无接触网供电技术

无接触网供电技术
Catenary-free Power Supply Technology
所属分类	城轨供电与受流
常见型号	超级电容储能式、钛酸锂电池混合储能式、氢能源有轨电车、地面供电（APS 式）、感应供电（试验）
执行标准	CJJ/T 295-2019《城市有轨电车工程设计标准》、GB/T 10411
适用场景	景观敏感街区、平交路口、历史文化街区及站台充电制有轨电车线路
站台快充与区间放电的能量循环示意

概述

无接触网供电技术指列车不在连续架空接触网下取流，而依靠车载储能装置或地面特殊供电构造获得牵引电能的一类供电体制。它的工程动机高度一致：消除城市街道上空的"蜘蛛网"，让有轨电车融入历史街区与景观轴线，同时把路口从接触网交叉的分段难题中解放出来。行业标准 CJJ/T 295-2019《城市有轨电车工程设计标准》在供电方式中专门列出"接触网加车载储能装置供电"与"车载储能装置无接触网供电"两种形式，为该体制提供了标准地位。

需要强调本页的口径：储能式车辆更新迭代快，线路运营数据公开程度不一，本页只陈述可查证的公开资料，对未获权威来源的数值一律不写或标注待核实。与有网制式的关系上，无接触网供电并非架空网的对立面，而是"把接触网压缩为站台充电段"或"取消接触网"的工程减法，其接触网侧的过渡构造见现代有轨电车接触网；直流供电系统的整体背景见城轨直流牵引供电制式与牵引供电系统。

结构与组成

一条典型的站台充电制无接触网线路由四部分构成：

车载储能系统：安装于车顶或设备舱的储能装置及其电池管理系统。超级电容方案以数千法拉级大容量电容单体串并联构成（公开报道口径为 9500 法拉级单体）；混合储能方案再并联钛酸锂电池组承担长时放电；氢能源方案则由燃料电池堆加动力电池缓冲构成。
充电段供电设施：仅在站台范围内设置的低净空架空充电接触网及配套整流电源，列车停站上下客时经车顶受流装置快速充电；深圳龙华线即"架空充电接触网仅设于各站台"的布置。充电段在电气上仍是一段特殊的接触网，其防护与绝缘要求参照城轨直流口径（GB/T 10411）。
能量调度与站控：各充电站的整流机组、充电时序与全线储能车辆位置配合，构成按班次循环的能量补给计划。
有网—无网接口构造：混合制式线路上，接触线端部渐开下锚、限位与升降弓/受流逻辑的配合，见现代有轨电车接触网。

工作原理

储能式无网车辆的核心是"停站快充、区间放电"的能量循环。以超级电容为例，可利用的放电能量由电容电压窗口决定：

$E={\frac {1}{2}}C\left(U_{1}^{2}-U_{2}^{2}\right)$

式中 $C$ 为储能容量， $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 分别为放电起始与终止电压。电容的功率密度高、循环寿命长、低温性能相对稳定，适合十几秒级的大功率快充，但能量密度低，只能支撑站间距级的续航；钛酸锂电池恰好互补，能量密度较高而快充稍缓，于是出现了超级电容加钛酸锂的双储能混合方案（广州黄埔线公开报道口径）。制动能量可经车载储能直接回收，形成站内循环，机理见再生制动能量回送与再生制动与网压特性。

氢能源路线不依赖站台补能：燃料电池堆以氢氧电化学反应持续发电，动力电池削峰填谷，加氢一次可覆盖全线。地面供电路线（APS 式）则把第三轨埋入路面，仅在列车覆盖的区段分段激励，行人触及的非激励段不带电，法国波尔多轻轨自本世纪初采用该方案，是地面供电的代表性工程；国内目前尚无运营应用的公开报道（截至 2026-09 检索），国内已运营的无网线路集中于站台充电＋车载储能路线。感应供电路线由埋地线圈向车载受感线圈非接触传电，国际厂商曾开展试验示范；国内十三五期间已下线无线供电制式城轨车辆与无线供电有轨电车样车[8][9]，尚未见运营应用。

