JR東日本は7月14日にFV-E991系を改造し、南武支線及び鶴見線での営業運転を2027年度末から開始すると発表しました。
同車はEV-E301系をベースにしており、車内設備などに関して既に営業運転に耐えうる仕様にも見えますが、改造メニューとして考えられる事柄は何があるでしょうか。
また、試験車両から営業車両への改造は901系→209系900番台などの例がありますが、営業車両としての形式名への改番があるのかも気になるところです。
鉄道ピックアップ
鉄道ピックアップ 
コメント
営業用車の皮を被った「試作車」、昔を思い出すと…
嘗ての大阪市営地下鉄における（なんやかんやあっての最終的に）1101編成と化した「あの編成」が辿った過程を辿りそうかな？と思われます。
とりあえずは国交省への届け出の変更（この時点で「改造車」扱いと成りえそうで…工事とかはすでに完成してそうにも思われます…）
おそらく試験車であることから、非電化の他線区への転用を見越さない限りFV-E301系900番台あたりへの改番はないものとみなします。改番しない場合は2030年頃のFV車量産化の時期にお役御免としか思えません。中原の水素充填設備も試作品ゆえ長くは持たないでしょう。
過去にはSmart BESTの試験車がDGBC2系のまま営業入りしたこともあります。
本サイトの鉄道ニュースでの南武線鶴見線へのHYBARI導入ニュースでのコメント欄情報によると現在積載しているFCスタックは乗用車用のもので、トヨタが開発実用化した汎用型FCスタックへの載せ替えを行うのではとありました。
https://kumoyuni45.net/archives/14216
Alstom他では汎用型FCスタックを利用した燃料電池車を実用化していることから、JRもこのFCスタックに積み替えを行うと思います。
形式的には500番台を割り当てるのではないでしょうか、
想定される改造内容としては、試験関連装備(目隠し用の側窓カーテン等も含む)の撤去と南武支線での運用に際した短編成ワンマン対応機器やバリアフリー要件を満たすための車内旅客案内表示器(恐らく地方向け車両と同様に運転台後ろへの2画面LCD設置)の設置といった部分が主でしょうか。
形式に関しては今後の量産形式への編入を想定しているのであれば改番も考えられそうなところですが、既に”次世代水素ハイブリッド電車”の開発が始まっている点を考えると、必然的に”前世代”の位置付けとなるHYBARIの編入というのはあまり現実的ではありませんから、仮に改番が行われるとしても今回の旅客運用開始時ではなく、今後水素ハイブリッド電車の試験車という役目を終え次なる試験車としての役目が与えられる時になるかと思われます。
FV-E991系の改番はしないと思われます。ほかの編成と区別するために“HY”のままだとみられます。
横引きカーテンの撤去と、車内案内表示器および防犯カメラの設置ですかね。
エアコン能力が33,000 kcal/hと首都圏運用では力不足なのと、ラインデリアが付いていないのが気がかりです。
JR東日本の気動車命名法則から考えると、
一般気動車：キハE1xx
シリーズハイブリッド一般向け：HB-E2xx、特急?向け：HB-E3xx
ディーゼルエレクトリック一般向け：GV-E4xx、特急?向け：GV-E5xx(勝手な予測)
といった法則な気がするので、
燃料電池一般車ならFV-E6xxとなりそうですが、いかがでしょう。
FV- E991系だと形式名が長ったらしいし、あまり浸透しないと思うので、JR東日本お馴染みの E〇〇〇系みたいに改番されると思います！
個人的には EV- E301系にちなんで、 E301系になると予想します！あと991系の9にちなんで E301系900番台とかもいいんじゃないでしょうかw
営業運転開始が楽しみですね😊
有り得ません。
それだと一般の電車との区別が付き難くなり現場が混乱します。
すでに運用されている仙石東北ラインのHB-E210系、リゾートしらかみなどのHB-E300系、他にHB-E220系、GV-E400系などもありますから、FVに来ていまさら命名方針を変えることはしなさそうです。
FV-E201系になると予想てみましょうか。201系がすでに廃形式になっているのと、300番台はEV系の今後の派生形式に取っておく、となると、200番台で当分使う予定のなさそうな201かなと。
