?。ㄎ恼略瓨?biāo)題:中車啟動600km/h磁懸浮項(xiàng)目 北京至上海僅2.5小時)
目前的京滬高鐵運(yùn)行時速為300公里,京滬之間最快5小時到達(dá)。如果替換為時速600公里的磁浮列車,意味著京滬之間的鐵路旅行將只需花費(fèi)2個半小時,與坐飛機(jī)幾乎無異!近日,中國中車宣布啟動時速600公里高速磁浮鐵路項(xiàng)目研發(fā),將于2020年交付首臺樣車,并在山東建成一條高速磁浮試驗(yàn)鐵路。在中國穩(wěn)居高鐵第一大國的同時,“磁浮時代”也悄然而至。中金網(wǎng)11月28日
一度“敗北”的磁懸浮
上世紀(jì)末,京滬高鐵技術(shù)路線引發(fā)“磁輪之爭”,磁浮走進(jìn)國人視野
“中國又要開建高速磁浮鐵路了嗎?”“哪些城市會率先邁入‘600公里時速帶’?”日前,隨著中國中車宣布啟動時速600公里磁浮項(xiàng)目、中國鐵建成立磁浮公司,關(guān)于磁浮項(xiàng)目即將大面積建設(shè)的猜測以及磁浮技術(shù)是否成熟的討論又熱了起來。
磁浮技術(shù)是指利用電磁感應(yīng)原理,以直線電機(jī)驅(qū)動車輛,使列車克服重力懸浮或吸浮于軌道運(yùn)行的一種技術(shù)。由于列車懸浮于軌道,不產(chǎn)生輪軌摩擦,只受空氣阻力影響,高速磁浮列車的時速是既有高鐵的2倍以上,與飛機(jī)差不多,因此被比喻為“貼地飛行”。
上世紀(jì)七八十年代,為提高交通運(yùn)輸能力和效率,德國、日本、美國等發(fā)達(dá)國家相繼啟動磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開發(fā)。上世紀(jì)末,約31公里的德國埃姆斯蘭磁浮試驗(yàn)線、約19公里的日本山梨磁浮試驗(yàn)線相繼建成,高達(dá)400至500公里的列車時速震驚世界。在那個中國鐵路平均運(yùn)行時速僅60.3公里、最高時速僅160公里的年代,高速磁浮技術(shù)的出現(xiàn)讓很多中國人看到了鐵路提速的另一種可能。
1990年,當(dāng)時的鐵道部提交了《京滬高速鐵路線路方案構(gòu)想報(bào)告》。盡管直到1997年京滬高鐵是否啟動仍懸而未決,中國高鐵是采用輪軌技術(shù),還是采用磁浮技術(shù),卻引起了激烈爭論。
輪軌技術(shù)最大優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、安全可靠、互通性好;高速磁浮的最大優(yōu)點(diǎn)是速度快、爬坡能力強(qiáng)、鐵路選線空間大。不分伯仲、各有長短的兩種技術(shù)路徑,使?fàn)幷摮掷m(xù)了近7年,最終,高速磁浮技術(shù)“敗北”。2004年1月,國務(wù)院常務(wù)會議批準(zhǔn)京滬高速鐵路采用輪軌技術(shù)。
“磁浮技術(shù)的最主要問題就是沒有投入實(shí)際運(yùn)營?!睍r任鐵道部副部長的孫永福,當(dāng)時多次帶隊(duì)去海外考察。他后來發(fā)表的《中國高速鐵路成功之路》一文也明確披露,磁浮技術(shù)最終輸給輪軌的原因主要有三:一是磁浮列車沒有進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營,技術(shù)上還有待深化研究。二是磁浮技術(shù)的造價要比輪軌高。三是其與中國既有鐵路體系兼容性差。“比如說修了北京至上海磁浮鐵路,那么從上海到東北或到西北去的旅客,必須要換乘別的輪軌技術(shù)列車才能到達(dá),這就給旅客帶來不便,也會因此丟失一部分客流?!?/p>
“磁輪之爭”蓋棺論定也直接導(dǎo)致了中國輪軌技術(shù)與磁浮技術(shù)截然不同的兩種命運(yùn)。2006年起,中國鐵路迎來了歷史上的“黃金十年”,投資規(guī)模、建設(shè)規(guī)模屢創(chuàng)歷史新高。伴隨著中國高鐵運(yùn)營里程躍居世界第一,中國鐵路的高速輪軌技術(shù)也跨入世界先進(jìn)行列,而磁浮技術(shù)則漸漸淡出了公眾視野。
被誤讀的磁懸浮
曾被指責(zé)“燒錢”、噪音過大,其實(shí)不然,中低速磁浮運(yùn)行效果好
就在人們似乎已經(jīng)遺忘磁浮的時候,今年5月6日,中國首條擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮鐵路——長沙磁浮快線正式通車。這條線路全長18.5公里,總投資46億元,最高時速100公里。“運(yùn)營近半年,效果很好?!遍L沙磁浮快線建設(shè)運(yùn)營單位、中國鐵建副總裁夏國斌表示。
不僅是長沙的獨(dú)唱。在北京,連接石景山與門頭溝的S1磁浮線目前正在加緊修建?!伴L沙磁浮快線通車后,全國20多個城市派人來考察。烏魯木齊、淄博等城市的建設(shè)意愿還是比較強(qiáng)烈的?!敝需F磁浮公司總經(jīng)理謝海林表示,目前正為10多個城市做磁浮線的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)。
實(shí)際上,早在“磁輪之爭”熱火朝天之時,世界上首條商用高速磁浮線于2003年在上海正式運(yùn)行。這條30公里長的磁浮線路,將浦東機(jī)場與上海市區(qū)間的車程縮短至13分鐘,一度成為國人的熱門體驗(yàn)項(xiàng)目。然而,磁浮線“燒錢”“噪音過大擾民”“電磁輻射損害人體”等不同聲音接踵而來。這些問題至今仍在某些網(wǎng)絡(luò)論壇熱議,難道磁浮要“卷土重來”了?
