Гибридный ЭМКА2 и инновационный накопитель энергии для него идут в серию

Тренд на электродвижение, который мы сегодня наблюдаем во всех секторах экономики, получил продолжение в транспортном машиностроении, в том числе на железных дорогах. Недавно сертификаты соответствия, дающие право на серийное производство, получили гибридный маневровый электровоз ЭМКА2 и современные ионно-литиевые накопители энергии для него. Полученные сертификаты подтверждают, что гибридный локомотив ЭМКА2 и тяговый накопитель НЭ-288-870 соответствуют требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности железнодорожного подвижного состава» (ТР ТС 001/2011).

Гибридный маневровый контактно-аккумуляторный электровоз ЭМКА2 создан впервые в практике российского транспортного машиностроения. В СССР серийно выпускались два локомотива такого класса – ВЛ41 (в 1963–1964 гг.) и ВЛ26 (в 1966–1967 гг.). Новые электровозы станут первыми серийными машинами данного класса в России.

Локомотив ЭМКА2 предназначен для работы в депо, на частично электрифицированных станциях и пассажирских вокзалах крупных станций, где по экологическим соображениям нежелательно использовать дизельные двигатели. Он также может использоваться на внутренних сетях промышленных предприятий. Электровоз имеет возможность работать от контактной сети или бортового накопителя энергии, заряжаясь от контактной сети через стандартные токоприемники 3 кВ (как в движении, так и на стоянке) или от других источников электроэнергии. Для работы локомотива не требуется специальная зарядная инфраструктура.

Мощность четырехосного ЭМКА2 в часовом режиме при работе от сети – 500 кВт, от аккумулятора – 300 кВт. Конструкционная скорость – 90 км/ч. Скорость в расчетном режиме при работе от контактной сети – 11,1 км/ч, от аккумулятора – 6,7 км/ч. Срок службы машины – 40 лет. Состояние накопителя и ряд других показателей работы локомотива возможно мониторить удаленно. При этом в электровоз заложена возможность интеграции систем автоматического управления «Автомашинист» и бортовой предиктивной диагностики.

Электровоз ЭМКА2 был изготовлен в 2023 году. Дизайн поезда создан при участии Национального центра промышленного дизайна и инноваций «2050.ЛАБ». Машина успешно прошла полный цикл испытаний на территории НЭВЗа, экспериментального кольца (г. Щербинка) и скоростного испытательного полигона АО «ВНИИЖТ» (г. Белореченск). Электровоз ЭМКА2 выпускают на заводе «Трансмашхолдинга» в Новочеркасске.

Современные ионно-литиевые накопители энергии, разработанные Группой компаний «ТехноСпарк» для ЭМКА2, успешно прошли приемочные испытания экспертной комиссией, включающей представителей РЖД, Новочеркасского завода электровозов, «Трансмашхолдинга», компаний «Приводная техника», КСК СП и ВЭлНИИ.

Инновационный тяговый накопитель, который устанавливается на локомотив, имеет номинальную емкость 288 ампер/часов и полезную энергоемкость в начале срока его эксплуатации не менее 200 кВт·ч. Он состоит из двух электросекций и имеет массу не более 3800 кг. Разработчики обещают, что в зависимости от условий эксплуатации его срок службы может достигать 10 лет. Особенностью накопителя является его высокая устойчивость к низким температурам, позволяющая батареям работать при -40 °С.

«Накопитель и тяговая система ЭМКА2 позволяют без подключения к контактной сети провести состав массой до двух тысяч тонн на расстояние до 14 км. Локомотив без поезда способен пройти за счет питания от батареи до 100 км. Замена дизельных маневровых тепловозов на ЭМКА2 не только снизит уровень выбросов и акустического загрязнения на вокзалах и железнодорожных депо. Сократятся и текущие эксплуатационные расходы – до 60%», – рассказал лидер направления накопления энергии Дмитрий Тарасов.

По словам разработчиков, накопитель соответствует всем нормам безопасности. В его конструкции применены нетоксичные, трудногорючие и взрывобезопасные материалы. В конструкции имеются концевые выключатели и визуальная индикация наличия напряжения на накопителе. Элементы системы пожарной сигнализации и пожаротушения интегрированы в общелокомотивную систему пожаротушения. Особой гордостью разработчиков электровоза является тот факт, что более 90% используемых в конструкции компонентов имеют российское происхождение.

По планам разработчиков серийное производство локомотива ЭМКА2 начнется в 2025 году. По договору с компанией РЖД за шесть лет после приемки первой машины в ее распоряжение поступит 131 гибридный электровоз. Более того, полученные сертификаты соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза, срок действия который составляет 5 лет, открывают ЭМКА2 и инновационным накопителям энергии доступ на территорию Евразийского экономического союза. Это дает право на их серийный выпуск и эксплуатацию на территории Евразийского экономического союза.