在全球能源危機(jī)和氣候變暖的背景下，可再生能源的開(kāi)發(fā)、多元化與高效的能源利用已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。太陽(yáng)能、風(fēng)能、氫能、生物質(zhì)能、地?zé)崮�、潮汐能、核能等新能源發(fā)電技術(shù)已經(jīng)在發(fā)電、建筑、交通等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
　　軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展為中國(guó)城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支撐，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有舉足輕重的地位。由于軌道交通的里程長(zhǎng)、運(yùn)量大，其能源消耗不容忽視，已經(jīng)成為交通運(yùn)輸行業(yè)耗能大戶。為促進(jìn)我國(guó)軌道交通的可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展環(huán)保、高效的新能源軌道交通具有顯著的社會(huì)效益和巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。
　　新能源機(jī)車是一種以新能源作為動(dòng)力源的新型供電制式軌道機(jī)車，是軌道交通節(jié)能減排的重要途徑之一。目前，新能源機(jī)車已朝著研發(fā)多樣化、產(chǎn)品集中化和大規(guī)模運(yùn)營(yíng)化邁進(jìn)，形成以燃料電池電動(dòng)機(jī)車和儲(chǔ)能式電動(dòng)機(jī)車為主，其他多種新能源機(jī)車為輔，且城市軌道交通應(yīng)用與工程作業(yè)機(jī)車應(yīng)用同步發(fā)展的創(chuàng)新局面。相對(duì)傳統(tǒng)的電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車而言，以燃料電池、儲(chǔ)能式、混合動(dòng)力和太陽(yáng)能電動(dòng)機(jī)車為代表的新能源機(jī)車具有低／無(wú)排放、節(jié)能清潔和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于站場(chǎng)調(diào)車、工程作業(yè)車和城市有軌電車等領(lǐng)域。
　　本書(shū)重點(diǎn)介紹了作者所在的科研團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事新能源機(jī)車研究所取得的研究成果和本領(lǐng)域的一些技術(shù)進(jìn)展總結(jié)，以及中國(guó)首輛燃料電池電動(dòng)機(jī)車和世界首列燃料電池／超級(jí)電容混合動(dòng)力有軌電車的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。全書(shū)圍繞燃料電池、鋰電池、超級(jí)電容及太陽(yáng)能電池的基本原理與核心技術(shù)，以及新能源在機(jī)車車輛應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)，共分為7章：第1章詳細(xì)介紹了新能源機(jī)車的主要類型、發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)；第2、3章分別討論燃料電池、動(dòng)力蓄電池與超級(jí)電容的基本原理、核心技術(shù)以及典型應(yīng)用；第4、5、6章分別介紹燃料電池電動(dòng)機(jī)車、儲(chǔ)能式電動(dòng)機(jī)車以及燃料電池混合動(dòng)力機(jī)車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制與管理技術(shù)以及典型應(yīng)用；第7章介紹了軌道交通車載太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)及其初步應(yīng)用。
　　本書(shū)第1章由陳維榮撰寫(xiě)，第2、4章由李奇、韓瑩、張雪霞撰寫(xiě)，第3章由張雪霞和郭愛(ài)撰寫(xiě)，第5、6、7章由戴朝華、韓瑩、陳維榮撰寫(xiě)，全書(shū)由陳維榮統(tǒng)稿。在本書(shū)的寫(xiě)作工程中，得到了中車唐山機(jī)車車輛有限公司孫幫成、李明以及中車四方機(jī)車車輛股份有限公司李艷昆的大力支持，研究生彭飛、卜慶元、王天宏、孟翔、張國(guó)瑞、燕雨、尹良震、邱宜彬、蒲雨辰等也為本書(shū)的完成做出了貢獻(xiàn)。在此，向他們的辛勤勞動(dòng)表示衷心的感謝。同時(shí)，還要特別感謝錢清泉院士對(duì)本書(shū)相關(guān)研究工作的指導(dǎo)和支持。
　　本書(shū)的研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（52077180，51977181，52007157）、四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目（19YYJC0698）、*霍英東教育基金會(huì)高等院校青年教師基金（171104）的資助，在此致謝。
　　由于作者水平有限，書(shū)中可能存在疏漏和不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。