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动态充电无轨电车

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日内瓦街头的Van Hool Exqui.City双源无轨电车，正在通过架空线网充电。
俄罗斯Trolza-5265 "Megapolis" 正在进行脱网电池行驶。

双源无轨电车（英語：IMC electric bus 或 In-Motion Charging electric bus），又称在线充电式纯电动客车或增程式无轨电车，是一种依靠电力驱动的公共交通工具。这种车辆既可以通过传统的集电杆（俗称“大辫子”）从架空接触网获取电力并驱动电机，同时又能为车在板载的动力电池充电。

这种技术允许车辆在有接触网的路段进行“在线充电”（In-Motion Charging），而在无接触网的路段（如历史街区、复杂的交叉路口或延伸线路）利用电池储存的电能进行纯电动脱网运行[1]。

这一概念是传统无轨电车的演进版本。早期的无轨电车仅配备用于紧急挪车的小容量辅助动力单元（如小型柴油机或小电池），而现代的双源无轨电车配备了大容量锂电池，能够实现长距离的脱网行驶（通常在15至70公里之间）。

目前，包括北京、上海、圣彼得堡、墨西哥城在内的全球主要大都市，以及瑞士、德国、意大利等国的城市交通网络都在积极推广该系统。

术语

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IMC（In-Motion Charging，动态充电/在线充电）一词最早由Vossloh Kiepe（现为Kiepe Electric）的Erik Lenz在2014年于汉堡举行的trolley:motion会议上作为品牌概念提出[2]。这一术语旨在改善公众对无轨电车的刻板印象，强调其相对于静态充电电动巴士（需停车充电）的核心优势：在运送乘客的同时进行充电，无需浪费时间停站。

在中国大陆，这类车辆通常被称为双源无轨电车（指线网电源和电池电源）或增程式无轨电车。在德国，部分运营商（如索林根）将其称为BOB（Batterie-Oberleitungs-Bus）。在荷兰的阿纳姆，该概念被称为Trolley 2.0。

在俄罗斯及独联体国家，这类车辆通常被称为具有延长自主行驶能力的无轨电车（俄语：Троллейбус с увеличенным автономным ходом，简称TUAH）。

发展历史

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油电双模巴士

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1990年，西雅图的一辆双模巴士在隧道内以无轨电车模式运行。

脱网运行的概念由来已久。在锂离子电池技术成熟之前，为了解决无轨电车灵活性差的问题，曾出现过双模巴士（Dual-mode bus）。这类车辆同时配备了全尺寸的内燃机（通常是柴油引擎）和电动机。

  • 美国：西雅图（1990-2005）和波士顿（2004-2023）曾主要在地下隧道中使用电力模式以减少排放，而在地面道路使用柴油模式。
  • 中国：北京公交在历史上也曾大规模使用过油电混合的双源电车。

向纯电动IMC转变

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随着电池技术的进步，重点转向了纯电力驱动。2006年，上海开始试验使用“超级电容”电车。2010年代，随着锂电池能量密度的提升，现代IMC系统开始普及。2018年，Solaris Bus & Coach推出了24米长的双铰接IMC无轨电车“Trollino 24”，展示了该技术在快速公交系统（BRT）中的潜力。

技术特点

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布拉格的斯柯达30Tr型电车正在停车站进行在线充电。

双源无轨电车配备了针对线路需求定制的动力电池。车辆通常采用混合模式运行（例如：60%的路程在架空线下，40%的路程使用电池）。

  • 充电方式：车辆在架空线下行驶时，通过集电杆从电网获取电能，一部分用于驱动电机，另一部分为电池充电。充电功率可高达500千瓦（如IMC500系统）[3]。
  • 续航里程：现代车型在脱网状态下可行驶超过15公里，部分车型甚至更高。
  • 优势：与静态充电（夜间充电或终点站快充）的纯电动巴士相比，IMC无需在运营期间长时间停车充电，也不需要在寸土寸金的城市中心建设大型充电站，且能有效利用现有的无轨电车基础设施。

与其他电动巴士的比较

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特性 夜间充电 (Overnight) 机会/站台快充 (Opportunity) 在线充电 (IMC)
充电方式 车库内慢充（夜间） 站点/终点站超快充 行驶中通过架空线充电
基础设施 车库需高功率电网扩容 需在站点建设充电桩 利用现有电车线网；延伸线路无需新设充电桩
停运时间 4–10 小时 5–25 分钟 无（边开边充）
电池重量 大/重（占用载客空间） 中等 中等/小
冬季供暖 常需柴油加热器辅助 电加热（受电量限制） 电加热（由线网直接供电）

自动搭杆与脱杆

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苏黎世的集电杆捕捉器（自动搭杆装置）。

现代双源无轨电车的一个关键特性是驾驶员无需离开驾驶室即可完成线网的连接与断开。

  • 脱杆（降杆）：驾驶员可在行驶过程中随时按下按钮，气动或液压系统会将集电杆拉下并锁定在车顶。
  • 搭杆（升杆）：车辆在设有集电杆捕捉器（捕捉网/漏斗）的特定地点减速或停车，驾驶员激活系统，集电杆自动升起，并通过捕捉装置引导接触触网。

全球应用现状

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中国

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中国是全球双源无轨电车应用规模最大的国家之一。

  • 北京：北京公交拥有庞大的双源无轨电车车队。2015年至2016年间，多条BRT线路和常规柴油公交线路被改造为双源无轨电车线路。车辆在通过BRT专用道或有线网路段时充电，在无接触网的复杂路口或延伸路段使用电池行驶[4]。
  • 上海：上海无轨电车系统历史悠久，现代化的上海无轨电车全面采用了双源技术，使得车辆能够灵活通过延安东路隧道等不便架设线网的区域。
  • 其他城市：广州、济南、青岛等城市也在运营或曾试验过此类车辆。

欧洲

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  • 德国：索林根（Solingen）是德国IMC技术的先锋，其“BOB”项目利用现有线网将柴油公交线改造为电气化线路。埃斯林根（Esslingen）也在使用该技术。
  • 俄罗斯：圣彼得堡自2017年起大规模推广“TUAH”电车，拥有超过200辆此类车辆，通过延伸现有线路服务新开发的居民区，无需新建变电站或线网。
  • 捷克：布拉格在拆除电车线网数十年后，利用IMC技术重新引入了无轨电车（59路），连接市区与机场。
  • 意大利：米兰、里米尼（Metromare BRT系统）和佩斯卡拉等地均有广泛应用。

美洲

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  • 墨西哥：墨西哥城正在对其无轨电车网络进行大规模更新，采购了大量宇通制造的双源无轨电车，包括高架BRT线路。
  • 美国：旧金山（Muni）、西雅图和达顿使用配备电池的现代无轨电车替换了老式的双模（柴油）电车。

主要制造商

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参见

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参考文献

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  1. ^ Marinescu, Corneliu; Visser, C.; Tabakovic, M. An Adaptive Battery Charging Method for the Electrification of Diesel or CNG Buses as In-Motion-Charging Trolleybuses. IEEE Transactions on Transportation Electrification. 2023-09, 9 (3): 4531–4540. doi:10.1109/TTE.2023.3241571 （英语）. 
  2. ^ Hamburg 2014 – trolley:motion. [2025-09-02] （德语）. 
  3. ^ IMC500 / e-Bus with In Motion Charging (IMC®). [2024-09-27]. 
  4. ^ Wong, Marcus. Battery powered trolleybuses in Beijing. Checkerboard Hill. 2019-02-05 [2020-06-06] （美国英语）. 
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