中国铁路广州局集团有限公司
粤海铁路轮渡移动储能电站项目案例介绍
一、客户背景
中国铁路广州局集团有限公司（以下简称“广铁集团”）是中国国家铁路集团有限公司下属的18个铁路局之一，管辖范围覆盖广东、湖南、海南三省，营业里程逾万公里。在跨海运输方面，广铁集团运营着我国第一条跨海铁路通道——粤海铁路轮渡，承担琼州海峡两岸的铁路客货运输任务。
粤海铁路轮渡于2003年1月7日开通营运，海上航线距离约12.5海里（约22.5公里），航行时间约60分钟。现有4艘万吨级渡轮，其中较大的两艘总吨位达2.3万吨，轮渡下层甲板载运火车，中层甲板载运汽车，上层舱室载运旅客。粤海铁路轮渡每年承担约3600趟次旅客列车、1900趟次货物列车的运送任务。截至2024年，琼州海峡跨海旅客列车已累计运输旅客6000多万人次，年运输量达300多万人次。随着海南自由贸易港建设的推进，进出岛的铁路客流量逐年增加，跨海交通的重要性愈发凸显。
粤海铁路上行驶的旅客列车全长约440米，受限于渡轮甲板长度，列车无法整体装船，须先在两港进行分解编组作业，将列车分解成四组后依次推放至轮渡下层甲板运送过海，到达对岸后再行编组。
二、遇到的问题
2.1 关键痛点：列车解编期间供电中断
在粤海铁路列车过海作业过程中，列车须先在港口进行“解编—推入—拉出—解编—推入”的分解编组作业流程，将整列火车分解为四段，由机车依次推放至渡轮甲板。在整个解编过程中，多个环节无法带电作业，导致车厢约有30多分钟无法通电，空调系统无法工作。
2.2 民生影响：乘客体验较差
在缺乏空调的情况下，夏季车厢内温度可达40摄氏度，车厢闷热难耐，旅客普遍反映乘坐体验不佳，车厢宛如“蒸笼”。据乘务工作人员描述，此前在高温情况下，人呼出的水汽无法排出，车厢内壁和玻璃会因温差大而挂满水珠。这一长期存在的痛点严重影响了旅客跨海乘车的舒适度和铁路客运服务质量。
2.3 技术挑战：传统方案存在局限
此前广铁集团曾尝试多种解决方案，包括在车厢内放置巨型冰块、从湛江往车厢送自带电池的风扇、调车机加挂发电车、用直供电机车头代替现有调车机等，但因操作难度过大、效果不佳或无法长期坚持等原因，始终未能从根本上解决这一问题。
同时，跨海运行场景本身具有明显的环境挑战——海南地处热带海洋性气候区，常年面临高温、高湿、高盐雾腐蚀的“三高”环境考验。移动储能电站不仅需要承受频繁的充放电循环和高负荷连续运行，还要在列车解编、移动、上下船等复杂工况下保持稳定供电，对系统的安全性、可靠性和环境适应性提出了极高的要求。
三、鼎尔特的方案与产品
3.1 项目概述
经反复调研论证，广铁集团决定采用新能源技术解决跨海列车供电难题，与南京鼎尔特科技有限公司及多所高校、科研院所合作，成功研制出全国首个为客车供电的移动储能电站。项目立项编号为202K066-N，于2025年11月15日由广铁集团科委办在海口组织召开了科技成果技术评审会，专家组一致认为该项目技术水平达到国内先进水平，具有创新性强、实用价值突出等特点，具备良好的推广应用前景，同意通过技术验收。
3.2 产品技术参数
该项目共交付6套移动储能电站，分别部署于琼州海峡两岸的铁路南港（海口）和北港（湛江徐闻），每侧各3套，挂在分解后的跨海客车尾部的隔离平板车上，为解编列车临时供电。
移动储能电站的主要技术参数如下：
- 设计容量：645 kWh
- 输出功率：400 kW
- 外形尺寸：10英尺标准集装箱大小
- 整备质量：约13吨
根据广铁集团机务部介绍，这一输出功率相当于可以同时维持约500台一匹空调的制冷运行，让跨海列车在没有传统电源供电的情况下，仍能保持列车空调运行，使车厢温度由过去夏天的40摄氏度降至26摄氏度左右。
3.3 关键技术体系
鼎尔特公司在该项目中集成应用了多项自主关键技术，构建了多维度、立体化的技术体系：
（一）三级消防系统
项目集成了由广铁集团与多方联合研发的三级消防系统，从电芯到整箱层层设防：
级别防护对象技术手段第一级电芯级在每个电池包内部预置高灵敏度传感器和安全预警装置，24小时监测电压、电流等参数，数据超出安全阈值时立即启动局部或整包隔离保护第二级电池柜级在电池柜内部署单独消防抑制系统，检测到模块级热失控时自动释放灭火介质（气溶胶、全氟己酮），在火势蔓延前及时抑制第三级箱体级在集装箱式储能电站外部加装全淹没式灭火系统，作为终末防线，可在前两级失效时对整个箱体进行总攻式灭火（二）电池预警与主动安全管理系统
