動態充電無軌電車
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雙源無軌電車（英語：IMC electric bus 或 In-Motion Charging electric bus），又稱在線充電式純電動客車或增程式無軌電車，是一種依靠電力驅動的公共交通工具。這種車輛既可以通過傳統的集電杆（俗稱「大辮子」）從架空接觸網獲取電力並驅動電機，同時又能為車在板載的動力電池充電。
這種技術允許車輛在有接觸網的路段進行「在線充電」（In-Motion Charging），而在無接觸網的路段（如歷史街區、複雜的交叉路口或延伸線路）利用電池儲存的電能進行純電動脫網運行[1]。
這一概念是傳統無軌電車的演進版本。早期的無軌電車僅配備用於緊急挪車的小容量輔助動力單元（如小型柴油機或小電池），而現代的雙源無軌電車配備了大容量鋰電池，能夠實現長距離的脫網行駛（通常在15至70公里之間）。
目前，包括北京、上海、聖彼得堡、墨西哥城在內的全球主要大都市，以及瑞士、德國、意大利等國的城市交通網絡都在積極推廣該系統。
術語
[編輯]IMC（In-Motion Charging，動態充電/在線充電）一詞最早由Vossloh Kiepe（現為Kiepe Electric）的Erik Lenz在2014年於漢堡舉行的trolley:motion會議上作為品牌概念提出[2]。這一術語旨在改善公眾對無軌電車的刻板印象，強調其相對於靜態充電電動巴士（需停車充電）的核心優勢：在運送乘客的同時進行充電，無需浪費時間停站。
在中國大陸，這類車輛通常被稱為雙源無軌電車（指線網電源和電池電源）或增程式無軌電車。在德國，部分運營商（如索林根）將其稱為BOB（Batterie-Oberleitungs-Bus）。在荷蘭的阿納姆，該概念被稱為Trolley 2.0。
在俄羅斯及獨聯體國家，這類車輛通常被稱為具有延長自主行駛能力的無軌電車（俄語：Троллейбус с увеличенным автономным ходом，簡稱TUAH）。
發展歷史
[編輯]油電雙模巴士
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脫網運行的概念由來已久。在鋰離子電池技術成熟之前，為了解決無軌電車靈活性差的問題，曾出現過雙模巴士（Dual-mode bus）。這類車輛同時配備了全尺寸的內燃機（通常是柴油引擎）和電動機。
向純電動IMC轉變
[編輯]隨着電池技術的進步，重點轉向了純電力驅動。2006年，上海開始試驗使用「超級電容」電車。2010年代，隨着鋰電池能量密度的提升，現代IMC系統開始普及。2018年，Solaris Bus & Coach推出了24米長的雙鉸接IMC無軌電車「Trollino 24」，展示了該技術在快速公交系統（BRT）中的潛力。
技術特點
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雙源無軌電車配備了針對線路需求定製的動力電池。車輛通常採用混合模式運行（例如：60%的路程在架空線下，40%的路程使用電池）。
- 充電方式：車輛在架空線下行駛時，通過集電杆從電網獲取電能，一部分用於驅動電機，另一部分為電池充電。充電功率可高達500千瓦（如IMC500系統）[3]。
- 續航里程：現代車型在脫網狀態下可行駛超過15公里，部分車型甚至更高。
- 優勢：與靜態充電（夜間充電或終點站快充）的純電動巴士相比，IMC無需在運營期間長時間停車充電，也不需要在寸土寸金的城市中心建設大型充電站，且能有效利用現有的無軌電車基礎設施。
與其他電動巴士的比較
[編輯]| 特性 | 夜間充電 (Overnight) | 機會/站台快充 (Opportunity) | 在線充電 (IMC) |
|---|---|---|---|
| 充電方式 | 車庫內慢充（夜間） | 站點/終點站超快充 | 行駛中通過架空線充電 |
| 基礎設施 | 車庫需高功率電網擴容 | 需在站點建設充電樁 | 利用現有電車線網；延伸線路無需新設充電樁 |
| 停運時間 | 4–10 小時 | 5–25 分鐘 | 無（邊開邊充） |
| 電池重量 | 大/重（占用載客空間） | 中等 | 中等/小 |
| 冬季供暖 | 常需柴油加熱器輔助 | 電加熱（受電量限制） | 電加熱（由線網直接供電） |
自動搭杆與脫杆
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現代雙源無軌電車的一個關鍵特性是駕駛員無需離開駕駛室即可完成線網的連接與斷開。
- 脫杆（降杆）：駕駛員可在行駛過程中隨時按下按鈕，氣動或液壓系統會將集電杆拉下並鎖定在車頂。
- 搭杆（升杆）：車輛在設有集電杆捕捉器（捕捉網/漏斗）的特定地點減速或停車，駕駛員激活系統，集電杆自動升起，並通過捕捉裝置引導接觸觸網。
全球應用現狀
[編輯]中國
[編輯]中國是全球雙源無軌電車應用規模最大的國家之一。
- 北京：北京公交擁有龐大的雙源無軌電車車隊。2015年至2016年間，多條BRT線路和常規柴油公交線路被改造為雙源無軌電車線路。車輛在通過BRT專用道或有線網路段時充電，在無接觸網的複雜路口或延伸路段使用電池行駛[4]。
- 上海：上海無軌電車系統歷史悠久，現代化的上海無軌電車全面採用了雙源技術，使得車輛能夠靈活通過延安東路隧道等不便架設線網的區域。
- 其他城市：廣州、濟南、青島等城市也在運營或曾試驗過此類車輛。
歐洲
[編輯]- 德國：索林根（Solingen）是德國IMC技術的先鋒，其「BOB」項目利用現有線網將柴油公交線改造為電氣化線路。埃斯林根（Esslingen）也在使用該技術。
- 俄羅斯：聖彼得堡自2017年起大規模推廣「TUAH」電車，擁有超過200輛此類車輛，通過延伸現有線路服務新開發的居民區，無需新建變電站或線網。
- 捷克：布拉格在拆除電車線網數十年後，利用IMC技術重新引入了無軌電車（59路），連接市區與機場。
- 意大利：米蘭、里米尼（Metromare BRT系統）和佩斯卡拉等地均有廣泛應用。
美洲
[編輯]- 墨西哥：墨西哥城正在對其無軌電車網絡進行大規模更新，採購了大量宇通製造的雙源無軌電車，包括高架BRT線路。
- 美國：舊金山（Muni）、西雅圖和達頓使用配備電池的現代無軌電車替換了老式的雙模（柴油）電車。
主要製造商
[編輯]- 中國：宇通客車（Yutong）、中通客車（Zhongtong）、比亞迪（BYD）。
- 歐洲：Solaris Bus & Coach（波蘭）、Van Hool（比利時）、Carrosserie Hess（瑞士）、Kiepe Electric（電氣系統供應商）。
- 獨聯體：BKM Holding（白俄羅斯）、MAZ（白俄羅斯）、PC Transport Systems（俄羅斯）。
參見
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ 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 （英語）.
- ^ Hamburg 2014 – trolley:motion. [2025-09-02] （德語）.
- ^ IMC500 / e-Bus with In Motion Charging (IMC®). [2024-09-27].
- ^ Wong, Marcus. Battery powered trolleybuses in Beijing. Checkerboard Hill. 2019-02-05 [2020-06-06] （美國英語）.