磁浮列車將如何改變我們的生活?目前的京滬高鐵運(yùn)行時(shí)速為300公里，京滬之間最快5小時(shí)到達(dá)。如果替換為時(shí)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(gè)半小時(shí)，與坐飛機(jī)幾乎無(wú)異!
近日，中國(guó)中車宣布啟動(dòng)時(shí)速600公里高速磁浮鐵路項(xiàng)目研發(fā)，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。在中國(guó)穩(wěn)居高鐵第一大國(guó)的同時(shí)，“磁浮時(shí)代”也悄然而至。
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(zhēng)”，磁浮走進(jìn)國(guó)人視野
“中國(guó)又要開(kāi)建高速磁浮鐵路了嗎?”“哪些城市會(huì)率先邁入‘600公里時(shí)速帶’?”日前，隨著中國(guó)中車宣布啟動(dòng)時(shí)速600公里磁浮項(xiàng)目、中國(guó)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(cè)以及磁浮技術(shù)是否成熟的討論又熱了起來(lái)。
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(dòng)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(shí)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(guó)、日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼啟動(dòng)磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。上世紀(jì)末，約31公里的德國(guó)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。在那個(gè)中國(guó)鐵路平均運(yùn)行時(shí)速僅60.3公里、最高時(shí)速僅160公里的年代，高速磁浮技術(shù)的出現(xiàn)讓很多中國(guó)人看到了鐵路提速的另一種可能。
1990年，當(dāng)時(shí)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(dòng)仍懸而未決，中國(guó)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(zhēng)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(zhǎng)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(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)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(wèn)題就是沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)營(yíng)。”時(shí)任鐵道部副部長(zhǎng)的孫永福，當(dāng)時(shí)多次帶隊(duì)去海外考察。他后來(lái)發(fā)表的《中國(guó)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(méi)有進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，技術(shù)上還有待深化研究。二是磁浮技術(shù)的造價(jià)要比輪軌高。三是其與中國(guó)既有鐵路體系兼容性差。“比如說(shuō)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(lái)不便，也會(huì)因此丟失一部分客流。”
“磁輪之爭(zhēng)”蓋棺論定也直接導(dǎo)致了中國(guó)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(guó)鐵路迎來(lái)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(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程躍居世界第一，中國(guó)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(guò)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(shí)候，今年5月6日，中國(guó)首條擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁浮鐵路——長(zhǎng)沙磁浮快線正式通車。這條線路全長(zhǎng)18.5公里，總投資46億元，最高時(shí)速100公里。“運(yùn)營(yíng)近半年，效果很好。”長(zhǎng)沙磁浮快線建設(shè)運(yùn)營(yíng)單位、中國(guó)鐵建副總裁夏國(guó)斌表示。
不僅是長(zhǎng)沙的獨(dú)唱。在北京，連接石景山與門(mén)頭溝的S1磁浮線目前正在加緊修建。“長(zhǎng)沙磁浮快線通車后，全國(guó)20多個(gè)城市派人來(lái)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。”中鐵磁浮公司總經(jīng)理謝海林表示，目前正為10多個(gè)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(zhēng)”熱火朝天之時(shí)，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(zhǎng)的磁浮線路，將浦東機(jī)場(chǎng)與上海市區(qū)間的車程縮短至13分鐘，一度成為國(guó)人的熱門(mén)體驗(yàn)項(xiàng)目。然而，磁浮線“燒錢”“噪音過(guò)大擾民”“電磁輻射損害人體”等不同聲音接踵而來(lái)。這些問(wèn)題至今仍在某些網(wǎng)絡(luò)論壇熱議，難道磁浮要“卷土重來(lái)”了?
此磁浮，非彼磁浮。目前在國(guó)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(shí)速不超過(guò)100公里。日本東部開(kāi)通的丘陵線、韓國(guó)仁川機(jī)場(chǎng)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(shì)?
能耗更低。以長(zhǎng)沙磁浮運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)為例，其噸公里綜合能耗為1.9度電，比同等長(zhǎng)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(yíng)才發(fā)現(xiàn)，運(yùn)距變長(zhǎng)后，磁浮能耗反而降低。因?yàn)榇鸥×熊囘_(dá)到一定速度后便開(kāi)始惰性運(yùn)行，不像城軌始終需要?jiǎng)恿恳?，因此能耗反而不大?rdquo;謝海林說(shuō)。
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(guó)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(jià)更低。修相同距離磁浮線的工期，不足地鐵的一半。據(jù)中國(guó)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(shí)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(wèn)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(zhǎng)沙磁浮線的輻射檢測(cè)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(tīng)手機(jī)時(shí)的輻射還低。
多國(guó)爭(zhēng)奪的磁懸浮
我國(guó)啟動(dòng)高速磁浮研發(fā)，既是儲(chǔ)備技術(shù)能力，也是培育市場(chǎng)
“現(xiàn)在我們重提磁浮，絕不是吃回頭草。如今我國(guó)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(zhēng)”的核心，既有與鐵路主干網(wǎng)匹配的考慮，也與我們對(duì)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(guó)進(jìn)口”，而現(xiàn)在的長(zhǎng)沙磁浮則是百分百的“中國(guó)土特產(chǎn)”。
鐘情于磁浮研究的絕不止中鐵磁浮一家。中國(guó)中車于10月宣布，啟動(dòng)磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。據(jù)時(shí)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(dòng)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(guó)自主并具有國(guó)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(guó)家科技重大專項(xiàng)，中車啟動(dòng)的磁浮項(xiàng)目獲得國(guó)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(zhǎng)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(guó)外同類高速磁浮相比，我國(guó)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(guó)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(dòng)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(jí)。”中國(guó)中車科技管理部副部長(zhǎng)任健分析，旅客對(duì)出行速度的追求是永無(wú)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(shí)速就是250公里到300公里。而高速磁浮列車的經(jīng)濟(jì)時(shí)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(guó)中車國(guó)際事業(yè)部總經(jīng)理陳大勇看來(lái)，研發(fā)高速磁浮系統(tǒng)不僅是技術(shù)能力的儲(chǔ)備，更是市場(chǎng)的儲(chǔ)備與培育。環(huán)顧世界，磁浮技術(shù)一直都是跨國(guó)巨頭技術(shù)攻關(guān)的熱點(diǎn)，高速磁浮項(xiàng)目更是大國(guó)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(shí)速，再次刷新了世界列車最高速度紀(jì)錄。而美國(guó)科技公司Hyperloop One則于今年5月12日，在美國(guó)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(shí)速可高達(dá)1200公里。11月9日，該公司發(fā)布公告，這種超級(jí)高鐵很可能會(huì)落戶阿聯(lián)酋迪拜。
“盡管高速磁浮并未列入我國(guó)鐵路中長(zhǎng)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(méi)有實(shí)際需求和可能。”謝海林坦言。
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