現(xiàn)在,中國的高鐵越來越方便,也深刻改變了人們的出行方式,原本習(xí)慣坐飛機(jī)的人們?cè)絹碓较矚g更加方便、平穩(wěn)的高速鐵路,因而,高鐵也被譽(yù)為是我國的“新四大發(fā)明”之一。
而最近我國在交通領(lǐng)域又有一項(xiàng)高科技技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,一旦它能成功投入運(yùn)營,也會(huì)對(duì)我們的交通出行方式帶來深刻的變革,那就是高速磁懸浮列車,它的速度比高鐵更快,被譽(yù)為是地面最快交通工具。
高速鐵路是輪軌式好,還是磁懸浮好?
我國的高鐵網(wǎng)絡(luò)越來越發(fā)達(dá),人們也已經(jīng)習(xí)慣于享受高鐵所帶來的便利,但科學(xué)家們一直都在致力于研究速度更快、運(yùn)營成本更低的運(yùn)輸方式。
在軌道交通領(lǐng)域,科學(xué)家們基本上已經(jīng)一致同意,在中低速領(lǐng)域內(nèi),輪軌式列車是“絕對(duì)主力”,而在時(shí)速600公里以上的超高速領(lǐng)域是屬于磁懸浮列車的空間,可在時(shí)速200-600公里的高速列車領(lǐng)域,到底應(yīng)該采用磁懸浮列車更好,還是輪軌式列車更好,卻一直存在爭(zhēng)議。
有專家認(rèn)為,輪軌式列車的時(shí)速達(dá)到400公里以上雖然從技術(shù)上可行,但從經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境友好性上來說都有一定的問題,因而,在時(shí)速400-600公里的領(lǐng)域內(nèi),磁懸浮列車應(yīng)當(dāng)是主力。
早在2010年,“和諧號(hào)”CRH380A動(dòng)車組的最高運(yùn)行時(shí)速就達(dá)到了486.1公里,這已經(jīng)證明了高鐵可以以450公里的時(shí)速運(yùn)行。
而且,專家還指出,出于種種原因,我國高鐵的安全冗余比較高,運(yùn)營時(shí)速可以達(dá)到400公里的CR400型“復(fù)興號(hào)”一直在以時(shí)速350公里的速度進(jìn)行運(yùn)營,因而,實(shí)際上未來我國高鐵實(shí)現(xiàn)用450公里以上的時(shí)速運(yùn)營是完全有可能的。
而且,輪軌式高鐵與現(xiàn)在我國的高速鐵路網(wǎng)絡(luò)兼容,建設(shè)成本相對(duì)更低,投入運(yùn)營也會(huì)更快。
相較之下,建設(shè)高速磁懸浮列車需要重新鋪設(shè)軌道,其建設(shè)成本本身也更高,總體計(jì)算下來,高速磁懸浮列車的建設(shè)成本可能是高鐵的2倍。
不過,也有專家認(rèn)為,即盡管從技術(shù)上來說,高鐵可以達(dá)到時(shí)速600公里的運(yùn)行速度,但試驗(yàn)速度和運(yùn)營速度是不同的概念。
在商業(yè)運(yùn)營中,最重要的安全、平穩(wěn)和環(huán)保,因而輪軌式的高鐵最高大約也只能達(dá)到時(shí)速500公里的商業(yè)運(yùn)營,在這一速度之上,就需要通過磁懸浮列車來進(jìn)行補(bǔ)充。
此外,雖然高速磁懸浮列車的建設(shè)成本高,但運(yùn)營成本卻與高鐵幾乎相同,維護(hù)保養(yǎng)成本還比輪軌式列車更低。
因?yàn)榇艖腋×熊嚺c軌道沒有接觸、沒有摩擦,也沒有油耗,維護(hù)十分便利,其所需的維護(hù)人員僅為輪軌式列車的1/10左右。
同時(shí),磁懸浮列車基本不需要大修、全生命周期更長(zhǎng),而輪軌列車的大修費(fèi)用可能達(dá)到購車成本2-3倍,因而,綜合折算下來,到底是磁懸浮更加劃算,還是輪軌列車更加劃算,還不一定。
當(dāng)然,專家們的共識(shí)在于,如果高速磁懸浮列車能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)速600公里以上的安全運(yùn)營,那么這將填補(bǔ)我國高鐵和飛機(jī)之間的速度空白區(qū),加速我國區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程。
