RuEn
© 2018–2019 Train and Brain

День независимости

Литийионные батареи становятся мощнее с каждым годом. Еще немного — и они позволят городским трамваям обеспечивать себя энергией самостоятельно. Но пока производители не рискуют отпускать поезда «гулять» слишком далеко от источников питания. Самостоятельный забег трамваев по городу редко превышает 10–15 км.
Трамвай давно обрел репутацию самого надежного вида наземного электротранспорта. Получая заряд энергии через контактный провод, поезд гарантированно продолжает движение по городу.

Но на протяжении многих лет ученые пытались «осво­бодить» его от токосъемника. В современном городе оборудовать трамвайные пути контактными проводами все сложнее, а техническое обслуживание обходится недешево. Наконец, высок риск аварий из-за проблем на подстанции или с инфраструктурой на маршруте. Как следствие, battery-powered trams уже встречаются в самых разных уголках земного шара.

Пока wire-free-поезда, как правило, могут одновременно питаться от контактного провода и от батареи. Одну часть дистанции трамваи проходят, используя контактный провод, а по другой движутся за счет ресурса аккумулятора. В городских условиях автономные модели все чаще используют на промежутках маршрутов, где прокладывать проводную инфраструктуру дорого или сложно. Но на отдельных коротких маршрутах инженеры уже решились полностью «спустить трамвай с поводка».
Фото: Matthias Makarinus/Moment/Gettyimages.com
Обеспечить автономность электротранспорта на длинных трассах могут только мощные батареи. Но текущий потенциал литийионных аккумуляторов пока не позволяет питать на длинных дистанциях даже электромобили. Поезда на одном заряде вовсе могут проехать лишь несколько десятков километров. Способ «прокачать» мощность батареи, увеличив размер источника питания, не подходит. В этом случае неоправданно растут габариты поездов, также пострадает эргономика внутри салона.

Впрочем, технологии не стоят на месте. «Прокачать» мощность литийионных батарей инженеры рассчитывают, добавив в их состав кремний. Это решение должно увеличить длительность поездки на одном заряде. Если расчеты оправдаются, то жители богатых мегаполисов скоро забудут о натянутых вдоль городских улиц контактных проводах.
Загородный простор
Производители железнодорожных поездов также все чаще используют ресурс аккумуляторных батарей, Но преимущественно для экстремальных ситуаций. Так, Japan Railway представила в 2019 году скоростной поезд N700S, который при потере доступа к электричеству за счет батареи сможет освободить проезд в туннеле или на мосту и проследовать до места стоянки или ремонта со скоростью 30 км/ч.

Длина аварийного маршрута постепенно увеличивается. Так, модель Mireo Plus B, эксплуатируемая в Германии, уже имеет запас хода около 80 км в режиме работы от батареи в реальных условиях эксплуатации. Источник питания может подзаряжаться через контактную сеть при работе на электрифицированных участках благодаря технологии рекуперативного торможения.
Nice Tram
Первыми экспериментировать с battery-powered trams начали во Франции. Самый известный проект реализовали в Ницце. В далеком уже 2007 году была запущена линия 1. На поездах установили аккумуляторные батареи, которые позволили поезду не использовать контактные провода на двух участках маршрута.

Власти решились на эксперимент ради защиты архитектурного облика города. Кроме того, воздушная инфраструктура препятствовала проведению регулярного карнавального шествия в городе.

Никель-металлогидридные батареи гарантировали трамваям дальность хода до 1 км на максимальной скорости 30 км/ч и при работающей системе кондиционирования воздуха. На остальных участках маршрута трамвай подключался к контактному проводу.

В 2018 году в городе появилась линия T2, которая связала центр Ниццы с аэропортом. Пока протяженность этого маршрута 11,3 км, но скоро его увеличат. Линия T2 уже полностью лишена контактного провода. Батарея поезда подзаряжается во время остановок.
Nice Tram
Nanjing tram
В Азии первый проект battery-powered tram реализовали в китайском городе Нанкин в 2014 году. На один из маршрутов города вышли 15 трамваев, отключенных от контактной сети.

Чтобы обеспечить безостановочное движение поездов Нанкина батареи подзаряжаются на маршруте тремя разными способами: через пантограф на трамвайных остановках во время посадки и высадки пассажиров, а также динамически во время ускорения. На первой маршрутной линии длиной чуть меньше 8 км разместили 13 остановок. Контактная сеть отсутствует на 90% маршрута.

