Alstom Coradia iLint

Alstom Coradia iLint — это пассажирский поезд на водородных топливных элементах, разработанный французской компанией Alstom. Является первым в мире серийным поездом, использующим водород в качестве источника энергии для движения, и предназначен для эксплуатации на неэлектрифицированных железнодорожных линиях. Поезд относится к семейству региональных дизель-поездов Coradia Lint, но вместо дизельного двигателя оснащён энергоустановкой на топливных элементах, преобразующей химическую энергию водорода в электричество.

История создания

Разработка поезда на водородных топливных элементах началась компанией Alstom в 2014 году. Проект был реализован в рамках стратегии по созданию экологически чистого транспорта для региональных железнодорожных линий, где электрификация либо невозможна, либо экономически нецелесообразна. Первый прототип, получивший обозначение Coradia iLint, был представлен публике на выставке InnoTrans в Берлине в сентябре 2016 года.

В 2017 году Alstom заключила контракт с землёй Нижняя Саксония (Германия) на поставку 14 поездов Coradia iLint. Первый коммерческий рейс поезда состоялся 16 сентября 2018 года на маршруте Бремерфёрде — Куксхафен в Германии, что стало мировой премьерой пассажирских перевозок на водородном поезде. В 2022 году Alstom объявила о начале серийного производства модели.

Устройство и принцип работы

Основу энергетической установки Coradia iLint составляет система топливных элементов (fuel cell), в которой водород (H₂) из бортовых резервуаров вступает в электрохимическую реакцию с кислородом (O₂) из атмосферы. В результате этой реакции вырабатывается электричество, вода и тепло. Электричество питает тяговые электродвигатели поезда, а также бортовые системы (освещение, отопление, кондиционирование).

Ключевые компоненты системы:

• Топливные элементы — установка мощностью около 200 кВт, состоящая из нескольких модулей.
• Резервуары для водорода — располагаются на крыше поезда. Водород хранится под высоким давлением (350 бар) в композитных баллонах. Общая ёмкость резервуаров позволяет запасать до 118 кг водорода.
• Тяговые аккумуляторы — литий-ионные батареи, которые накапливают энергию, вырабатываемую топливными элементами, и обеспечивают пиковую мощность при разгоне. Также аккумуляторы позволяют рекуперировать энергию при торможении.
• Тяговые электродвигатели — асинхронные двигатели, приводящие колёсные пары.

Поезд не имеет дизельного двигателя и не сжигает водород, что исключает выбросы CO₂, NOₓ и твёрдых частиц. Единственным побочным продуктом работы топливных элементов является водяной пар, который выбрасывается в атмосферу.

Характеристики

Coradia iLint представляет собой двухвагонный (реже — трёхвагонный) сочленённый поезд, предназначенный для региональных перевозок. Основные технические характеристики:

• Максимальная скорость: 140 км/ч.
• Пассажировместимость: до 150–300 человек в зависимости от компоновки (сидячие места, включая места для маломобильных групп населения).
• Запас хода: до 1000 км на одной заправке водородом (при стандартных условиях эксплуатации).
• Время заправки водородом: около 15–20 минут.
• Масса: около 60 тонн (двухвагонный вариант).
• Длина поезда: 54 метра (двухвагонный).

Эксплуатация и проекты

Германия

Первым оператором Coradia iLint стала компания Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen (LNVG), которая с 2018 года эксплуатирует 14 поездов на маршрутах в Нижней Саксонии. Поезда обслуживаются на специально построенной водородной заправочной станции в Бремерфёрде, где водород производится методом электролиза с использованием возобновляемых источников энергии.

Франция

В 2021 году Alstom получила заказ от французского региона Овернь-Рона-Альпы на 12 поездов Coradia iLint, которые должны были начать эксплуатацию в 2023–2024 годах. Однако в 2023 году проект был приостановлен из-за задержек в строительстве водородной инфраструктуры и споров о стоимости водорода.

Другие страны

Поезд Coradia iLint также проходил испытания в Австрии, Нидерландах, Швеции, Великобритании и Канаде. В 2022 году Alstom объявила о планах по созданию версии для рынка США, адаптированной под местные стандарты. В 2023 году поезд прошёл тестовые поездки в Нидерландах на маршруте Гронинген — Леуварден.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Экологичность: отсутствие выбросов CO₂, NOₓ, SOₓ и твёрдых частиц при движении.
• Бесшумность: уровень шума значительно ниже, чем у дизельных поездов, особенно при движении на малых скоростях.
• Экономия инфраструктуры: не требует строительства контактной сети, что особенно актуально для мало- и среднезагруженных региональных линий.
• Запас хода: сравним с дизельными поездами, что позволяет использовать Coradia iLint на маршрутах протяжённостью до 1000 км.

Недостатки

• Высокая стоимость: поезд и инфраструктура для производства и заправки водородом значительно дороже дизельных аналогов.
• Энергоэффективность: производство водорода методом электролиза требует больших затрат электроэнергии, что снижает общий КПД системы по сравнению с прямым использованием электричества от контактной сети.
• Инфраструктурные ограничения: требуется строительство водородных заправочных станций, что замедляет масштабирование технологии.
• Безопасность: водород является взрывоопасным газом, что требует строгих мер безопасности при хранении, транспортировке и заправке.

Перспективы развития

Alstom продолжает совершенствовать технологию. В 2023 году компания представила обновлённую версию Coradia iLint с увеличенным запасом хода и улучшенной системой управления энергопотреблением. Также разрабатывается вариант с возможностью подзарядки от контактной сети на электрифицированных участках (гибридный режим).

В 2024 году Alstom объявила о партнёрстве с рядом европейских операторов по созданию водородных кластеров, где производство водорода будет осуществляться с использованием возобновляемых источников энергии. Это позволит снизить углеродный след не только на этапе эксплуатации, но и на этапе производства топлива.

Критика

Основные критические замечания в адрес Coradia iLint связаны с экономической эффективностью. По оценкам экспертов, стоимость жизненного цикла водородного поезда (включая производство водорода) на 30–50% выше, чем у дизельного аналога. Кроме того, критики отмечают, что для региональных линий с низким пассажиропотоком более рациональным решением может быть электрификация с использованием аккумуляторных поездов (например, Coradia Continental BEMU), которые не требуют строительства водородной инфраструктуры.

Источники

• Alstom. Coradia iLint — Technical Data Sheet. 2023.
• LNVG. Wasserstoffzüge in Niedersachsen: Erfahrungsbericht. 2022.
• International Railway Journal. Hydrogen trains: A reality check. 2023.
• Deutsche Bahn. Wasserstoff im Schienenverkehr: Potenziale und Grenzen. 2024.
• Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI). Wasserstoffzüge: Technologie, Kosten, Markt. 2022.