問題在于,我們能夠?qū)崿F(xiàn)磁懸浮列車時(shí)速600公里以上的安全運(yùn)營嗎?這個(gè)問題,也許就要從磁懸浮列車技術(shù)開始說起。
“百家爭(zhēng)鳴”的高速磁懸浮項(xiàng)目
磁懸浮列車是一種依靠磁懸浮力來推動(dòng)的列車,這種列車懸浮在空中、減少了摩擦力,因而可以實(shí)現(xiàn)更快的速度。早在1922年時(shí),德國工程師就提出了電磁懸浮的原理,并對(duì)此申請(qǐng)了專利。
從上世紀(jì)70年代開始,德國、日本等發(fā)達(dá)國家就開始研究磁懸浮列車,而我國對(duì)于磁懸浮列車技術(shù)的研究則比較晚,2000年后,上海才從德國購入了我國第一輛磁懸浮列車,這條磁懸浮列車線路從2003年投入運(yùn)行,成為了我國首條磁懸浮線路。
不過,很快發(fā)達(dá)國家就不滿足于磁懸浮列車技術(shù),而提出了高速磁懸浮列車的概念,所謂高速磁懸浮列車,即時(shí)速可達(dá)400公里以上的磁懸浮列車。
2013年時(shí),美國SpaceX公司提出了“超級(jí)高鐵”的設(shè)想,馬斯克認(rèn)為,以“真空管道運(yùn)輸”為基礎(chǔ),利用磁懸浮和低真空等技術(shù),就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)速高達(dá)600-1200公里的高速磁懸浮列車運(yùn)行。
2014年,日本中央新干線開工建設(shè),這是一條采用低溫超導(dǎo)電動(dòng)懸浮技術(shù)運(yùn)行的、最高時(shí)速可達(dá)505公里的新干線,日本方面預(yù)計(jì)在2027年時(shí)可以實(shí)現(xiàn)建成通車。
而我國在高速磁懸浮列車的研究方面起步比較晚,在2016年才開始立項(xiàng)研究高速磁懸浮列車,不過,我國磁懸浮研究方面已經(jīng)形成了“百家爭(zhēng)鳴”的局面。
專家解釋稱,現(xiàn)在根據(jù)磁懸浮的技術(shù)原理不同,磁懸浮已經(jīng)可以分為永磁懸浮、常導(dǎo)電磁懸浮、高溫超導(dǎo)磁浮、電動(dòng)懸浮等多種技術(shù)。
例如航天科工所開展的研究就是利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道建設(shè)磁懸浮列車的研究論證;西安交大的磁懸浮列車采用的則是高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù);而青島四方進(jìn)行的則是常導(dǎo)電磁懸浮技術(shù)的磁懸浮列車。
這些磁懸浮技術(shù)在作用原理、指標(biāo)先進(jìn)性和工程化方面各有千秋,但國內(nèi)一些專家認(rèn)為,常導(dǎo)磁浮技術(shù)最為成熟、工程化程度最高,是最有可能率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的技術(shù)。
中國高速磁懸浮領(lǐng)域的“重大突破”
從現(xiàn)在的情況來看,這種說法似乎有一定的道理。
2021年,西安交大宣布高溫超導(dǎo)磁懸浮工程化樣車在成都啟用,這是我國自主研發(fā)設(shè)計(jì)和自主建造的全球首臺(tái)高溫超導(dǎo)磁懸浮工程化樣車。
據(jù)悉,該列車的最高時(shí)速可以達(dá)到620公里,標(biāo)志著我國高溫超導(dǎo)高速磁懸浮工程化研究磁懸浮從無到有的突破。
但專家表示,高溫超導(dǎo)磁懸浮目前有著安全問題和工程技術(shù)難題,可能還需要經(jīng)過10年以上的發(fā)展,才有工程運(yùn)用的可能性。