改造内容については、試験車両なのでデータ収集機器なども積んでいるでしょうからそれらを取り外すのと、機器面でE131系と同等の冗長性をもたせるくらいではないでしょうか。内装はいじらないと思いますね。
前回、HYBARIのFCスタックがトヨタ第3世代に交換されると推測した者です。今回は車両の改造内容についてのトピックですのでもう少し掘り下げ、根拠や交換後のイメージを述べたいと思います。長文すみません。
以下3項目の改造を予想します。
・FCスタックの世代更新
現行HYBARIはトヨタ第2世代FCスタックを出力60kwまで下げた上で4基搭載しています。対して、第3世代FCスタックが25年2月に開発発表され、今年度後半にはこれを採用した大型路線バスがいすゞ自動車から市販されます。第3世代は第2世代比で2倍の寿命、1/2の体格、20%の効率向上と発表されており、鉄道用として本格的にFCを採用するためのデータ取得用車両としては、是非とも試行したいはずです。
・架線集電機能の追加
HYBARIの兄弟車にあたるEUのFCH2Railは、HYBARIと同じトヨタ第2世代FCスタック(ただし連接3車体に6基搭載)ですが、架線集電電車のレンジエクステンドによるディーゼル車置き換え(によるCO2削減)が狙いです。JRでも電化区間に接続する路線への乗り入れを前提とすれば、航続距離の問題を回避できる可能性があります。
・走行用蓄電池の容量変更(一部容量の切り離し制御)
HYBARIの蓄電池容量は240kwhとなっている理由がわからないのです。前記のFCH2Rail(72kwh)と比較しても、非常に大容量です。そこで、一部の容量を切り離して小容量での路線適合評価を行う機能が追加されると予想します。トラックのバッテリー交換式EVでは既にいくつか構想が発表されているコンセプトですが、使用用途に応じたバッテリー容量を選択し、水素と蓄電池(と架線)の組み合わせで地上設備の投資とランニングコストの最小点を導き出せる試験車両のイメージです。
量産するなら量産車の900番台とか9000番台にするでしょう。
少なくとも1年 恐らく数年は量産しないでしょうから
しばらくは現状の形式のままだと考えられます。
901系や209系950番台がそのまま営業運転について、後に量産化改造され改番たことからも、
しばらくFV-E991系で営業運転をするのではないでしょうか？
FV-E991系等水素電池車両は、基本的に車体とVVVF等走行用電子機器部分とは別に、
水素電池とバッテリーは機器更新の様にある程度モジュール式に載せ替え前提ではないかと思います。
改造時間が短く、トヨタ第3世代FCスタックにまで改造されるかは疑問が残りますが、
トヨタ第3世代FCスタック
乗用車向けユニット 110kW
汎用（定置式電源、鉄道、船舶）向け 150kW
大型商用車向け 300kW
の構成のうち、汎用の鉄道デモンストレーターとしてFV-E991系は有望というか唯一無二でしょうから、
FV-E991系への搭載改造は有力だと思います。
第3世代で寿命が2倍になり、第2世代は約1万5000時間ですので、3万時間程度は使えることになります。
朝から晩まで20時間程度もつかえば、4年強の1,500日で寿命となりますが、
朝ラッシュ時の3時間程度の利用なら、27年程度の10,000日くらいは使えます。
第3世代で燃料電池の体積は半分程度になるそうですが、
水素タンクは15年の寿命とのことで載せ替えは必須です。
FV-E991系電車の240kWhの蓄電池搭載に関して
EV-E301系は190.1kWhの蓄電池で10分の急速充電で50㎞走行可能
BEC819系は383.6kWhの蓄電池で10分の急速充電で90㎞走行可能
とのことですから、FV-E991系電車の蓄電池240kWhにフル充電で60㎞程度は走れるものと推察します。
水素電池にバッテリーが必要な理由としては、
燃料電池の発電量と消費電力のバランスを取る、回生電力を有効活用、
燃料電池のオンオフで発電開始までのタイムラグ対策などがあるようですが、
バッテリー容量縮小によるスリム化を目指す方向とは別に走行距離向上目的の可能性もあります。
95kWモーター×4基搭載に対して、現状水素電池は第2世代の出力60kWのものを編成で4基
搭載とのことですから、ノートe-POWERやHC85系の様に、モーター出力に対して、
バッテリーを介することで過少な出力の発電機関としている意味もあるのでしょうけど。
第3世代になれば、汎用水素電池150kW×2台搭載になるのでしょうか？
