Tukar kepada Versi Karbon Rendah

Adakah Kereta Api Dikuasakan Bateri Masa Depan Rel?

Februari 3, 2025
oleh Dominic Shales

Kereta api di seluruh dunia berada di ambang transformasi apabila kereta api berkuasa bateri muncul sebagai alternatif yang mampan kepada lokomotif diesel. Didorong oleh kemajuan teknologi dan dorongan untuk pelepasan sifar bersih, beberapa projek di UK membuktikan bahawa kereta api bateri boleh menjadi penyelesaian yang berdaya maju, kos efektif dan mesra alam.

Memotong Kord pada Pergantungan Diesel

Selama beberapa dekad, infrastruktur kereta api telah bergantung pada enjin diesel untuk merapatkan jurang dalam elektrifikasi. Di UK, kos tinggi untuk memasang wayar elektrik overhed—dianggarkan antara £1 juta dan £2.5 juta setiap kilometer—telah menghalang bekalan elektrik sepenuhnya, menyebabkan sebahagian besar rangkaian bergantung kepada bahan api fosil. Kereta api berkuasa bateri boleh mengubah persamaan ini dengan menghapuskan keperluan untuk naik taraf infrastruktur yang mahal sambil mengurangkan pelepasan dan kos bahan api.

Hitachi dan Siemens Mendahului

Mengetuai pengecasan dalam teknologi rel berkuasa bateri ialah gergasi industri Hitachi dan Siemens. Hitachi baru-baru ini menyelesaikan ujian kereta api 'tri-mode' di kemudahan Newton Aycliffe di timur laut England. Kereta api hibrid ini menggantikan satu penjana diesel dengan bateri litium, yang berpotensi mengurangkan penggunaan bahan api sehingga 50% pada laluan tidak berelektrik. Syarikat itu juga sedang membangunkan model berkuasa bateri sepenuhnya yang mampu menempuh jarak sehingga 90 kilometer (56 batu), menandakan satu langkah penting ke arah cita-cita kerajaan UK untuk menghapuskan kereta api diesel sahaja menjelang 2040.

Sementara itu, Siemens sedang menjalankan percubaan untuk kereta api bateri sahaja di kemudahan Goolenya di Yorkshire, dengan jangkaan permintaan untuk lebih daripada 600 kereta api daripada pengendali termasuk Great Western Railway (GWR), ScotRail dan Transport for Wales. Perbaikan semula model diesel-elektrik sedia ada dengan teknologi bateri juga sedang diterokai sebagai satu cara untuk mempercepatkan peralihan kepada pengangkutan rel yang lebih hijau.

Kereta Api Bateri Antara Bandar Melepasi Jangkaan

Kereta api bateri antara bandar pertama di UK juga telah memberikan hasil yang menjanjikan. Kerjasama antara TransPennine Express, Hitachi Rail dan Angel Trains menyaksikan pelaburan £15 juta ke dalam teknologi berkuasa bateri, yang telah diuji pada laluan antara Lapangan Terbang Manchester dan York, serta dari Leeds ke Liverpool Lime Street.

Dikuasakan oleh bateri 700kW yang dipasang di dalam ruang bawah pengangkutan sedia ada, kereta api itu melebihi jangkaan dengan beroperasi tanpa pelepasan sehingga 43 batu, terutamanya di kawasan sensitif pencemaran seperti terowong dan pusat bandar. Penjimatan kos bahan api adalah antara 35% dan 50%—jauh melebihi unjuran awal sebanyak 30%.

Ketua Hitachi Rail UK dan Ireland, Jim Brewin, meraikan pencapaian itu, dengan menyatakan, "Semua orang harus sangat berbangga kerana mencipta teknologi bateri yang mengalami kegagalan sifar semasa keseluruhan percubaan."

Kejayaan kereta api bateri antara bandar telah membuka kemungkinan untuk model masa depan memanjangkan jaraknya kepada 100-150 km, mengurangkan keperluan untuk projek elektrifikasi yang mahal dan menyokong sasaran sifar bersih UK.

Podamos

Kereta api bateri hibrid hitachi yang tercanggih untuk pasaran antara bandar di Itali Selatan

Kereta Api Bateri Pengecasan Pantas Mendapat Momentum

Walaupun julat bateri kekal sebagai had, teknologi pengecasan pantas muncul sebagai penyelesaian yang berpotensi. Great Western Railway (GWR) mengetuai usaha dalam bidang ini dengan ujian kereta api bateri pengecasan pantas di laluan cawangan Greenford di London Barat. Kereta api itu, yang ditukar daripada model London Underground yang lebih lama, dilengkapi dengan teknologi FastCharge, membolehkan mereka mengecas semula dalam beberapa minit di stesen yang ditetapkan.

Julian Fletcher, pengurus GWR yang menyelia perbicaraan, menjelaskan proses pengecasan: "Kereta api terhenti, dan kemudian rel dikuasakan, dan mereka mengecas kereta api, dan semuanya berlaku dalam beberapa minit yang diperlukan pemandu untuk keluar dari satu hujung dan di hujung yang lain."

Percubaan itu telah pun mencatat rekod UK, dengan kereta api bateri cas pantas bergerak sejauh 86 batu (138 km) tanpa mengecas semula, sambil mengekalkan kelajuan sehingga 60 mph dan menavigasi perubahan ketinggian sehingga 200 meter.

Pengarah Urusan GWR, Mark Hopwood, mengulangi komitmen syarikat terhadap kemampanan: "Kami mahu GWR berada di barisan hadapan dalam komitmen kereta api untuk menghentikan cengkaman diesel sahaja menjelang 2040." Dengan menggantikan enjin diesel dengan alternatif berkuasa bateri, GWR menjangka dapat mengurangkan lebih 1,700 tan pelepasan CO2 setiap tahun.

Turun Trek

Walaupun kemajuan kereta api berkuasa bateri menggalakkan, cabaran masih ada. Kebimbangan keselamatan, terutamanya mengenai kebakaran bateri, memerlukan penilaian risiko dan perlindungan teknologi yang teliti. Selain itu, had julat bermakna walaupun kereta api bateri sangat sesuai untuk laluan yang lebih pendek dan berat komuter, perjalanan yang lebih jauh masih memerlukan sumber kuasa alternatif. Model hibrid yang boleh bertukar antara bateri dan kuasa elektrik mungkin menyediakan penyelesaian praktikal untuk sementara waktu.

Walaupun terdapat halangan ini, momentum sedang membina ke arah masa depan yang lebih bersih dan berkuasa bateri untuk kereta api. Dengan pelaburan berterusan, kerjasama antara pemain industri dan sokongan kerajaan, kereta api berkuasa bateri boleh menjadi asas rangkaian pengangkutan kami, mengurangkan kos, pelepasan dan pergantungan kepada bahan api fosil.