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2015-09-17
產(chǎn)業(yè)前沿訊,中車株洲電力機車有限公司稱,由該公司負(fù)責(zé)制造的長沙磁浮工程的磁浮車輛,首列車已能夠平穩(wěn)起浮,在廠內(nèi)調(diào)試中跑出了92公里時速。長沙磁浮工程連接長沙火車南站和黃花國際機場,線路長18.54公里,設(shè)計速度為每小時100公里,是國內(nèi)首條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮商業(yè)運營線。所用磁浮列車由中車株機公司制造,采用3節(jié)編組。
中國中車、日本新干線、法國TGV、德國常導(dǎo)磁懸腑…人們對列車時速的追求似乎是永無止境的。那么,磁懸浮能代表未來高速鐵路發(fā)展的方向么?
直到2003年世界首條商用磁懸浮線路在上海投入運營,磁懸浮才逐漸被國人所熟知,其實磁懸浮的歷史要久得多。早在1922年,德國的赫爾曼·肯珀就提出了電磁懸浮原理,并在1934年申請了磁浮列車的專利。日本從1962年開始研究磁懸浮高速列車,1972年成功實現(xiàn)列車的超導(dǎo)懸浮行駛。德國從20世紀(jì)70年代起正式研發(fā)磁懸浮技術(shù),80年代建成首條試驗線路。
作為目前最快速的地面交通方式,磁懸浮技術(shù)有著其他地面交通無法比擬的優(yōu)勢。
磁懸浮高速鐵路利用磁懸浮力使列車處于無接觸懸浮的平衡狀態(tài),和軌道之間無摩擦,因此具有速度高、能耗低的特點。常導(dǎo)磁懸浮列車的時速可達(dá)400至500公里,超導(dǎo)磁懸浮可達(dá)500至600公里。在同為500公里的時速下,磁懸浮列車每個座位每公里的能耗僅為飛機的三分之一。在同為300公里的時速下,磁懸浮列車的能耗比高速輪軌列車低三分之一。另外,磁懸浮列車噪音和震動小,乘坐舒適;安全性好,啟動停車快,爬坡能力強;無需燃油,幾乎無污染;維修少,日常管理維護(hù)費用低。
磁懸浮有如此多的優(yōu)點,現(xiàn)在問題來了,為何日本在實現(xiàn)列車懸浮行駛40多年后才開工建設(shè)第一條城際磁懸浮線路?為何德國的磁懸浮研發(fā)也處于近乎停滯的狀態(tài)?
問題出在磁懸浮高昂的建設(shè)成本上。磁懸浮的機車、軌道和信號控制系統(tǒng)與現(xiàn)在的鐵路系統(tǒng)完全不同,需要重起爐灶。日本正在建設(shè)中的磁懸浮中央新干線預(yù)計包括車輛建造費在內(nèi)的總成本達(dá)9萬億日元(約合758億美元),折合每公里成本1.7億美元,而目前已普及的高速輪軌線路每公里造價約0.5億美元,中國高鐵的造價建設(shè)成本每公里才0.14億至0.2億美元。這樣高昂的建設(shè)費用是許多國家無力承擔(dān)的。而且許多國家都有比較成熟的鐵路網(wǎng),要擺脫這些鐵路網(wǎng),建造全新的磁懸浮系統(tǒng),可以說是一種巨大的浪費。
美國特斯拉汽車公司和太空探索技術(shù)公司創(chuàng)辦人埃隆·馬斯克似乎一刻沒有停止顛覆人們既有觀念的腳步,他于2013年提出超級高鐵Hyperloop的初始設(shè)計方案,被不少人視作天方夜譚,而今這項計劃已逐步接近現(xiàn)實。
Hyperloop是一種革命性的交通系統(tǒng)。這種時速超過1200公里的未來高鐵系統(tǒng)采用真空管道連接,依靠管道內(nèi)運行的氣墊式密封艙運送旅客,從洛杉磯到舊金山600多公里的旅程僅需30分鐘。
Hyperloop運輸技術(shù)公司今年2月已與加州一家開發(fā)商簽訂協(xié)議,在5號州際公路附近建設(shè)長約8公里的Hyperloop超級高鐵試驗線路。這一試驗線路將從2016年開工,預(yù)計將于2019年完工。
無獨有偶,中國西南交通大學(xué)也正在研發(fā)類似的真空管超高速磁懸浮列車。這種列車在實驗環(huán)境中有望達(dá)到的理論最高時速為3000公里。不過,西南交大方面曾表示,真空管超高速磁懸浮列車的相關(guān)技術(shù)尚處于試驗階段,該校已搭建了全球首個真空管超高速磁懸浮列車原型測試平臺,但并沒有開始研制能夠?qū)嶋H使用的列車。
真空管超級高鐵的造價方面,根據(jù)馬斯克最早公布的HyperloopAlpha方案,從洛杉磯到加州海沃德570多公里的線路工程造價為60億至100億美元,后來評估增加到160億美元。按這個造價計算,真空管超級高鐵的造價與現(xiàn)在的高速輪軌不相上下甚至可能更便宜,但它的缺點和磁懸浮一樣,也不能利用現(xiàn)有的鐵路網(wǎng),而且何時能實用還是未知數(shù)。
磁懸浮和真空管超級高鐵面臨的浪費現(xiàn)有鐵路網(wǎng)的問題被擺式列車完美解決了。擺式列車是一種能在原有軌道上運行的新型列車,它通過采用新的懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向儀和加速儀,能實現(xiàn)在彎曲路段高速行駛而無需減速,因此,采用擺式列車可使列車運行速度提高三分之一。
擺式列車不算是一種新技術(shù),它出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代,但技術(shù)上存在不少缺陷,試驗時乘客也感到不舒適。目前相關(guān)技術(shù)已經(jīng)有了長足的發(fā)展,現(xiàn)在的擺式列車能通過信號系統(tǒng)掌握前方路軌的弧度,準(zhǔn)確改變每一節(jié)車廂的側(cè)傾程度,乘客已很少會暈車。
擺式列車雖然知名度沒有磁懸浮列車高,但它卻有磁懸浮無法比擬的成本優(yōu)勢。把傳統(tǒng)列車線路改成擺式列車線路,成本只有建造磁懸浮列車線路的5%左右,同時,擺式列車本身的價格也只有傳統(tǒng)列車的三分之一多一點。
擺式列車不但不需要另外新建軌道,對現(xiàn)有軌道的損害也較校因為沒有額外的施工建設(shè),不僅省錢,而且對環(huán)境的影響也校無怪乎,擺式列車被認(rèn)為未來最有可能在高速鐵路的競爭上與高速輪軌和磁懸浮分庭抗禮。
無論是基于全新技術(shù)的磁懸浮,還是基于現(xiàn)有鐵路系統(tǒng)的擺式列車,抑或是還不成熟的真空管高鐵,根據(jù)鐵路沿線地質(zhì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)實力、市場需求等要素選擇適合本國本地區(qū)的高鐵技術(shù)才是最好用的。