回顧1970年,多國已經(jīng)開始大力研究磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng);同樣自1970年開始,波音747投入服務(wù);電動(dòng)汽車的歷史更是長達(dá)一百大幾十年了。
純電動(dòng)汽車發(fā)展歷史
但是,迄今為止,交通運(yùn)輸并沒有發(fā)生什么實(shí)質(zhì)性的變化,直至"高速飛行列車”的提出。無他,也許我們正在走向磁未來的交通世界。
8月30日,在武漢舉辦的第三屆中國(國際)商業(yè)航天高峰論壇上,中國航天科工集團(tuán)公司副總經(jīng)理劉石泉透露,中國航天科工集團(tuán)公司(以下簡稱“中國航天科工”)開展了“高速飛行列車”的研究論證,擬通過商業(yè)化、市場化模式,將超聲速飛行技術(shù)與軌道交通技術(shù)相結(jié)合,研制的新一代交通工具,利用超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)和真空管道,致力于實(shí)現(xiàn)超音速的“近地飛行”。
綜合媒體報(bào)道,目前世界上對(duì)外宣布開展大于1000公里/小時(shí)運(yùn)輸系統(tǒng)研究的公司主要有三家,包括美國的HTT公司、Hyperloop One公司以及中國航天科工集團(tuán)公司。
中國航天科工有多厲害
援引媒體報(bào)道,中國航天科工相關(guān)負(fù)責(zé)人透露,高速飛行列車工程項(xiàng)目實(shí)施注重發(fā)揮各方面優(yōu)勢(shì)建立國家隊(duì),聯(lián)合了國內(nèi)外20多家科研機(jī)構(gòu),成立了國內(nèi)首個(gè)國際性高速飛行列車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,目前團(tuán)隊(duì)擁有相關(guān)領(lǐng)域的200多項(xiàng)專利。
中國航天科工擁有豐富的重大項(xiàng)目系統(tǒng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累,具有大工程必備的仿真建模和大系統(tǒng)試驗(yàn)?zāi)芰Γ约皣H一流的超聲速飛行器設(shè)計(jì)能力,這些為高速飛行列車項(xiàng)目建設(shè)提供重要的基礎(chǔ)。據(jù)悉,中國航天科工是全球首個(gè)提出超聲速地面運(yùn)輸系統(tǒng)的集團(tuán)公司。
事實(shí)上,航天科工集團(tuán)三院高速飛行列車項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人毛凱在接受媒體采訪時(shí)介紹,技術(shù)上并非不可行。中國已具備設(shè)計(jì)制造高溫超導(dǎo)磁懸浮高速飛行列車的條件,超高速飛行列車項(xiàng)目擬落戶于武漢國家航天產(chǎn)業(yè)基地。去年,國家發(fā)改委已經(jīng)批復(fù)了該產(chǎn)業(yè)基地的實(shí)施方案。
另有報(bào)道稱北京交通大學(xué)一位不愿具名的教授認(rèn)為在地面上搞真空管道運(yùn)輸,就算技術(shù)上可行,實(shí)現(xiàn)起來也是建立在能源和資源的巨大消耗量這一代價(jià)上,且在長距離的真空管道里要做好壓力保護(hù)和熱平衡,非常昂貴,也不是個(gè)環(huán)保的項(xiàng)目。另有專家指出,所有超高速鐵路的夢(mèng)想,都需要落地到對(duì)其商業(yè)價(jià)值的分析,如果這一項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)適用性不強(qiáng),維護(hù)成本異常高昂,終究只會(huì)在實(shí)驗(yàn)階段,無法產(chǎn)業(yè)化運(yùn)營。
事實(shí)上,磁懸浮技術(shù)并不新鮮,德系的常導(dǎo)電磁懸浮、日系的超導(dǎo)電動(dòng)磁懸浮、中國的永磁補(bǔ)償懸浮等主流技術(shù)各有所長,中國永磁懸浮的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)在浮力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好、節(jié)能性強(qiáng)、安全性能好、平衡性穩(wěn)定。高速磁懸浮技術(shù)在上世紀(jì)就已經(jīng)有多條實(shí)驗(yàn)線,近兩年中外的多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)仍然在做技術(shù)公關(guān),并且有個(gè)別商業(yè)運(yùn)營項(xiàng)目在設(shè)計(jì)或建設(shè);而中低速磁懸浮,則早以經(jīng)歷了長年的實(shí)踐。
