這讓英國可以不用在隧道與橋梁上裝設供
電系統。若是想再進一步降低雙動力列車碳排放量，則可將內燃機組換成氫燃料電池系統
，降低列車碳排放。

只不過 Scott-Quinn 也指出，氫燃料列車尚未抵達大規模商業化，還不確定新列車是否
可為英國政府省下大筆金錢，但可預料開發新設備、列車的成本高昂。

以目前的技術來說，氫燃料電池也不算「100%」綠色能源，現在製氫方式仍以化石燃料為
主，雖然天然氣製氫效率高達 80%，但終究不是一項綠能技術，再加上天然氣製氫過程需
要消耗大量能量、轉換過程也會造成能量流失。

因此許多科學家正為了「綠化」氫燃料系統，正努力研發電解水製氫或是光電解水製氫技
術，未來若成功研發綠色製氫技術，氫燃料將可成比鋰離子電池還要乾淨的電池儲能系統
。   

若是未來英國鐵路電氣化進度提高，也可以參考其他國家的鐵路綠色計畫。像是美國加州
火車便購買再生能源電力來驅動列車；奧地利聯邦鐵路（ÖBB）則看好成本效益比逐年提
高的太陽能，特地為鐵路建立太陽能廠，並採用新型逆變器直接將光電直輸鐵路上方的線
路。