中車長客副總經理、總工程師汪忠海：深耕氫能軌道交通大有可為

　　我國首列氫能源市域列車。 受訪者供圖

【人物剪影】

汪忠海，中車長春軌道客車股份有限公司副總經理、總工程師，氫能車輛總設計師。多年來從事軌道車輛研發設計工作，主持開展了綠智融合數字化地鐵等產品的研發工作。首創的“氫能源市域列車”完成全系統、全場景、多層級性能驗證，成為軌道交通領域踐行國家“雙碳”目標的杰出代表。

【總師對話】

近年來，中車長春軌道客車股份有限公司（以下簡稱“中車長客”）綠色化、智能化產品集群蓬勃發展。2022年，具有完全自主知識產權的“氫能源市域列車”下線，標志著我國在氫能軌道交通領域邁出重要一步；2024年，該列車在長春試驗線完成時速160公里滿載試跑，各系統數據穩定；2025年，氫能有軌電車“氫春號”在長春新民大街亮相；2026年2月，姊妹列車“氫凇號”開啟載客試運營。“氫春號”“氫凇號”兩列文旅列車開創了“綠色化+低成本+文化IP”的軌道交通新模式，推動綠色低碳理念融入城市發展之中。

中車長客的氫能列車均采用“氫能+儲能”深度集成技術，擺脫傳統接觸網依賴，真正實現了綠色低碳。目前，這些產品已完成試驗線驗證，未來有望在市域通勤、文旅觀光等領域規模化應用。

近日，中車長客副總經理、總工程師，氫能車輛總設計師汪忠海接受了科技日報記者采訪，講述其將氫能應用于我國軌道交通領域的探索歷程和心得。

　　打造軌道交通綠色發展新引擎

記者：中車長客近年來在氫能軌道交通領域動作頻頻。與純電池方案和傳統接觸網方案相比，氫能在軌道交通方面具備哪些優勢？

汪忠海：軌道交通是國民經濟的大動脈，如果能在動力端實現清潔替代，對減碳的意義是非常顯著的。中車長客有責任在動力多元化方面擔當先行者。

我們之所以選擇氫能，是因為氫燃料電池特別契合軌道交通的中長途需求。相比純電池方案，氫能補能更快，同樣續航條件下，補能時間約為純電池方案的五分之一；低溫適應性更好，能適應零下25攝氏度甚至更低的環境。相比傳統接觸網，它又能大幅減少基建投資，無需沿途建設復雜的供電設施。這些優勢，讓氫能在非電氣化線路和市域通勤上非常有競爭力。

記者：中車長客研制的氫能列車，能耗和續航具體是什么水平？

汪忠海：不同定位的產品，對應著不同的能耗指標。“氫能源市域列車”每公里平均能耗約5千瓦時，適合中長途市域通勤。“氫春號”每公里平均能耗約2千瓦時，更適合低速、體驗型的文旅運營場景。

記者：列車達到這樣的能耗標準，研發團隊肯定啃下了不少“硬骨頭”。

汪忠海：是的。以“氫能源市域列車”為例，我們遇到的最大難題是能量管理。車輛采用了分布式集群混合動力架構，涉及多個能量源的協同輸出，這對能量管理策略提出了新的極高要求。然而，行業既有的混合動力系統較為復雜，且不具備及時性和預見性，完全無法滿足新架構下降低能耗的目標。因此，我們必須從頭開發一套適用于該架構的混合動力能量管理控制策略，以精準協調各能量源之間的功率分配。這個問題困擾了車輛設計團隊很久，如果不能解決，車輛就不能實現節能低碳的目標。

后來，我們從電網智能調度優化的相關研究中找到了靈感。結合車輛自身特點，我們自主開發了一套在線能量管理控制策略。仿真結果顯示，該策略在各類工況下都能滿足動力需求，能耗至少降低10%。這個突破，為車輛后續試驗的能耗達標奠定了基礎。