E531系やE233以降の標準的な140kWモーターへの換装は将来にそなえて視野に入るかもしれません。
FV-E991系等水素電池車両はトヨタ第2世代FCスタック搭載で、
水素電池で70(35MPa)～140㎞(70MPa)走行可能とのことですが、
トヨタ第3世代FCスタックでおよそ20%燃費が改善するとのことですから、
84(35MPa)～168㎞(70MPa)走行可能になるはずです。
パンタグラフ搭載で、架線があるところでは充電で60㎞＋水素電池で84(35MPa)～168㎞(70MPa)
の走行を可能にして、144～228㎞程度の走行を可能にすることを狙っているものとも思えます。
ご存じの方も多いと思いますが、FV-E991系にはパンタ搭載区画が準備してあります。
架線がなくても水素を充填すること前提に車両基地や走行中に水素の燃料電池で発電しておけば、
航続距離を延ばすことは可能になりそうです。
浜川崎支線が、47.6㎞の朝ラッシュ時限定運用1本、301.8㎞走行の終日運用1本
鶴見線が、39.6㎞の朝ラッシュ時限定運用1本、100㎞程度の朝夕運用が3本、
248㎞と272㎞の終日運用が2本ですから、
水素充填による事前充電＋水素満充填で70MPa充填解禁で228㎞も走れれば、
走行距離が少なく入庫する車両に水素充填をして、終日運用に車両交換をかければ、
鶴見線、浜川崎支線のすべての車両を余裕を持って水素電池車で統一することは出来そうです。
そうなれば、E131系1000番台は転属でしょうね。
鶴見線、浜川崎支線の場合、浜川崎～鶴見間は架線レスにできる可能性があり、
コスト削減につながります。
浜川崎～尻手間は架線もあることから、浜川崎駅に架線式の充電設備を設けたり、
運用の工夫で浜川崎～尻手間と鶴見～浜川崎間の双方に入線することも可能でしょうから、
実験の場としては最適なのでしょう。
弁天橋の車庫に充電用の架線を残してもよいのですが、
移動式水素ステーションを設けることも容易だと思います。
主にトヨタのミライ用の水素ステーションも、タンクローリーを用いた移動式/仮設式だったりします。
タンク容量は
ミライが141L、70MPaで充填3分
FV-E991系が1,020L 当面35MPa
ですから、充分実用的でしょう。
水素燃料の危険性からの搭載量や順天圧力70→35MPaの制限だと思われますので、
実績を積んで認められれば、70MPaによる168㎞の航続距離達成や、
タンク容量増大はもちろん、もう一両側にも屋根にタンクを搭載して、
タンク数2倍で332㎞からタンク容量増大で400～500㎞程度の
航続距離達成は技術的には容易と思われます。
>浜川崎～鶴見間は架線レスにできる可能性
少なくとも安善〜浜川崎間は不可能です。
安善まで電気機関車の運用があった筈ですし扇町同様に側線の一部が電化されました。
貨物輸送だけで電化路線を維持するのは無駄で合理性に欠けると思います。
電化路線維持の通過列車の本数、編成数、トン数が影響します。
結局あっても1日数往復程度の各地の臨港鉄道が非電化なのと同様です。
安善～浜川崎間は、1日3往復筋は引いてありますが、不定期列車であり、
合わせて1日1往復程度ですから、電化路線を維持する合理性はありません。
浜川崎～扇町間も、筋は8往復も引いてありますが、不定期列車であり、
あっても本数は1日数往復程度なので、電化路線として維持するのは非効率です。
線形も、扇町方面はダイレクトに梶ヶ谷貨物ターミナル方面に出られますが、
安善方面は機回しの上スイッチバックする必要があり、電気機関車で直通する意味に欠けます。
結局鶴見線の旅客輸送あっての電化で、旅客列車が水素燃料電池車になれば、
架線レスになる可能性が高く、電化区間は浜川崎東方の留置線までとなりそうです。
川崎貨物行きもあり、結局HD300やDD200の配置で十分だと思われます。
もしかしたら、水素燃料電池の機関車が製造配置されるかもしれないとも思います。
これまでのjr東の新幹線先行試作車の編成表記を見ても、試験時はs編成、運用化などのときは量産車と同じ様にしています。
在来線試験車も試験車であり続けるなら表記はそのままですから、運用に就くとしたら改番などもあり得そうです
しきりに架線撤去を主張する方がいますが少なくとも南武支線内を架線レスにするメリットは現状皆無です。
同区間は貨物列車が走っているので撤去しても問題無いのは尻手・川崎新町・浜川崎駅の旅客ホームの部分のみと僅かです。