JR 동일본 그룹은 연료 전지 시스템과 축전지가 장착된 수소 동력 시험 열차를 공개했다고 일본 NHK 및 외신 들이 보도했다. JR 동일본 그룹은 2050 회계연도에 이산화탄소 배출량을 효과적으로 넷제로 줄이는 것을 목표로 하고 있다.
일본 최초의 테스트 열차는 히바리(HYBAR)I로 명명되었으며, 이는 혁신을 위한 수소-하이브리드 고급 철도 차량(Hydrogen-Hybrid Advanced Rail Vehicle for Innovation)이라고 밝혔다. JR 동일본은 2030년 상업화를 목표로 3월 말부터 난부선과 일부 노선에서 2량 편성 열차의 시험 운행을 실시할 예정이다.
열차 내 저장탱크의 고압수소를 도요타자동차가 개발한 연료전지시스템 '7203'에 공급하여 공기 중의 산소와 화학반응을 일으켜 전기를 생산하고, 그 전기를 축전지로 보내 사용 모터를 구동한다.
테스트 열차의 개발 비용은 총 40억 엔이 소요되었으며 철도 운영자에 따르면 HYBARI는 수소 충전당 최대 약 140km를 이동 할 수 있다. 열차의 최대 속도는 100km/h 이다.
하이브리드(연료전지) 시험차량 개요.(자료=도요타)
주회로 축전지는 연료전지 장치의 전력으로 충전하고 회생제동을 이용하여 에너지를 포착하여 전력으로 변환한다. 하이브리드 구동 시스템은 연료 전지 장치와 주회로 축전지 모두에서 트랙션 모터에 전력을 공급하여 바퀴의 움직임을 제어한다.
연료전지 하이브리드 시스템의 작동 원리.(자료=도요타)
수소 탱크를 채우는 데 사용되는 수소는 연료 전지 장치에 공급되고 공기 중의 산소와 화학 반응을 일으켜 전기를 생성한다. 주회로 축전지는 연료전지 장치의 전력으로 충전하고 회생제동을 이용하여 에너지를 포착하여 전력으로 변환한다. 하이브리드 구동 시스템은 연료 전지 장치와 주회로 축전지 모두에서 트랙션 모터에 전력을 공급하여 바퀴의 움직임을 제어한다.
철도와 자동차 기술을 결합한 JR 동일본의 철도 차량 설계 및 제조 기술은 히타치의 철도 하이브리드 구동 시스템 기술과 미라이 연료 전지 전기 자동차 및 SORA 연료 전지 버스 개발을 통해 도요타의 자동차에 사용되는 연료 전지를 철도 애플리케이션에 적용 되었다.