磁懸浮技術(shù)研究百花齊放
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(dòng)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(shí)速震驚世界。
綜合業(yè)內(nèi)人士說法,中國國內(nèi)有七八個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在研究磁懸浮技術(shù),比如中國國防科技大學(xué)、西南交大和同濟(jì)大學(xué),一直都在研究磁懸浮技術(shù)。去年國防科大與湖南簽署協(xié)議共同組建湖南省磁浮技術(shù)研究中心,不過該中心以中低速磁懸浮研究為主。國防科工大和西南交通大學(xué)更側(cè)重高速磁懸浮項(xiàng)目。2014年西南交通大學(xué)已搭建全球首個(gè)真空管超高速磁懸浮列車原型測(cè)試平臺(tái),該項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新可令列車?yán)碚摃r(shí)速達(dá)到2900公里。除了這幾所大學(xué)院校外,中國軌道交通系統(tǒng)的幾家車輛制造商也一直各自暗暗研究磁懸浮技術(shù),如青島四方機(jī)車車輛有限公司、唐山客車軌道有限公司、株洲機(jī)車車輛有限公司等。
2016年5月,超級(jí)高鐵公司Hyperloop One成功在北拉斯維加斯初步演示了超級(jí)高鐵系統(tǒng),3米長的實(shí)驗(yàn)“滑車”在鋪設(shè)好的軌道上運(yùn)行了2秒鐘,最終速度達(dá)到400英里(640公里)每小時(shí),撞擊到91米外的沙堆減速停車。超級(jí)高鐵的概念始于2013年,當(dāng)時(shí)SpaceX和特斯拉公司CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)最先提出使用磁懸浮技術(shù),以超過飛機(jī)飛行的速度運(yùn)送乘客在相隔幾百英里的城市間往返。
Elon Musk支持的新的高速公共交通系統(tǒng)比賽吸引了多個(gè)大學(xué)隊(duì)伍參加,突出的設(shè)計(jì)均和磁懸浮有關(guān)。
馬薩諸塞理工學(xué)院(美國麻省理工學(xué)院)和代爾夫特理工大學(xué)(荷蘭TU代爾夫特)參加了2017年1月份第一階段的一場比賽,在一年的時(shí)間里于加州推出了他們的原型艙Hyperloop測(cè)試軌道。在直徑6英尺長達(dá)1英里的隧道里挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)必須證明他們可以安全加速到250英里/小時(shí)的速度,并且不會(huì)崩潰。兩隊(duì)都用磁懸浮作為推進(jìn)方法。
SpaceX和特斯拉的專家以及大學(xué)教授都評(píng)估了這些競爭的團(tuán)隊(duì),結(jié)果TU代爾夫特Hyperloop團(tuán)隊(duì)贏得了一等獎(jiǎng),而麻省理工學(xué)院Hyperloop贏得了安全和可靠性獎(jiǎng)。
(高速)磁懸浮項(xiàng)目進(jìn)展
重點(diǎn)在哪里?看中國速度。
(試驗(yàn)速度亦可超過500公里)德國的常導(dǎo)磁懸浮技術(shù),目前建成運(yùn)營的只有上海磁懸浮項(xiàng)目一條線路,自2002年12月31日至今已經(jīng)運(yùn)行了近15年。2016年5月6日,中國首條擁有完全自主知識(shí)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(shí)速100公里。2017年9月20日,北京第一條中低速磁浮交通線路S1號(hào)線,已經(jīng)正式開始試運(yùn)轉(zhuǎn)和安全測(cè)試,據(jù)報(bào)導(dǎo),S1號(hào)線有望實(shí)現(xiàn)以高速120公里時(shí)速過道岔時(shí)硬幣不倒。
綜合媒體報(bào)道,到2020年,我國有望建成5條中低速磁浮列車商業(yè)運(yùn)營線路,北京、天津、武漢、廣州、成都等10余個(gè)大中城市目前也正在謀劃建設(shè)磁浮項(xiàng)目。
2016年10月,中國中車的商業(yè)化高速磁浮鐵路項(xiàng)目啟動(dòng),時(shí)速600公里,計(jì)劃將于2020年交付首臺(tái)樣車,并在山東建成一條高速磁浮試驗(yàn)鐵路。中國中車內(nèi)部人士表示,我們的研究方向是平衡其經(jīng)濟(jì)適用性,速度反倒不是最重要的。
交通運(yùn)輸工具已經(jīng)多年沒有顛覆式的革新了,對(duì)于中國千公里時(shí)速的飛行列車,我們將給予任何形式的大力支持。
