JR東海、水素動力車両の試作機が完成。今後、性能評価試験や模擬走行試験を実施へ

※JR東海HC85系車両

水素動力車両は、HC85系のハイブリッドシステムをベースとし、動力源として燃料 電池と水素エンジンを検討している。このうち、燃料電池ハイブリッドシステムについては2023年度から模擬走行試験を進めている。

水素エンジンハイブリッドシステムについては2024年度から開発に取り組んでおり、今回、試作機が完成しましたので、今後、小牧研究施設にて性能評価試験や模擬走行試験を実施していくという。

水素動力車両の開発

JR東海の非電化路線への導入に向け、山間部の連続する勾配を走行可能な高い出力と、長距離走行が可能な高い効率の駆動システムを実現する必要がある。

そこで、JR東海のHC85系のハイブリッドシステムをベースとして、動力源の燃料電池又は水素エンジンから得られる電気と蓄電池の電気で走行する水素動力ハイブリッドシステムの技術開発を進めている。

小牧研究施設の設備を活用し、急勾配や繰り返しの加減速といった厳しい環境を模擬した走行試験等により、鉄道車両への水素動力の適用について検証を続けるとしている。

水素エンジンハイブリッドシステム試作機の概要

産業用のディーゼルエンジンをベースにi Labo株式会社が開発した水素エンジンとJR東海のHC85系で使用している発電機、車両制御装置、蓄電池を組み合せたシステムだ。

水素エンジンは、高い耐久性と出力密度、および高負荷域での高い効率が期待でき、また、燃料電池と比較して低い水素純度でも運転できる特長がある。

試作機の開発にあたっては、水素エンジンを鉄道車両に適用するため、エンジンが一定の回転数で動作できるように水素エンジンを改良し、また、加速時や勾配区間走行時などの負荷状況に応じて水素エンジンと蓄電池の出力を最適化する制御を車両制御装置に実装した。

水素エンジンハイブリッドシステムの開発スケジュール

2024年11月 水素エンジンハイブリッドシステム単体の性能評価試験
2025年度 模擬車両と組み合わせた模擬走行試験

水素エンジンの発電機構

水素エンジンハイブリッドシステム 試作機の構成

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