Эксперимент признали удачным и в 2016 году автономный от проводов трамвай поставили на еще один маршрут в Нанкине. На нем также 13 остановок, но протяженность немного увеличилась — до 10 км.
Nanjing tram
Dubai Tram
2014 году линия беспроводного трамвая заработала и в Дубае (Объединенные Арабские Эмираты). На трассе длиной 14,6 км вовсе не используются контактные провода, даже для подстраховки. При этом трамваи Alstom Citadis 402 могут вмещать 408 пассажиров одновременно. Возможность отказаться от «воздушной» инфраструктуры была принципиальной для заказчиков из ОАЭ. В регионе часто происходят песчаные бури, которые приводили бы к регулярным сбоям в движении трамваев, питаемых от контактного провода.
Dubai Tram
Krakow Tram
В 2020 году свободные от проводов трамваи Stadler Tango вышли на маршрут в польском Кракове. Пока город закупил лишь два battery-powered trams. Но еще несколько десятков Tango, поставка которых предусмотрена контрактом, оборудованы нишами для установки литийионных батарей. Их заполнят источниками энергии в случае, если эксперимент окажется удачным. Пока участок, на котором трамвай движется без контакта с проводом, весьма скромный — 3 км. Но производитель заверяет, что емкость батареи позволяет при желании продлить дистанцию.
Krakow Tram
Birmingham Tram
В 2019 году в британском городе Бирмингеме начали ходить автономные трамваи CAF Urbos. Маршрут комбинированный. Свободен от проводов лишь участок от станции Birmingham New Street до мэрии и Центральной библиотеки. Это всего четыре сектора линии протяженностью несколько километров. Аккумуляторы подзаряжаются на остальных участках трассы, обслуживаемых контактными сетями.

В городе подсчитали, что только немедленная экономия от внедрения решения составила 650 тыс. фунтов стерлингов. В долгосрочной же перспективе не придется больше вносить изменения в инфраструктуру зданий и дорог на линии. Эксперимент признали удачным и будут продлевать трассу. Кроме того, готовятся к открытию еще две wire-free-линии — одна также в Бирмингеме, а вторая в городе Вулверхэмптоне.
Birmingham Tram
Bombardier Primove
2015 году в Мангейме состоялся пробный заезд трамвая Bombardier Primove. На свободной от контактной сети трассе модель проехала впечатляющие 41,6 км.

Правда, в дальнейшем батарею, которой был оборудован тестовый трамвай, в Европе предпочли использовать на электробусах, которые сегодня можно встретить на маршрутах в немецких городах Брауншвейг, Мангейм, Берлин, а также в бельгийском Брюгге.
Bombardier Primove
Florence Tram
В 2021 году успешно прошли тесты wire-free-трамвая в итальянской Флоренции. Для испытаний аккумуляторные батареи от производителя Hitachi Rail были установлены на модель Sirio LRV. Трамвай успешно прошел многокилометровый маршрут между станциями Аламанни и Фортецца на линиях T1 и T2. Бортовые аккумуляторы тестируемой модели поддерживают функцию подзарядки батареи за счет энергии торможения.
Florence Tram
Бойцовский клуб
190 лет назад, в октябре 1829 года, состоялись Рейнхильские состязания паровозов. Это событие предопределило дальнейший ход истории если не стран, то уж точно развития железнодорожного транспорта.
Встречают по одежке
В отличие от автомобилей, внешний вид которых может быть ультрамодным и даже вызывающим, локомотивы гораздо более утилитарны. Но в их создании нередко участвовали не только дизайнеры из других отраслей промышленности, но даже деятели искусства.
Кто на свете всех милее
Парадоксально, но факт. Вряд ли где-нибудь в мире найдется хотя бы один самолет или ав томобиль, в создании которого участвовал инженер путей сообщения. За то железная дорога смогла увлечь ав иаторов, ав тодизайнеров и архитекторов, чьими руками было создано немало удивительных локомотивов, радующих глаз.
Паровозы «особой важности»
Сто шестьдесят лет назад Александровским заводом в Санкт-Петербурге были изготовлены два паровоза «особой важности» для вождения императорских поездов. Пожалуй, это был единственный случай подобного конструирования. Как правило, для вождения правительственных поездов применялись серийные локомотивы, если не считать современного Китая.