記者：目前已經發布的“氫能源市域列車”“氫春號”“氫凇號”產品，在氫能軌交裝備布局里的定位分別是什么？

汪忠海：首先要說明的是，“氫能源市域列車”不只是一個單一車型，更是我們的氫能技術核心平臺——通俗講，它的氫電動力系統、網絡控制架構和承載結構都采用了標準化通用設計，后續新車型只需在這一套核心架構上調整編組或內飾即可快速派生，因此可以進行技術驗證和核心開發。它定位于市域通勤，連接中心城市與周邊城鎮，主打“快速運行、快啟快停、快速乘降”。“氫春號”和“氫凇號”是基于這個平臺的場景延伸，定位于旅游觀光線路，支持1至6輛靈活編組，可在通勤與文旅模式間自由切換。

簡單來說，“氫能源市域列車”是技術底座，用于攻堅核心技術；“氫春號”“氫凇號”則是面向用戶的定制化產品。

　　創新研發模式實現高效開發

記者：軌道交通裝備產業鏈長，涉及很多行業。你們是如何推動產業鏈協同創新的？

汪忠海：解決這些難題，僅靠我們一家很難做成。一列動車組擁有4萬多個零部件，涉及鋼鐵、鋁型材、機械制造、電子電器、精密儀器等10多個行業，全產業鏈覆蓋國內上下游6900多家核心配套企業。

以氫能列車為例，2025年10月，中國中車與吉林省政府簽署了《推進氫能產業鏈高質量發展合作協議》，在這個基礎上，我們聯合上下游企業共同組建了“吉林省氫能產業科技創新聯合體”，圍繞儲氫瓶用碳纖維材料、質子交換膜等關鍵技術聯合攻關。中車長客的任務就是提供應用場景，探索不同動力模式、不同運營方式下的一體化解決方案。

記者：氫能的安全性是老百姓最關心的問題，在這方面，團隊做了哪些保障工作？

汪忠海：我們用工程化的手段層層設防，保障氫氣安全應用于軌道交通。

我們的設計目標很明確——有效避免氫氣泄漏。為實現這一目標，我們構建了三級安全防護體系。

第一級是零部件本身的可靠性。燃料電池、儲氫瓶等涉氫部件均通過國家標準測試，從材料選擇和結構設計上杜絕了氫氣泄漏的產生。第二級是研發并使用車載氫泄漏監測報警系統，傳感器合理布置在氫系統每一個關鍵節點，能做到全方位、無死角地監測微量泄漏并自動報警。第三級是應用了整車級安全聯鎖與應急處置機制。三重防護疊加，做到了事故可防、風險可控。這個體系已經通過了多項嚴苛測試。

記者：目前“氫能源市域列車”設計速度是每小時160公里。設計更高速度的氫能列車，還需要攻克哪些重要問題？

汪忠海：在時速160公里這個市域平臺驗證成熟之后，我們已經開始規劃布局更高速度等級的氫能列車。接下來，我們要重點攻克的難題包括：列車頂層架構優化、車載大功率燃料電池系統集成、儲氫瓶組的系統輕量化設計、跨車供氫技術、氫電耦合動力優化等。

待上述關鍵技術逐一突破并完成充分驗證后，更高速度的氫能列車將與大家見面。

記者：你們的產品迭代速度非常快，這種高效開發背后有什么獨特的研發模式？

汪忠海：有。以“氫能源市域列車”為例，我們創新地采用了正向設計理念和多方案賽馬的方法。研發伊始，沒有現成平臺可以參考，我們就分小組同步制定三套不同的車輛架構和布置方案，由仿真團隊逐一分析重量分布、軸重、動力性能、模態、氣動阻力等關鍵指標，然后組織團隊從動力參數、可靠性、節能環保等角度綜合評比、反復修改，最終形成最優方案。

這種“賽馬”機制，為后續的詳細設計鋪平了道路，也保證了最終的車輛性能達標。

記者：中車長客深厚的高鐵技術積累對氫能列車開發有什么幫助？

汪忠海：這些技術可以遷移到氫能列車開發上。依托東北老工業基地深厚的工業底蘊、扎實的技術傳承與完備的產業配套體系，再加上中車長客在高鐵領域幾十年的技術沉淀，我們構建了一套完整的產品設計—仿真驗證—試驗測試開發體系。

