日均耗资近200万元，全球首列氢能客运列车“让路”成本

在全球交通行业环保减排背景下，适用于非电气化铁路，能够替代柴油机车的下一代铁路机车的热门方案曾是氢燃料电池机车。

2022年8月24日，14列氢燃料电池客运机车在德国西北部下萨克森州的一段铁路上正式投入使用。根据当时的报道，这是全球首条氢动力机车专线。

2023年8月3日，在运行近一年后，这批氢燃料电池机车被宣布停运。主管机构表示，未来这些线路上将运行电力驱动机车。

即将被取代的氢燃料电池客运机车在德国下萨克森州运行，当时是15辆柴油机车的“继任者”。它们由法国阿尔斯通公司设计，仅用氢燃料电池发电，续航里程可达1000公里，最高时速达140公里。机车在行驶时拥有非常优秀的噪音控制能力，并且在行驶途中完全不产生排放，释放到环境中的只有水蒸气和冷凝水。

下萨克森州州长Stephan Weil曾表示，氢燃料电池机车项目一共耗资9300万欧元，是该州环保经济上的一个旗帜性项目。因为火车太重，依靠电池供电并不是一个可行的选择，氢燃料电池机车就被认为是传统柴油机车最实用的环保替代品之一。

但在之后的运行过程中，氢燃料电池机车出现了各种问题：多次脱轨；对铁路线路要求高，需要进行持续的硬件和软件改造；会驾驶氢燃料电池机车司机的短缺，冬天加氢站问题频频。同时，根据2022年德国巴登-符腾堡州委托进行的一项研究显示，从长远来看，氢燃料电池机车运营成本可能比其他电动机车高80%。

德国电子信息技术协会曾对氢燃料电池机车成本分析指出，与柴油机车、动力电池机车相比，氢燃料电池机车在非电气化线路上并不具备任何成本优势。预期的30年使用生命周期中，可再生能源水解制氢过程的能源转化效率低于80%，燃料电池组件的工作效率无法突破70%，共同导致氢能机车的能源效率仅为50%左右。经核算，动力电池机车的电力能源开支约为2500万欧元，而燃料电池机车的氢能费用则高达约4500万欧元。

这将导致单辆氢燃料电池机车的总成本比动力电池机车高出5900万欧元。如果再考虑机车部件回收利用等环节，氢燃料电池机车的全生命周期成本相当于动力电池机车的135%。

另一方面，目前的燃料电池组件在高强度、复杂工况下的寿命有限，经估算，30年内燃料电池组件至少需要进行7次替换，这相当于需要5800万欧元的额外开支。

高企的氢能价格以及昂贵的燃料电池组件更换费用是造成成本差异的关键。

最终，在今年8月初，LVNG铁路公司宣布取消氢燃料电池计划。未来，这些铁路线路将过渡到电池驱动系统：下萨克森州官员计划到2029年引入102辆新型动力电池机车，以及27条由恒定电力架空电力线供电的电动机车，至2037年淘汰所有柴油机车。法国阿尔斯通公司曾估计，仅在德国，未来会有2500辆到3000辆柴油机车将会被氢燃料电池机车取代。而这次氢燃料电池机车的折戟，将打击市场对氢能动力的“乐观”预测。

对氢燃料电池机车投入研究的并不只有德国。中国、英国、日本、法国、韩国等均在积极推进氢能机车的研究和示范。目前尚不清楚德国铁路计划的转变是否或如何影响其他地区氢燃料电池机车项目。

氢能动力和纯电动力的比拼不仅存在火车行业，在汽车行业，两者之间的竞争也是讨论已久的话题。目前来看，在技术路线和市场竞争方面，纯电动力都优势明显，氢能居高不下的成本和运输储存难度仍是尚无法突破的瓶颈。

氢能、纯电，或是其他，交通行业环保的终极未来愈发不确定了。