通过分布式传感器网络实时监测每颗电池的电压、内阻、温度等十余项参数，并基于鼎尔特自主研发的微电流交变频谱内阻测试法等专有算法，在海量数据中精细识别异常趋势，在热失控发生前发出分级预警，将严重事故遏制于萌芽阶段。该产品线曾获中国科技部专项创新基金重点扶持。
（三）电池活化技术与在线自动均衡技术
在由上百节电池串联而成的储能系统中，单体间不可避免存在微小差异，长期运行后差异累积将导致系统性能衰减和安全风险。鼎尔特的电池活化技术可在电化学层面实现电池性能的恢复性维护，在线自动均衡技术则通过对单体电池电压的动态调节，确保整个电池组充放电一致性，有效延长系统使用寿命。
（四）多层级环境适应性设计
考虑到海南热带海洋性气候的高温、高湿、高盐雾腐蚀环境，移动储能电站箱体采用C5级及以上的防腐涂装标准，表面以蓝天白云为背景，绘有海南环岛高铁及天涯海角、尖峰岭等旅游景点图案，既满足环境防护要求，也兼顾品牌形象展示。
3.4 运行成效
该系统自2024年6月投入试运行以来，已成功为琼州海峡跨海列车提供供电服务2000余次。在试运行期间，系统近经受住了高温、高湿、高盐环境的严峻考验，并在暑期运输高峰中表现稳定可靠，实现了单日最高4列次连续供电的优异记录。
运行成效具体体现为：
- 旅客体验明显改善：供电后车厢空调温度始终稳定在体感舒适区间（约26℃），旅客乘坐舒适度大幅提升，旅客普遍反馈“很凉快”“体验很好”。
- 前沿人员工作环境优化：列车乘务人员在跨海作业期间不再忍受高温闷热的工作环境。
- 技术可靠性获得专业验证：在长达一年多的试运行期内无重大安全事故，系统运行持续稳定。
四、鼎尔特方案的关键价值
4.1 民生价值
直接解决了困扰跨海旅客列车20年的供电难题，将车厢温度从近40℃降至26℃，明显提升了旅客乘坐体验和铁路服务质量。这一改善不仅让旅客受益，也让长期坚守在前沿的铁路工作人员劳动环境得到了根本改善。
4.2 技术创新价值
作为全国首个为客车供电的移动储能电站项目，其在铁路轮渡供电领域实现了多项技术突破。移动储能电站在列车解编、移动、上下船等复杂工况下保持稳定供电的能力，验证了移动储能在特殊轨道交通场景中的可行性和可靠性，为铁路绿色能源应用提供了新的技术路径。
4.3 安全价值
移动储能电站与列车车厢完全独立，配备了24小时监控装置，C5级以上涂装有效应对海南的高温高盐高湿气候特点。三级消防系统从电芯到箱体构建了多维度的安全防护网络，具备在极端工况下的冗余安全保障能力。
4.4 运营成本价值
相比于此前尝试的放置巨型冰块、加挂发电车等方案，移动储能电站的单次运维成本更为可控，且可重复使用、循环充放，实现了全寿命周期成本的极优平衡。按每列次过海作业约需供电30分钟、年均300多万人次旅客运输量估算，设备通过重复充放电可覆盖全年全部过海编组作业的供电需求，无需持续投入大量消耗品。
4.5 社会与环保价值
通过储能技术实现清洁能源的高效利用，替代了传统燃油发电车的零时备用方案，降低了碳排放和燃油消耗，与国家“双碳”战略和铁路行业绿色低碳发展方向高度契合。
五、结语
广铁集团粤海铁路轮渡移动储能电站项目是我国首个成功应用于铁路轮渡场景的移动储能系统，标志着我国在铁路绿色能源应用领域取得了重要的创新突破。该项目以645kWh单套容量和400kW输出功率的技术配置，在列车解编断电约30分钟的作业场景中持续稳定供电，解决了跨海列车车厢闷热的长期民生痛点。
在技术层面，鼎尔特公司整合了三级消防系统、电池预警主动安全技术、在线自动均衡技术、电池活化技术等多项自主关键技术，使系统在琼州海峡高温高湿高盐雾的极端环境下稳定运行超过一年，累计供电服务2000余次，实现了全国首台套的成功部署和技术验收。
在经济层面，本项目的预算逻辑综合了研发投入与装备采购的统筹核算、全寿命周期成本预算法则、极端工况风险溢价、环境适应性技术溢价以及技术验证后规模化降本等五个主要逻辑。报价方法基于模块化报价、设备采购与技术服务分项列报、全生命周期运维打包报价、技术参数差异化溢价因子调整等专业手段，体现了大型铁路科创装备项目的造价管理特征。
本项目为同类跨海、跨江、山区铁路等复杂环境下移动供电保障场景提供了可复制、可推广的技术范式，也为铁路行业新能源技术的市场化应用和产业规模化积累了宝贵经验。