技术参数

参数	数值/口径	依据
超级电容单体容量	9500 法拉级（中车株机储能式有轨电车公开报道口径）	公开报道 [1][2]
广州海珠线站台充电时间	约 30 秒，一次充电可连续行驶约 2 km，平均站间距约 0.7 km	公开报道 [2]
武汉车都 T1 线充电时间	到站充电约 15 秒，一次充电可运行约 5 km（报道口径）	公开报道 [3]
深圳龙华线充电时间	停站 20~30 秒快充，单次充电可运行 1~2 km	公开报道 [4]
广州黄埔线储能配置	超级电容＋钛酸锂电池双储能，线路全长约 14.4 km、设 20 站，2020-12-28 开通	公开报道 [5]
佛山高明氢能源线	2019-12-30 投入商业运营，世界首条商用氢能源有轨电车线路；3 节编组、100% 低地板	公开报道 [6]
供电方式分类	接触网＋车载储能 / 车载储能无接触网，与全程有网并列三分类	CJJ/T 295-2019
电压平台	车载储能系统经双向 DC/DC 与牵引直流母线耦合，与 DC 750 V 级牵引系统匹配（标称电压体系见 CJJ/T 295-2019[7]；各车型母线电压以车型技术条件为准，公开资料无统一值）

常见型号

超级电容储能式：中车株机技术路线，2015 年起在广州海珠线商业运营，为世界首列储能式无接触网 100% 低地板有轨电车；后续推广至武汉车都 T1、深圳龙华、广州黄埔等线路；
双储能混合式：超级电容＋钛酸锂电池组合，广州黄埔 1 号线为国内首条应用线路（公开报道口径）；
氢能源式：中车四方技术路线，2015 年研制世界首列氢能源有轨电车，2019 年底在佛山高明实现商业运营；
地面供电（APS 式）：埋地分段激励第三轨，波尔多轻轨为代表；构造上更接近埋入式第三轨而非架空网，安全核心在于"车辆覆盖才带电"的分段逻辑；
感应供电式：非接触传电，国际试验阶段，工程化应用有限。

执行标准

CJJ/T 295-2019《城市有轨电车工程设计标准》：给出三种供电方式的法定分类与适用前提（列表外标准，仅列号）；
GB/T 10411《城市轨道交通直流牵引供电系统》：充电站整流侧与牵引直流系统的电压等级与系统要求；
EN 50122-1：开放街道环境中带电设施的电击防护通用口径，对站台充电段与埋地供电段的人身安全设计有参考价值；
GB/T 32578-2016《轨道交通地面装置电力牵引架空接触网》：混合制式线路中保留的接触网部分适用（列表外标准，仅列号）。

安装与施工

站台充电段施工在土建站台完成后进行：整流电源与馈电电缆敷设（电缆敷设施工）→ 充电接触网支持装置安装 → 低净空悬挂调整 → 受流对位标定；
充电接触网的导高与车辆受流装置的耦合精度按车型与站台限界联合标定，安装方法参照刚性悬挂安装施工与调整；
与车站专业接口多：雨棚、屏蔽门、站台边缘装修与充电段净空互相约束，接口协调参照牵引变电所与接触网接口施工；
混合制式线路的有网段按架空网验收，无网段重点验收绝缘、防水与限位构造。

验收要求

充电性能项：停站充电时间、单位循环续航按车型技术条件逐项标定，满足运行图间隔要求；
电气安全项：充电段绝缘电阻与接地连续性测试合格，站台可触及金属构件等电位连接完整；
整机联调项：能量管理策略与运行图联合调试，覆盖满载、低温、充电故障切换等工况；
试验组织：车辆与供电联合调试纳入线路联调联试（综合调试）流程，送电与冷滑环节参照冷滑试验与送电验收。

运维与检测

储能健康度：跟踪储能装置容量衰减与单体一致性，寿命管理思路参照状态修；
充电设施：站台充电接触网磨耗与对位检查纳入日常巡视，磨耗判据参照接触线磨耗限值与测量；
季节性：冬季低温对锂电类储能的可用容量影响明显，需结合冬季防冰防冻加强续航监控；储能车辆没有弓网覆冰问题，是本体制在冰冻地区的天然优势；
数据化运维：充电曲线与能耗数据接入运营监测平台，检测体系见城轨接触网巡检与检测。

常见故障与案例

续航不足站内停车：储能衰减、低温或充电站故障叠加导致车辆滞留区间或站台，处置以就地下电、拖车救援与旅客疏散为主，组织方式见城轨接触网应急抢修；
充电装置故障：整流机组或充电接触网故障使单站补能能力丧失，运行图需临时调整充电计划；
受流对位偏移：车辆停靠偏差导致充电受流接触不良，需站务与车辆联合标定；
商业模式风险案例：佛山高明氢能源有轨电车示范线于 2024 年 8 月起暂停运营，公开报道称其客流长期低于预期、财政支出压力较大，提示无网制式的选择需与客流强度和全寿命成本匹配（来源 [6]）。