以高寒技術為例，我們自主研發的高寒動車組能在零下40攝氏度的環境中可靠運行，氫能列車平臺充分借鑒了它的低溫材料選型、防凍設計、低溫啟動策略和冰雪防護等核心技術。2024年，“氫能源市域列車”完成了氫動力系統及關鍵部件的耐久、高低溫、振動、電磁兼容、防火安全等試驗驗證，之后又開展了整車試驗，在零下25攝氏度至零上35攝氏度的環境下驗證了實際性能，各項指標全部達到設計要求。

　　培育潛心鉆研的復合型人才

記者：取得各種關鍵技術突破，需要一支優秀的研發隊伍。這支隊伍是如何組建起來并快速成長的？

汪忠海：我可以很自豪地說，這不僅是一支優秀的隊伍，還是一支年輕的隊伍。研發隊伍的全體成員都是“90后”，大家親切地稱他們為“氫青”。

這支研發團隊的組建承襲了中車長客“傳幫帶”的優良傳統。大家從零起步，攻堅克難，邊干邊學、邊學邊用。比如在研發過程中，我們要處理海量的試驗數據，他們就一點一點分析、找規律，然后進行優化迭代。

記者：您剛才提到他們邊干邊學，在培養人才方面，摸索出哪些獨特的經驗？

汪忠海：說起人才培養，我們摸索出了一套專屬辦法。首先，平臺是人才成長的土壤。我們先把全鏈條創新平臺做扎實，從整機、整套系統，再到零部件、基礎材料，配齊整套研發和測試體系，不斷強化技術驗證能力，讓年輕人有充分的實踐場景去驗證想法、積累經驗。

在組織方式上，我們采用分梯隊培養：年輕員工夯實基本功，業務骨干帶頭攻克難題，資深專家把握方向、引領創新。按照這個模式，我們組建起了一支手握核心技術、能帶頭搞創新的高水平研發隊伍。

記者：作為軌道交通領域的前輩，您對于年輕的軌道交通工程師們有什么建議？

汪忠海：研發的列車要跑得快，但成才別想著“速成”，要坐得住冷板凳。同時，要打開眼界，多了解智能化、數字化、新能源等跨學科前沿知識。我們的創新平臺和產品平臺為年輕人提供了廣闊的舞臺，關鍵看能不能沉下心。只有潛心鉆研，才能成長為既懂理論又懂實踐的復合型人才。

【記者手記】

在中車長客的生產車間里，一列列嶄新的列車蓄勢待發，氣勢恢宏。汪忠海穿著一件普通的淺色工作服，幾乎隱沒在巨大的鋼鐵車體之間。

如果不是事先知曉，你很難將眼前這個樸實的人與領跑世界的“綠色列車”聯系在一起。全球首列“氫能源市域列車”，就出自這位中車長客總工程師之手。

他一邊口述一邊用手比劃，列車的技術特點、指標參數脫口而出，這種發自內心的熱愛溢于言表。

當被問及“從事軌道交通多年，哪一刻讓您最自豪”時，汪忠海沉吟了一會兒，說道：“一種自豪產生于新產品下線時，比如2022年全球首列‘氫能源市域列車’駛出生產線的時候，比如CR450刷新試驗速度的那一刻。還有一種自豪則更持久，當看到我帶過的年輕人，現在能獨立挑起一個項目時，那種感覺，比自己做出一個成果還要踏實。”

列車的速度終有物理極限，但人的傳承卻能生生不息。汪忠海是“中國速度”的見證者、親歷者，卻總是提醒年輕的科研人員要慢一些。他總是提醒他們，各學科之間深度耦合，牽一發而動全身。

慢，不是停滯，而是為了更深地扎根。在這個崇尚“速成”與“彎道超車”的時代，浮躁是最大的陷阱。科技的無人區，沒有任何捷徑可走。唯有慢下來、沉下去，才能在時代的洪流中站得穩。這是汪忠海對自己的要求，也寄托著他對年輕人的期待。

軌道交通綠色化、數智化的征程才剛剛開始，汪忠海將和他的同事們一道，繼續書寫“中國速度”的新篇章。

內容來源：科技日報