大家認為很快就會枯竭的石油，現在卻出現原油過剩的說法，但由於汙染物質的排出等造成環境的不良影響，全世界也在努力減少使用化石原料，而在鐵路產業也一樣。
今天在現代樂鐵部落格裡將透過在2019釜山國際鐵路技術產業展(Korea RailLog Fair 2019)展出的「綠能環保列車」來告訴大家鐵路產業的未來趨勢。
無污染物質的純淨氫燃料電池
在全球眾多研究人員和企業努力尋找替代石油的能源之際，現代樂鐵在2019釜山國際鐵路技術產業展上提出了「氫燃料電池」的替代方案。
▲氫燃料電池的原理為通過薄膜並離子化的氫氣而產生電，水是氫離子和氧氣結合後唯一的排出物質
氫燃料電池就像字面上說的，利用氫氣產生電力。純粹的氫分子通過電池內的高分子電解質薄膜(Membrane)後，分別被分離成兩個氫離子並放出電子。在此過程中，隨著電子的移動而得到電力。
氫燃料電池在生產能源時會用薄膜過濾空氣，因此空氣自然也會跟著淨化，而且氫離子和氧氣結合產生水，所以不會排放任何公害物質。但是缺點就是不能儲存生產的能量，現代樂鐵用「氫-電池混合動力電聯車」解決了這個問題。
將氫燃料電池裝入電聯車
氫電池混合動力電聯車是裝載氫燃料電池的電聯車。現代汽車集團所開發的氫燃料電池最多可以在90KW容量裡釋放出440V的電力，經過變頻器的電升壓到750V，再透過逆變器驅動發動機。首先，在列車出發或負荷不大的區間內用電池驅動車輛，之後在加速等需要大量能量的區間時，用燃料電池駕駛，而剩餘的電池則可以充電。
▲活用急曲線行駛試驗用車所製造的氫-電池混合動力輕軌。預計今年9月開始測試
車輛在進入減速區間時，發動機會產生電力，此時會終止電池和燃料電池，將產生的電力充電到電池裡。氫電池混合電聯車的核心在於會有效率地分配氫燃料電池與一般電池的作用，使列車能夠儘可能行駛地又遠又持久。
▲為讓測試人員更安全地在多種環境下進行測試而建造的遠端控制艙
氫-電池混合電聯車預計以一次燃料充電可以行駛200公里以上為目標，並爲了讓試車人員能在多種環境下進行安全測試，我們計劃建造遠程操控艙，並反映白天、夜間行駛和各種危險因素，來確認氫燃料電池的實用性。
無線網路和雲端帶來的最佳運行系統
若想開發新能源與高效率的機關的話，需要一定的努力，但在開發出新技術以前，為了改善目前的狀況，必須做出努力。現代樂鐵在2019釜山國際鐵路技術產業展上為此做出努力，推出了「即時高效駕駛支援系統(Real-time Eco Driver Assistance System，以下簡稱RTEDAS)」。就算是相同的車輛，不同的駕駛也會產生不同的油耗，而鐵路車輛也會依據司機的駕駛習慣，在能源消耗上出現差異。
▲前來參觀2019釜山國際鐵路技術產業展現代樂鐵展臺並聆聽RTEDAS相關介紹的參觀者
RTEDAS是採用運算法的系統，可嚴密地分析司機的駕駛紀錄、發動機狀態和燃料消耗量，還能在規定的時間內找到能夠正常運轉的模式。和RTEDAS系統與通訊相連結的電聯車司機可分析RTEDAS分析的車輛路徑和線路，並及時獲得最佳的運行模式。司機只要跟著模式駕駛，就能完全地遵循運行時間表，且最小化車輛所消耗的能源。
要是司機沒有遵循RTEDAS所提供的運行模式駕駛的話會發生什麼事呢？RTEDAS會即時分析上傳到雲端的車輛運行資訊，持續向司機提供符合相應時間的新運行模式，在遵循運行時間的同時也節省能源。而車輛的運行數據、故障歷史紀錄、部分狀態等都包還在模擬裝置中，對於中央控制室與維護人員的工作也會有所幫助。
▲採用RTEDAS系統土耳其伊斯坦堡卡瓦達什-馬哈茂德灣段往返路線的數據控制畫面
在2019年釜山國際鐵路技術展現代樂鐵的展場裡，重現了今年在土耳其伊斯坦堡開通的卡瓦達什-馬哈茂德灣區間往返路線之車輛上適用的RTEDAS系統的模擬裝置，透過展臺演示的顯示屏可以得知列車運行時的變化速度和車輛狀態等。
高效且耗能小的永久磁鐵同步電動機
▲若將PMSM應用於首爾市6號線地鐵上，可節省約358億韓元的能源費用
在現代樂鐵展場上所展示的永久磁鐵同步電動機(PMSM, Permanent Magnet Synchronous Motor)和控制它的推進控制裝置(1C1M VVVF逆變器)也是反映環保列車趨勢的系統。
噪音小、能源效率高且構造為密閉型而不需清掃的PMSM在室內的噪音低速為10dB，高速為3dB，電動機效率增加4%，能源消耗也減少26%。如果將PMSM應用於首爾市6號線地鐵上，30年間將節省約358億韓元的能源費用，且預計維護費用也將減少約38億韓元。
現代樂鐵在2019釜山國際鐵路技術產業展裡，勾勒了未來鐵路產業藍圖的同時，也展示了應對即將到來的資源問題和環境，創造出最尖端技術的韓國代表性鐵路車輛製造商之威容。今後現代樂鐵將努力成長為韓國，甚至是全世界級的鐵路專門企業。2年後舉行的2021年釜山國際鐵路技術產業展上，究竟又會展示什麼樣的技術呢？請大家敬請期待。
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