而且通過高溫超導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行磁懸浮,列車增量只有大約25噸,這樣留給服務(wù)設(shè)施、車內(nèi)電器和內(nèi)飾的增量空間就很小,會(huì)影響乘坐的舒適度,而采用常導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的列車可以承受的重量在75-80噸之間,增量空間就相對(duì)比較大。
2021年7月,經(jīng)過6個(gè)月的聯(lián)調(diào)聯(lián)試,中車青島四方宣布我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、時(shí)速高達(dá)600公里的高速磁懸浮交通系統(tǒng)在青島下線,這套世界首套設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)到600公里的高速磁懸浮交通系統(tǒng)采用的是常導(dǎo)電磁懸浮技術(shù)。
這意味著我國已經(jīng)掌握了高速磁懸浮成套技術(shù),也具有了工程化能力,現(xiàn)在,這款磁懸浮列車正在等待進(jìn)行“高速考核”。
這是我國高速磁懸浮列車領(lǐng)域的重大突破,意味著我國高速磁懸浮技術(shù)已經(jīng)取得了世界先進(jìn)水平。
公開資料顯示,這輛列車外形比現(xiàn)在我國的高鐵更加修長(zhǎng),其內(nèi)部寬度擴(kuò)展到了3.7米,遠(yuǎn)超之前幾款列車,而且列車內(nèi)部整潔明亮,座位數(shù)量還可以根據(jù)市場(chǎng)需求和旅客量進(jìn)行調(diào)整。
車窗采用的高質(zhì)量安全玻璃,還具有良好的光學(xué)性能,乘客在飛馳的列車中仍舊能夠欣賞窗外的美景。
此外,列車還有降噪抗風(fēng)等特點(diǎn),可以極大地削弱外界噪音,給乘客更好的乘車體驗(yàn)。
按照時(shí)速600公里計(jì)算,從北京到上海的時(shí)間將從現(xiàn)在的5小時(shí)縮短到3小時(shí),而且,列車行駛時(shí)全程由電腦系統(tǒng)進(jìn)行控制,安全性更高。
當(dāng)青島四方公布了這一重大突破之后,外國媒體也紛紛對(duì)此表示了關(guān)注,并給予了正面評(píng)價(jià)。
美國《紐約時(shí)報(bào)》將其與連接紐約和華盛頓的美國最快列車“阿西樂特快”對(duì)比,稱“阿西樂特快”的最高時(shí)速僅有135英里(約合217公里),而以中國磁懸浮列車的速度,跑完紐約到華盛頓的路程只需要不到1小時(shí)。
同時(shí),美國媒體還“酸溜溜地”表示,盡管美國曾考慮修建磁懸浮線路,但至今沒有一個(gè)項(xiàng)目取得重大進(jìn)展。
日本媒體表示,中國磁懸浮列車的有點(diǎn)是輕便耐用,而且,中國磁懸浮列車的突破開啟了高鐵市場(chǎng)技術(shù)“霸權(quán)”的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
在媒體的報(bào)道下,外國網(wǎng)友也紛紛關(guān)注起了中國的高速磁懸浮技術(shù)。有網(wǎng)友表示,時(shí)速600公里的列車是“游戲規(guī)則的改變者”,是可以顛覆鐵路運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)革命。
還有網(wǎng)友表示,現(xiàn)在中國將時(shí)速100公里的列車稱之為“慢車”,今后他們會(huì)將時(shí)速350公里的列車也稱之為“慢車”,可這個(gè)速度絕大多數(shù)國家還達(dá)不到。
事實(shí)上,高速磁懸浮列車確實(shí)有可能成為改變我們出行方式的技術(shù),不過前提是要等它能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營,那么,我們還要等待多久,才能等到高速磁懸浮列車的商業(yè)化運(yùn)營呢?
什么時(shí)候才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營?