此磁浮,非彼磁浮。目前在國內(nèi)規(guī)劃、興建的磁浮交通系統(tǒng)都屬于中低速磁浮系統(tǒng),運(yùn)行時速不超過100公里。日本東部開通的丘陵線、韓國仁川機(jī)場線也屬于這種城市軌交系統(tǒng)。
既然是城市軌交,與地鐵相比,中低速磁浮鐵路有何優(yōu)勢?
能耗更低。以長沙磁浮運(yùn)營數(shù)據(jù)為例,其噸公里綜合能耗為1.9度電,比同等長度的城軌耗電低0.2度。“在企業(yè)的試驗(yàn)線上,中低速磁浮的能耗比城軌高20%。但投入運(yùn)營才發(fā)現(xiàn),運(yùn)距變長后,磁浮能耗反而降低。因?yàn)榇鸥×熊囘_(dá)到一定速度后便開始惰性運(yùn)行,不像城軌始終需要動力牽引,因此能耗反而不大?!敝x海林說。
噪音更小。地鐵運(yùn)行產(chǎn)生的噪聲一般達(dá)80分貝,而磁浮列車約為60分貝,比普通人打電話的聲音還小。如果列車采用的國產(chǎn)電機(jī)、空調(diào)能進(jìn)一步優(yōu)化,噪音還可更低。
工期更短,造價更低。修相同距離磁浮線的工期,不足地鐵的一半。據(jù)中國工程院院士錢清泉介紹,地鐵爬坡度為3.5%,轉(zhuǎn)彎半徑為250米,而磁浮列車爬坡度為7%,轉(zhuǎn)彎半徑最小為50米,這就意味著磁浮修建時可少受地形影響,能夠減少工程量。地鐵還需要修隧道,建造成本往往是磁浮線的3到4倍。
至于輻射安全問題,磁浮列車車輛內(nèi)電磁輻射的安全限值和地鐵同一標(biāo)準(zhǔn)。謝海林也拿出長沙磁浮線的輻射檢測數(shù)據(jù):距離磁浮線1米的輻射,低于家用電磁爐、電吹風(fēng)機(jī)的輻射;距離磁浮線5米的輻射值,比接聽手機(jī)時的輻射還低。
多國爭奪的磁懸浮
我國啟動高速磁浮研發(fā),既是儲備技術(shù)能力,也是培育市場
“現(xiàn)在我們重提磁浮,絕不是吃回頭草。如今我國掌握的磁浮技術(shù)已今非昔比。”曾參與京滬高鐵勘察設(shè)計(jì)的謝海林坦言,1998年“磁輪之爭”的核心,既有與鐵路主干網(wǎng)匹配的考慮,也與我們對磁浮技術(shù)掌握程度有關(guān),像上海磁浮線幾乎全部是“德國進(jìn)口”,而現(xiàn)在的長沙磁浮則是百分百的“中國土特產(chǎn)”。
鐘情于磁浮研究的絕不止中鐵磁浮一家。中國中車于10月宣布,啟動磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。據(jù)時速600公里的高速磁浮項(xiàng)目牽頭人、中車四方股份總經(jīng)理馬云雙透露,此次啟動的磁浮項(xiàng)目主要攻克中、高速磁浮交通系統(tǒng)懸浮、牽引與控制核心技術(shù),形成我國自主并具有國際普遍適應(yīng)性的新一代中、高速磁浮交通系統(tǒng)核心技術(shù)體系及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,具備中、高速磁浮交通系統(tǒng)和裝備的完全自主化與產(chǎn)業(yè)化能力。
據(jù)介紹,作為國家科技重大專項(xiàng),中車啟動的磁浮項(xiàng)目獲得國家專項(xiàng)撥款4.33億元,中車自己配套研究資金27.88億元,這使得該項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)高達(dá)32.21億元。項(xiàng)目將建設(shè)一條長度不小于5公里的高速磁浮試驗(yàn)線并研制一列高速磁浮試驗(yàn)列車,與國外同類高速磁浮相比,我國的磁浮能耗將降低35%、電磁鐵溫升降低40攝氏度、單位有效載荷車輛減重6%以上。
“研發(fā)高速磁浮技術(shù)是科技強(qiáng)國的實(shí)力體現(xiàn)。高速磁浮有技術(shù)先導(dǎo)性和引領(lǐng)性,也能帶動很多關(guān)鍵共性技術(shù)和基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈整體升級?!敝袊熊嚳萍脊芾聿扛辈块L任健分析,旅客對出行速度的追求是永無止境的,但是既有高鐵進(jìn)一步提速后,運(yùn)輸成本較高,輪軌技術(shù)的經(jīng)濟(jì)時速就是250公里到300公里。而高速磁浮列車的經(jīng)濟(jì)時速與飛機(jī)相當(dāng),運(yùn)量是波音737機(jī)型的8倍,運(yùn)輸效率更高。