再看看國外,也在積極推進(jìn)磁懸浮高速列車商業(yè)化路線。
2017年3月,Hyperloop Transportation Technologies(簡稱HTT)發(fā)布視頻首次展示了其超級(jí)高鐵乘客艙原型的真容。HTT宣稱該公司正在法國圖盧茲市研發(fā)中心制造乘客艙,視頻中介紹了超級(jí)高鐵乘客艙的規(guī)格和設(shè)計(jì),包括長30米(約是紐約地鐵車廂的2倍)、寬2.7米、重20噸,可容納28到40名乘客。如果這些規(guī)格聽起來平平無奇,那么它的一個(gè)關(guān)鍵特性將讓人大吃一驚:最高運(yùn)行時(shí)速可達(dá)1223公里。此前在2016年,HTT宣稱乘客或能在2018年坐上其超級(jí)高鐵系統(tǒng),能用懸浮客艙以時(shí)速超過1000公里的速度運(yùn)送乘客。
據(jù)wired報(bào)道,HTT已與印度東南面的安得拉邦簽訂協(xié)議,建設(shè)超級(jí)高鐵。HTT將從2017年10月開始,花6個(gè)月時(shí)間研究連接印度維查雅瓦達(dá)與阿馬拉瓦蒂城市的超級(jí)高鐵的可行性。如果投入超級(jí)高鐵建設(shè),這段全長43公里,開車耗時(shí)一小時(shí)的行程,將被縮短至6分鐘。此前HTT還在阿聯(lián)酋阿布扎比確定了一條超級(jí)高鐵客運(yùn)線路;并在今年6月與韓國簽署合作,研發(fā)超級(jí)高鐵系統(tǒng)。
2017年8月23日,日本東海旅客鐵道株式會(huì)社(JR東海)公開了磁懸浮中央新干線攻堅(jiān)地段——南阿爾卑斯隧道的施工現(xiàn)場。據(jù)悉,該超導(dǎo)技術(shù)的磁懸浮線路,設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)速為500公里(最新型磁浮列車L0系超高速磁浮列車2015年在載人運(yùn)行中創(chuàng)造了603公里的最高時(shí)速),該公司預(yù)計(jì)10年以后——2027年正式開通日本第一條磁懸浮線。不過,目前專家預(yù)測(cè),這個(gè)目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn),或需要攻克路線地形復(fù)雜、拆遷難、施工資金方面遇到挑戰(zhàn)、合作伙伴分手這四大難題。
根據(jù)最近(9月)的消息,Hyperloop One舉辦了一項(xiàng)競賽,要求全球各地的團(tuán)隊(duì)拿出建設(shè)超級(jí)高鐵的路線議案,這場比賽已經(jīng)宣布10條最佳線路,涵蓋了美國、墨西哥、加拿大、英國和印度。這十條線路覆蓋1.5億人口,將53個(gè)城市中心連接起來,線路總長4121英里(約6632公里)。Hyperloop One希望2021年之前能有三條超級(jí)高鐵路線投入商務(wù)運(yùn)營。目前,Hyperloop One已與其中一條路線所在的當(dāng)?shù)卣_(dá)成了正式的公私合作協(xié)議??屏_拉多運(yùn)輸部正對(duì)其擬議的路線進(jìn)行可行性研究,該路線將夏延與丹佛和普韋布洛連接起來,這條線路橫跨580公里,連接該州10個(gè)城市中心,并且覆蓋了483.1萬科羅拉多州人口。
綠色交通
稀土永磁的應(yīng)用本身就和節(jié)能環(huán)保密切相關(guān),這已經(jīng)是廣為人知,其綠色效應(yīng)自然也會(huì)體現(xiàn)于未來的交通運(yùn)輸,尤其符合中國綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題(本文出自2017年9月稀土永磁全產(chǎn)業(yè)鏈研究報(bào)告)。
8月26日,中車永濟(jì)電機(jī)有限公司主辦的首屆軌道交通與能源裝備前沿技術(shù)論壇在西安舉行,十余位專家學(xué)者濟(jì)濟(jì)一堂各抒己見,并一致認(rèn)為,未來的軌道交通將以“節(jié)能環(huán)保”為主線,以提高節(jié)能水平及環(huán)境友好性為目的,以互聯(lián)互通、信息化為基礎(chǔ),以智能化先進(jìn)設(shè)備為手段,開展節(jié)能高效牽引系統(tǒng)研究,實(shí)現(xiàn)牽引系統(tǒng)的可感應(yīng)度量、智能洞察、高效節(jié)能,構(gòu)建綠色節(jié)能軌道交通系統(tǒng)。
回顧1970年,多國已經(jīng)開始大力研究磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng);1970年開始,波音747投入服務(wù)。
不過、直到現(xiàn)在,交通運(yùn)輸工業(yè)并未發(fā)生明顯的變化。目前,因磁懸浮的再度熱潮,可能會(huì)促使交通運(yùn)輸工業(yè)迎來顛覆式的革新,未來,我們擁有的可能是一個(gè)磁懸浮交通世界。
聯(lián)系客服