Technical report: Battery Electric Locomotives
Technical report: Battery Electric Locomotives
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- lithium ion
- lithium battery
- locomotive
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- creativework.keywords - fr
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- décarbonisation
- émissions de gaz à effet de serre-GES
- zéro émission
- faible carbone
- dc.contributor.author
- Richard Fréchette
- Luke Steiginga
- dc.date.accessioned
- 2025-06-09T19:44:12Z
- dc.date.available
- 2025-06-09T19:44:12Z
- dc.date.issued
- 2024-03-11
- dc.description.abstract - en
- This report summarized the different types of batteries that could be used in the design of a battery powered locomotive and compiled literature about the ways lithium-ion batteries fail. Lithium-ion batteries are known for having a high energy and power density, as well as high cycle life and charge retention, and therefore are typically considered to be the best available battery technology for many applications, including powering locomotives. Research in Great Britain has shown that many of the hazards of a battery locomotive occur while charging the battery and are related to the battery system (fire, release of chemicals). There are also risks with the train becoming immobile during operation because of issues with the propulsion system (hybrid system). This poses a risk to operations as an immobile train can block track, causing delays and hazards to nearby operations. There is also a risk of the locomotive becoming immobile in a potentially dangerous location, such as a tunnel or on a high grade, further exacerbating the consequences. Only two hazards fell into the category of “intolerable”. One involved a collision between a battery powered locomotive and a road user, and the other involved a road user crashing into a charging station. Both of these could result in a fire or possible explosion. This risk is not limited to battery trains but to any trains. There are currently few codes, standards, or regulations that are specific to battery-electric locomotives. However, there are some that have been made in recent years for transporting the batteries, and although there are some standards for batteries with the chemistries used in battery electric locomotives, no standardization has been made for battery locomotives themselves. Voltage, capacity, chemistry, and form factors are all variables decided by the manufacturers and are not standardized. There are many standards from various sources and countries on locomotives in general, but not on battery-electric locomotives specifically.
- dc.description.abstract-fosrctranslation - fr
- Le présent rapport résumait les différents types de batteries qui pourraient être utilisés dans la conception d’une locomotive alimentée par batteries et compilait la documentation sur les façons dont les batteries au lithium-ion échouaient. Les batteries au lithium-ion sont connues pour avoir une énergie et une puissance à forte densité, ainsi qu’une durée de vie et une rétention de charge élevées, et sont donc généralement considérées comme la meilleure technologie de batterie disponible pour de nombreuses applications, y compris l’alimentation des locomotives. Des recherches menées en Grande-Bretagne ont montré que de nombreux dangers d’une locomotive à batterie se produisent lors de la charge de la batterie et sont liés au système de batterie (incendie, déversements de produits chimiques). Il y a également des risques que le train devienne immobile en cours d’exploitation en raison de problèmes avec le système de propulsion (système hybride). Cela pose un risque pour l’exploitation, puisqu’un train immobile peut bloquer les voies, causant des retards et des dangers pour les activités d’exploitation à proximité. Il existe également un risque que la locomotive s’immobilise dans un endroit potentiellement dangereux, comme dans un tunnel ou sur une pente élevée, ce qui aggraverait les conséquences encore plus. Seuls deux dangers entraient dans la catégorie des dangers « intolérables ». L’une impliquait une collision entre une locomotive alimentée par batterie et un usager de la route, et l’autre impliquait un usager de la route qui s’écrasait contre une station de recharge. Ces deux éléments pourraient entraîner un incendie ou une éventuelle explosion. Ce risque ne se limite pas aux trains à batteries, mais à tous les trains. À l’heure actuelle, il existe peu de codes, de normes ou de règlements propres aux locomotives électriques à batterie. Cependant, il y en a qui ont été fabriqués ces dernières années pour le transport des batteries, et même s’il existe des normes pour les batteries avec les compositions chimiques utilisées dans les locomotives électriques à batterie, aucune normalisation n’a été faite pour les locomotives à batterie elles-mêmes. La tension, la capacité, la composition chimique et les facteurs de forme sont toutes des variables décidées par les fabricants et ne sont pas normalisées. Il existe de nombreuses normes provenant de diverses sources et de divers pays sur les locomotives en général, mais pas sur les locomotives électriques à batterie en particulier.
- dc.description.fosrcfull - en
- This report summarized the different types of batteries that could be used in the design of a battery powered locomotive and compiled literature about the ways lithium-ion batteries fail.
- dc.description.fosrcfull-fosrctranslation - fr
- Ce rapport résumait les différents types de batteries qui pourraient être utilisés dans la conception d'une locomotive alimentée par batterie et compilait la littérature sur les façons dont les batteries au lithium-ion échouaient.
- dc.identifier.citation
- Fréchette, R., Steiginga, L. (2024). Technical Report Battery Electric Locomotives. National Research Council Canada.
- dc.identifier.fosrcprojectid
- A1-022304
- dc.identifier.govdoc
- 1TJC06XY54SB-1102879366-1955
- dc.identifier.organization
- National Research Council Canada
- dc.identifier.other
- AST-2024-0003
- dc.identifier.uri
- https://open-science.canada.ca/handle/123456789/3692
- dc.language.iso
- en
- dc.publisher - en
- National Research Council Canada
- dc.relation.isrelatedto - en
- https://open-science.canada.ca/handle/123456789/3693
- dc.rights - en
- Open Government Licence - Canada
- dc.rights - fr
- Licence du gouvernement ouvert - Canada
- dc.rights.uri - en
- https://open.canada.ca/en/open-government-licence-canada
- dc.rights.uri - fr
- https://ouvert.canada.ca/fr/licence-du-gouvernement-ouvert-canada
- dc.subject - en
- Rail transport
- Trains
- Energy technology
- Emission control technology
- dc.subject - fr
- Transport ferroviaire
- Train
- Technologie énergétique
- Technologie antipollution
- dc.subject.en - en
- Rail transport
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- Energy technology
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- dc.subject.fr - fr
- Transport ferroviaire
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- Technologie énergétique
- Technologie antipollution
- dc.title - en
- Technical report: Battery Electric Locomotives
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- Rapport technique : Locomotives électriques à batterie
- dc.type - en
- Consultant report
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- Rapport de consultant
- local.pagination
- 1-91
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- Internal Review
- local.peerreview - fr
- Examen interne
- local.report.edition
- v.1.0
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- local.requestdoi
- Yes
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