在中國中車國際事業(yè)部總經(jīng)理陳大勇看來,研發(fā)高速磁浮系統(tǒng)不僅是技術(shù)能力的儲備,更是市場的儲備與培育。環(huán)顧世界,磁浮技術(shù)一直都是跨國巨頭技術(shù)攻關(guān)的熱點(diǎn),高速磁浮項(xiàng)目更是大國搶奪的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。
去年4月21日,日本東海旅客鐵路公司的最新型磁浮列車L0系超高速磁浮列車,就在載人運(yùn)行中創(chuàng)造了603公里的最高時速,再次刷新了世界列車最高速度紀(jì)錄。而美國科技公司Hyperloop One則于今年5月12日,在美國內(nèi)華達(dá)沙漠的試驗(yàn)中,于真空管道內(nèi)的磁浮列車在2秒內(nèi)加速至400英里,設(shè)計(jì)時速可高達(dá)1200公里。11月9日,該公司發(fā)布公告,這種超級高鐵很可能會落戶阿聯(lián)酋迪拜。
“盡管高速磁浮并未列入我國鐵路中長期規(guī)劃,但京滬、京廣等大通道上再建設(shè)一條高速磁浮也并非沒有實(shí)際需求和可能?!敝x海林坦言。
磁懸浮技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
磁懸浮列車有許多優(yōu)點(diǎn):列車在鐵軌上方懸浮運(yùn)行,鐵軌與車輛不接觸,不但運(yùn)行速度非???,可以超過500 千米/小時,;無噪音,不排出有害的廢氣,有利于環(huán)境保護(hù)。由于無需車輪,不存在輪軌摩擦而產(chǎn)生的輪對磨損,減少了維護(hù)工作量和經(jīng)營成本。
它是21 世紀(jì)理想的超級特別快車,世界各國都十分重視發(fā)展磁懸浮列車。至2012年,中國和日本、德國、英、美等國都在積極研究這種車。日本的超導(dǎo)磁懸浮列車已經(jīng)過在軌試驗(yàn),即將進(jìn)入實(shí)用階段,運(yùn)行時速可達(dá)300千米以上。
磁懸浮列車運(yùn)行時與軌道保持一定的間隙(一般為1—10cm),因此運(yùn)行安全、平穩(wěn)舒適、無噪聲,可以實(shí)現(xiàn)全自動化運(yùn)行。磁懸浮列車的使用壽命可達(dá)35年,而普通輪軌列車只有20—25年。磁懸浮列車路軌的壽命是80年,普通路軌只有60年。目前的最高時速是日本磁浮火車在2003年達(dá)到的581公里/小時。據(jù)德國科學(xué)家預(yù)測,到20年,磁懸浮列車采用新技術(shù)后,時速將達(dá)1000公里。而當(dāng)前中國的輪軌列車運(yùn)營速度最高時速為496公里 (法國 TGV 電氣火車最高時速在2007年的測試中達(dá)到過574.8公里/小時)。
缺點(diǎn)
據(jù)稱,在陸地上的交通工具沒有輪子是很危險(xiǎn)的。要克服很大的慣性,只有通過輪子與軌道的制動力來克服。磁懸浮列車沒有輪子,如果突然停電,靠滑動摩擦是很危險(xiǎn)的。而對于磁懸浮,當(dāng)遭遇突然停電,采取的是機(jī)械臂鎖死軌道強(qiáng)制停車,這正是磁懸浮相對于輪軌滑動摩擦制動方式而言會更加危險(xiǎn),會導(dǎo)致車毀人亡的悲劇,國外無一例建造正是此特點(diǎn)。
此外,磁懸浮列車又是高架的,發(fā)生事故時在5米高處救援很困難,沒有輪子,拖出事故現(xiàn)場困難;若區(qū)間停電,其他車輛、吊機(jī)也很難靠近。但是相比較于其他輪軌鐵路,不論高鐵、地鐵,還是輕軌,也同樣是高架的。
2006年,德國磁懸浮控制列車在試運(yùn)行途中與一輛維修車相撞,報(bào)道稱車上共29人,當(dāng)場死亡23人,實(shí)際死亡25人,4人重傷。這說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力不可靠,不如輪軌列車。說明磁懸浮列車突然情況下的制動能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上輪軌列車,且安全性沒有輪軌火車高(輪軌安全性高數(shù)十倍)。
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