HydroFLEX (UK) — hybrydowy pociąg demonstracyjny z napędem wodorowym
HydroFLEX to projekt konwersji klasycznego pociągu elektrycznego klasy 319 na jednostkę hybrydową: sieć trakcyjna + ogniwo paliwowe + bateria. To pierwszy brytyjski pociąg wodorowy dopuszczony do jazd próbnych po sieci Network Rail, stanowiący platformę badawczą dla rozwoju technologii H₂ w transporcie pasażerskim.
| Zakres | Konwersja istniejącego pociągu EMU (Class 319) na hybrydę trakcyjną z ogniwem paliwowym; demonstracja w ruchu pasażerskim |
|---|---|
| Partnerzy | University of Birmingham (BCRRE), Porterbrook Leasing, współpraca z Network Rail i Departamentem Transportu (DfT) |
| Architektura napędu | Tryb bi-modalny: 25 kV AC z sieci trakcyjnej + zestaw PEMFC (ogniwa paliwowe) + bateria litowo-jonowa; zasilanie falowników trakcyjnych |
| Moc | PEMFC ~200–300 kW, bateria do 400 kW chwilowej mocy; parametry zbliżone do oryginalnego Class 319 |
| Zasięg | ~80–120 km w trybie wyłącznie wodorowym (w zależności od zbiorników H₂); nieograniczony pod siecią |
| Zbiorniki H₂ | Kompozytowe, 350 bar, montaż w wydzielonych przestrzeniach dachowych z wentylacją i detekcją |
| Bezpieczeństwo | System czujników H₂, procedury awaryjne, zgodność z normami EN 45545, integracja z BMS i EMS |
| Testy | 2020 — dopuszczenie do jazd próbnych po Network Rail; próby w ruchu z pasażerami w ramach demonstracji technologicznej |
| Cel TRL | TRL7–8 (demonstrator w warunkach operacyjnych) |
| Finansowanie | Grant Innovate UK, środki DfT, inwestycja Porterbrook |
Architektura energetyczna
HydroFLEX działa w trybie hybrydowym. Pod siecią trakcyjną 25 kV AC pojazd korzysta z klasycznego układu EMU. Po opuszczeniu odcinka zelektryfikowanego, przełącza się na zasilanie z ogniwa paliwowego i baterii. EMS zarządza przepływem energii, utrzymując PEMFC w zakresie najwyższej sprawności i wspierając go baterią w transjentach mocy oraz przy hamowaniu rekuperacyjnym.
Integracja mechaniczna
Moduły PEMFC i baterie umieszczono w wagonie technicznym, a zbiorniki H₂ na dachu jednostki. Modernizacja wymagała przebudowy przedziałów technicznych, instalacji układów chłodzenia i wentylacji oraz integracji z istniejącą siecią trakcyjną. Dzięki temu pojazd zachował układ jezdny i wnętrze zbliżone do oryginału, pełniąc rolę pełnowymiarowego demonstratora.
Korzyści eksploatacyjne
- Elastyczność bi-modalna — możliwość jazdy pod siecią lub w trybie off-grid.
- Zero lokalnych emisji — w trybie wodorowym brak CO₂ i spalin.
- Oszczędność infrastrukturalna — brak konieczności pełnej elektryfikacji tras peryferyjnych.
- Demonstracja technologii — platforma badawcza do walidacji nowych rozwiązań H₂ w UK.
Wyzwania inżynieryjne
HydroFLEX wymagał integracji systemów H₂ w pojeździe projektowanym pierwotnie tylko do zasilania z sieci. Największym wyzwaniem było zapewnienie bezpieczeństwa zbiorników i układów w przestrzeni ograniczonej gabarytowo. Dodatkowo, w warunkach brytyjskiej skrajni i tuneli konieczne było zapewnienie wydajnej wentylacji i detekcji wodoru.
Znaczenie dla rynku
HydroFLEX to pierwszy pociąg wodorowy w Wielkiej Brytanii dopuszczony do ruchu. Projekt stał się kamieniem milowym dla badań nad technologią H₂ na Wyspach, tworząc bazę dla przyszłych wdrożeń komercyjnych (np. w jednostkach pasażerskich regionalnych i podmiejskich).
Wnioski inżynieryjne
HydroFLEX pokazał, że możliwa jest szybka konwersja istniejących pojazdów na napęd wodorowy bez pełnej przebudowy systemów trakcyjnych. Bi-modalna architektura daje operatorom dużą elastyczność i redukuje ryzyko inwestycyjne. Projekt ten jest wzorcowym przykładem dla innych krajów planujących retrofity istniejącego taboru.
Opracowanie redakcyjne.
