上海磁懸浮列車(資料圖)
原標題:磁懸浮又來了?
磁浮列車將如何改變我們的生活?目前的京滬高鐵運作時速為300公里,京滬之間最快5小時到達。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2個半小時,與坐飛機幾乎無異!
近日,中國中車宣佈啟動時速600公里高速磁浮鐵路項目研發(fā),將於2020年交付首臺樣車,並在山東建成一條高速磁浮試驗鐵路。在中國穩(wěn)居高鐵第一大國的同時,“磁浮時代”也悄然而至。
一度“敗北”的磁懸浮
上世紀末,京滬高鐵技術(shù)路線引發(fā)“磁輪之爭”,磁浮走進國人視野
“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,隨著中國中車宣佈啟動時速600公里磁浮項目、中國鐵建成立磁浮公司,關(guān)於磁浮項目即將大面積建設(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,以直線電機驅(qū)動車輛,使列車克服重力懸浮或吸浮于軌道運作的一種技術(shù)。由於列車懸浮于軌道,不産生輪軌摩擦,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,與飛機差不多,因此被比喻為“貼地飛行”。
上世紀七八十年代,為提高交通運輸能力和效率,德國、日本、美國等發(fā)達國家相繼啟動磁浮運輸系統(tǒng)的開發(fā)。上世紀末,約31公里的德國埃姆斯蘭磁浮試驗線、約19公里的日本山梨磁浮試驗線相繼建成,高達400至500公里的列車時速震驚世界。在那個中國鐵路平均運作時速僅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,當時的鐵道部提交了《京滬高速鐵路線路方案構(gòu)想報告》。儘管直到1997年京滬高鐵是否啟動仍懸而未決,中國高鐵是採用輪軌技術(shù),還是採用磁浮技術(shù),卻引起了激烈爭論。
輪軌技術(shù)最大優(yōu)點是技術(shù)成熟、安全可靠、互通性好;高速磁浮的最大優(yōu)點是速度快、爬坡能力強、鐵路選線空間大。不分伯仲、各有長短的兩種技術(shù)路徑,使爭論持續(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)會議批準京滬高速鐵路採用輪軌技術(shù)。
“磁浮技術(shù)的最主要問題就是沒有投入實際運營。”時任鐵道部副部長的孫永福,當時多次帶隊去海外考察。他後來發(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入商業(yè)運營,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相容性差。“比如説修了北京至上海磁浮鐵路,那麼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,這就給旅客帶來不便,也會因此丟失一部分客流。”
“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。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“燒錢”、噪音過大,其實不然,中低速磁浮運作效果好
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智慧財産權(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。“運營近半年,效果很好。”長沙磁浮快線建設(shè)運營單位、中國鐵建副總裁夏國斌表示。
不僅是長沙的獨唱。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。“長沙磁浮快線通車後,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)意願還是比較強烈的。”中鐵磁浮公司總經(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。
實際上,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年在上海正式運作。這條30公里長的磁浮線路,將浦東機場與上海市區(qū)間的車程縮短至13分鐘,一度成為國人的熱門體驗項目。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)路論壇熱議,難道磁浮要“捲土重來”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)都屬於中低速磁浮系統(tǒng),運作時速不超過100公里。日本東部開通的丘陵線、韓國仁川機場線也屬於這種城市軌交系統(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)的試驗線上,中低速磁浮的能耗比城軌高20%。但投入運營才發(fā)現(xiàn),運距變長後,磁浮能耗反而降低。因為磁浮列車達到一定速度後便開始惰性運作,不像城軌始終需要動力牽引,因此能耗反而不大。”謝海林説。
噪音更小。地鐵運作産生的噪聲一般達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。如果列車採用的國産電機、空調(diào)能進一步優(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。
至於輻射安全問題,磁浮列車車輛內(nèi)電磁輻射的安全限值和地鐵同一標準。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,低於家用電磁爐、電吹風機的輻射;距離磁浮線5米的輻射值,比接聽手機時的輻射還低。
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)計的謝海林坦言,1998年“磁輪之爭”的核心,既有與鐵路主幹網(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“德國進口”,而現(xiàn)在的長沙磁浮則是百分百的“中國土特産”。
鍾情于磁浮研究的絕不止中鐵磁浮一家。中國中車于10月宣佈,啟動磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究。據(jù)時速600公里的高速磁浮項目牽頭人、中車四方股份總經(jīng)理馬雲(yún)雙透露,此次啟動的磁浮項目主要攻克中、高速磁浮交通系統(tǒng)懸浮、牽引與控制核心技術(shù),形成我國自主並具有國際普遍適應(yīng)性的新一代中、高速磁浮交通系統(tǒng)核心技術(shù)體系及標準規(guī)範體系,具備中、高速磁浮交通系統(tǒng)和裝備的完全自主化與産業(yè)化能力。
據(jù)介紹,作為國家科技重大專項,中車啟動的磁浮項目獲得國家專項撥款4.33億元,中車自己配套研究資金27.88億元,這使得該項目經(jīng)費高達32.21億元。項目將建設(shè)一條長度不小于5公里的高速磁浮試驗線並研製一列高速磁浮試驗列車,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)是科技強國的實力體現(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,促進産業(yè)鏈整體升級。”中國中車科技管理部副部長任健分析,旅客對出行速度的追求是永無止境的,但是既有高鐵進一步提速後,運輸成本較高,輪軌技術(shù)的經(jīng)濟時速就是250公里到300公里。而高速磁浮列車的經(jīng)濟時速與飛機相當,運量是波音737機型的8倍,運輸效率更高。
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,高速磁浮項目更是大國搶奪的戰(zhàn)略性新興産業(yè)制高點。
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係超高速磁浮列車,就在載人運作中創(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錄。而美國科技公司Hyperloop One則於今年5月12日,在美國內(nèi)華達沙漠的試驗中,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)計時速可高達1200公里。11月9日,該公司發(fā)佈公告,這種超級高鐵很可能會落戶阿聯(lián)酋迪拜。
“儘管高速磁浮並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)一條高速磁浮也並非沒有實際需求和可能。”謝海林坦言。
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