媒體報(bào)道顯示,原本中國中車計(jì)劃在2022年6月前完成對(duì)磁懸浮列車的高速考核,但從現(xiàn)在的情況來看,這一考核將推遲到2025年前完成。
有專家表示,要進(jìn)行達(dá)速試驗(yàn)、令列車跑出時(shí)速600公里以上的高速,需要建設(shè)60-100公里的試驗(yàn)線,而高速磁懸浮基建工程每公里的造價(jià)在3億元以上,建完一條試驗(yàn)線就要投資近300億元。
目前,青島地方財(cái)政吃緊,加上試驗(yàn)線沒有運(yùn)營功能、很難收回成本,從民間融資也比較困難,因而高速懸浮列車到底要什么時(shí)候才能進(jìn)行高速考核也未可知。
其實(shí)投資人不愿意投資建設(shè)磁懸浮鐵路的關(guān)鍵在于,現(xiàn)在高速磁懸浮列車的商業(yè)化前景尚不明朗,產(chǎn)學(xué)研領(lǐng)域大多認(rèn)為,現(xiàn)在就談“商業(yè)化運(yùn)營”還為時(shí)過早。
有專家從技術(shù)和工程化角度指出,本世紀(jì)的前50年屬于高鐵時(shí)代,此時(shí)高鐵將發(fā)揮更加重要的作用,而到2050年之后,才是高速磁懸浮列車的時(shí)代,因而要實(shí)現(xiàn)高速磁懸浮列車的產(chǎn)業(yè)化,怎么也要等到2050年以后。
還有專家從客流量方面分析稱,現(xiàn)在我國的不少高鐵線路仍然面臨著客流不足的問題,而如果要在短期內(nèi)建設(shè)大量高速磁懸浮列車線路,同樣也會(huì)面臨類似的問題。
而且,高速磁懸浮的優(yōu)勢(shì)在于長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)母咝?、快捷,這就意味著線路上的站點(diǎn)會(huì)比較少,現(xiàn)在高鐵的大部分客流量都來自于跨線列車,如果懸浮高速鐵路線路少、不成網(wǎng),那么客流量只會(huì)更少,要進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)營也是不太現(xiàn)實(shí)的。
此外,國鐵集團(tuán)對(duì)于磁懸浮技術(shù)也一直“不感興趣”,這同樣限制了高速磁懸浮列車的商業(yè)化運(yùn)營。
這是因?yàn)閲F集團(tuán)一直致力于打造“全國一張網(wǎng)”的鐵路運(yùn)營網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)在我國已經(jīng)建立起了一張營業(yè)里程近15萬公里的輪軌鐵路網(wǎng),大大提升了鐵路運(yùn)輸?shù)谋憷潭群退俣取?/p>
而高速磁懸浮列車與現(xiàn)有的鐵路網(wǎng)絡(luò)并不兼容,這意味著我國鐵路運(yùn)輸將失去“一張網(wǎng)”的優(yōu)勢(shì)。
因此,國鐵集團(tuán)堅(jiān)持認(rèn)為,追求絕對(duì)速度,對(duì)提升交通的整理效率沒有幫助,還會(huì)使得運(yùn)輸成本成倍增加,他們也沒有進(jìn)行市場(chǎng)運(yùn)營高速磁懸浮列車的計(jì)劃。
但商業(yè)化運(yùn)營前景的不明朗,也并不影響各地將建設(shè)高速磁懸浮鐵路列入遠(yuǎn)期規(guī)劃之中,從各地的文件來看,深圳、云南、浙江等地都將高速磁懸浮列車和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)列入了遠(yuǎn)期規(guī)劃之中。
雖然不少人認(rèn)為地方政府將高速磁懸浮列車列入遠(yuǎn)期規(guī)劃,是為了引入相關(guān)產(chǎn)業(yè)、拉動(dòng)GDP,但也不乏有人期待地方政府能夠找到新的高速磁懸浮列車的投資運(yùn)營模式,以便加快高速磁懸浮列車的商業(yè)運(yùn)營速度。
總的來說,高速磁懸浮列車是可能會(huì)改變未來人們出行方式的交通新選擇,因而盡管困難重重,中車青島四方仍期待能在2025年前完成試驗(yàn)線建設(shè),并完善系統(tǒng),爭(zhēng)取在日本高速磁懸浮列車進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營之前,讓“中國車”先跑起來。