一列新火车驶入圣贝纳迪诺火车站，圣贝纳迪诺是加州南部城市，距离洛杉矶约60英里。从外观上看，它和其他通勤列车没什么两样，有三节乘客车厢，块状的窗户和彩色的蓝色外观。

　　但在内部，它不同于该地区或这个国家以前见过的任何东西。这款价值2000万美元的零排放多单元列车被称为Zemu，它使用混合氢燃料电池和电池系统来驱动列车，并运行其他车载电气系统。燃料电池的唯一副产品是水蒸气，这在一个被称为内陆帝国的地区是一个受欢迎的变化，这里的空气质量是全国最差的。

　　这项新技术将使Zemu成为北美第一列氢动力、零排放的客运列车，达到联邦铁路管理局(FRA)的要求，明年初投入使用。

　　这列火车将在雷德兰兹市和圣贝纳迪诺市之间运行，全长9英里，被称为“箭头走廊”(Arrow Corridor);它是该地区最小的地铁之一，工作日每天约有416名乘客，周末约有6433名乘客，但乘客人数正在增长。上周向媒体公布的Zemu，其运营商希望为清洁能源列车在南加州乃至全国数百英里的轨道上运行铺平道路。

　　这可能标志着美国清洁能源铁路运动的开始，在火车客流量和创新方面，美国传统上落后于欧洲等地。这也是加州的胜利，加州一直在努力推动雄心勃勃的铁路项目，比如旧金山和洛杉矶之间的高速子弹头列车。

　　圣贝纳迪诺县交通管理局(SBCTA)主席雷·马尔克斯(Ray Marquez)在一份声明中说:“我们对Zemu所做的一切都是革命性的。”“这列火车的发展巩固了SBCTA作为内陆帝国，整个州和全国清洁客运铁路创新者的地位。”

　　这项技术在北美首次亮相之际，大洛杉矶地区正在为2028年的奥运会做准备，该市市长表示，这将是一场“无车”的奥运会，同时加州正在加紧努力，以实现2045年的碳中和目标。

　　由于高速公路、铁路车场和包括航运仓库在内的工业设施高度集中，圣贝纳迪诺的空气质量一直很差。该市未能通过美国肺脏协会(American Lung Association) 2024年的空气状况指数，该指数是基于臭氧和颗粒污染超过安全水平的天数。

　　这个项目已经酝酿了多年。十年前，由于糟糕的空气质量和减轻该县道路压力的愿望，SBCTA官员开始寻找现有柴油火车的清洁替代品，因为从洛杉矶和长滩附近的港口运送货物的卡车经常拥挤不堪。

　　交通管理局立法和公共事务主管蒂姆·沃特金斯(Tim Watkins)说，他们登上了氢燃料动力的Zemu，并于2019年与瑞士铁路制造商施泰德公司(Stadler Inc .)签约，完成了这一任务。

　　自2018年以来，由法国制造商阿尔斯通(Alstom)建造的一批氢动力列车一直在德国和奥地利运行，但类似的列车从未在北美运行过。

　　氢燃料电池将氢和氧分子结合起来发电，并产生水蒸气作为副产品。实际上，燃料电池的功能是作为车载发电机，为驱动火车车轮的电池充电，驱动火车前进，同时运行电力系统。在细胞内部，由一个带负电的电子和一个带正电的质子组成的氢分子分裂开来。质子穿过薄膜，留下电子。为了与质子重新结合，电子跳过薄膜，在这个过程中产生电力。

　　尽管车载过程不会直接排放温室气体，但在美国，生产氢燃料的过程几乎总是会排放温室气体。

　　对于乘客来说，这项技术的应用意味着更安静的乘坐。“你只会听到几个暖通空调鼓风机和冷却风扇，”负责SBCTA和Caltrans项目的Stadler美国商业项目经理卡登·基尔帕克(Kaden Killpack)说。由于列车的轻量化结构，乘客可能还会注意到更平稳的旅程。

　　然而，这种轻量化的铝制车身设计给Stadler带来了新的挑战，该公司需要证明其列车可以在加州现有的铁路基础设施上安全运行。较轻的列车更节能，但为了在与重型货运相同的轨道上运行，Stadler需要证明其铝制列车可以通过联邦铁路局对前端碰撞的高标准，该公司在2018年使用柴油动力列车通过了这一标准。

　　开发一种通过联邦铁路局标准的轻型车架是一项有希望的成就，因为它为欧洲常见的昂贵架空电气化提供了零排放的替代方案，但美国联邦铁路局禁止在货运线路上使用架空电气化。基尔帕克说:“一旦你开了那辆车，给它加了氢，就有可能在联合太平洋和美国国家科学基金会运营的同一条走廊上实现零排放技术。”“这才是真正疯狂和酷的地方。”

　　沃特金斯说，把Zemu放在箭线走廊上无疑是一小步:“这是一列火车，所以不会有太大的变化。”但是，他说，“它引入了一种概念验证技术”，可以在南加州超过500英里的区域铁路系统以及更远的地方运行。

　　这是加州领导人已经采取行动的理念。在去年看到Zemu项目的早期成功后，加州交通局(Caltrans)委托Stadler建造更长的氢动力列车，将在中央山谷的默塞德和萨克拉门托之间的一条尚未建成的线路上运行。到目前为止，Caltrans已订购了10台，并可根据这份价值8000万美元的合同条款再购买19台。首批潜艇最早将于2027年抵达。

　　然而，为了使这些小而有希望的步骤在经济上长期可持续，将需要大量投资来扩大基础设施。加州大学戴维斯分校交通研究所能源期货项目主任刘易斯·富尔顿(Lewis Fulton)说:“你必须卖出至少数百辆(火车)，才能开始实现规模经济，降低成本。”

　　与此同时，一些人指出，转向氢能源有其自身的缺陷。加州大学戴维斯分校(UC Davis)能源研究实验室主任、氢燃料专家保罗·埃里克森(Paul Erickson)说，因为氢很轻，所以需要大量的气体来产生供火车使用的电力，这使得它不是一种能量密度特别高的燃料。他解释说，氢还必须在其自然状态和用于电力之间经历几次转变，从而进一步降低其效率。

　　从自然界中提取氢，它与其他元素结合，本身就需要能量;除非电力来自风能和太阳能等可再生能源，否则在生产过程中会有一些碳被释放到大气中。埃里克森说，他认为投资可再生柴油燃料用于交通运输，而不是从头开始建设新的基础设施，会更有效。

　　但尽管面临挑战，加州官员仍在继续努力。加州可再生清洁氢能源系统联盟(Arches)将通过州、联邦和私人资金的组合，拨款126亿美元，让数千辆氢动力公共汽车、卡车和汽车上路，并建立氢制造和配送中心，以运行这些不断增长的车队。

　　富尔顿同时也是拱门公司交通工作小组的主席，他说，Zemu项目是这项投资的连锁反应。“我们现在在加州看到的是一种感觉，氢正在到来，基础设施也在到来，所以为什么不利用它呢?”

　　本文中的图片说明于2024年9月3日修改。圣贝纳迪诺位于洛杉矶东部，而不是西部。