氢能，是氢和氧进行化学反应释放出的化学能，具有来源丰富、燃烧热值高、清洁无污染等特点。近年来，氢能被应用于社会生产生活各方面，不少大型城市开始兴建加氢站等基础设施，氢能技术与产业得到大规模推广。
6月2日，我国首个重载铁路加氢站——国家能源集团国华投资蒙西分公司巴图塔加氢站正式投入商业运营。这标志着中国氢能技术的重大突破，为推动氢能与重载铁路、氢能与自动加氢机器人、氢能与大流量加氢机的深入融合，探索推广氢能产业新型商业模式和高质量发展提供先行先试经验。
巴图塔加氢站是如何工作运行的？它的建成投运将为我国交通运输业绿色低碳转型带来哪些助力？记者带您一起探访位于内蒙古自治区鄂尔多斯市新朔铁路海勒斯壕南站西侧的我国首个重载铁路加氢站。
我国首个重载铁路加氢站——巴图塔加氢站的站内设备。
没有污染物排放、不用重新架设取电网，氢能被首次运用于我国铁路运输行业
“喝”的是氢气，排的是水蒸气。氢具有燃烧热值高的特点，约是同质量汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。通过燃料电池可实现综合转化效率90%以上，具有很高的经济性。此外，氢燃烧的产物只有水，没有污染物及碳排放，是世界上最干净的能源，能够有效缓解温室效应和环境污染。
随着全球对绿色能源需求的不断增长，氢能逐渐成为替代传统化石能源的重要选项，我国在这一领域的探索与投资也愈加深入。今年的政府工作报告提出“加快前沿新兴氢能、新材料、创新药等产业发展”，这是氢能首次作为前沿新兴产业被着重提及。
“加氢站是指专门为氢能源汽车、铁路机车等交通工具提供加氢服务的基础设施，通过将氢气注入氢能源汽车、铁路机车中，使其产生电能来推动汽车、机车运行，实现零排放。”巴图塔加氢站氢能专业工程师田翔宇介绍，按建设形式的不同，加氢站可分为固定式加氢站、撬装式加氢站和移动式加氢站；按氢气来源的不同，加氢站可分为站外制氢加氢站和制氢加氢合建站；按氢气存储状态的不同，加氢站可分为高压气氢加氢站和液氢存储型加氢站；按加注压力的不同，可分为35兆帕加氢站和70兆帕加氢站。
截至2023年底，全球已建成998座加氢站，其中，我国以428座加氢站处于领先地位。加氢站可以为小型汽车、货车、重卡、客车、轮船等交通工具加氢，而氢能在铁路领域的应用，巴图塔加氢站在国内尚属首次。
氢能+重载铁路，两者为何结合？“国家能源集团有两千多公里的自营重载铁路，主要用于运输煤矿、化工产品等大型原材料货物。一直以来，我们使用的轨道车和大型养路机械主要采用大功率柴油发动机作为动力源，存在能耗高、尾气污染大、噪音大等问题。”田翔宇说，氢能是高效清洁环保型能源，其能量利用的最终产物为水，由于没有任何污染物的排放，不用重新架设取电网，因此有了重载铁路加氢站这样的实践尝试。
田翔宇介绍，巴图塔加氢站的主要工作原理是通过加氢站压缩机把外购的氢气最高增压至43.5兆帕，注入储罐储存；当重载铁路作业机车需要加氢时，通过自主开发的智慧站控系统和自动加氢机器人实现对作业车辆的自动加氢。从配置来看，加氢站共有1台长管拖车、1台45兆帕撬装压缩机、1台大流量加氢机、1台冷水机组、1台15立方米氢气储气瓶组，配套设站控系统、火气系统、防爆墙、氮气系统及放散系统等。
从外观上看，加氢站和加油站非常相似，但有一点显著的区别——加油站的油罐埋在地下，没有压力；而加氢站的储罐是位于地面上、带压力的储氢容器。
为什么要给储罐加压？“一是为了储氢，二是为了加氢。”田翔宇解释道，“氢气的分子量很小，在常压下储量会很低。此外，加氢站给火车加氢的过程，就是高压力容器往低压力容器注气以平衡压力的过程，所以只有当储罐的压力高于火车氢燃料储存容器的压力，才能顺利实现加氢。”
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