中國高鐵“出海”進(jìn)行得如火如荼,跟日本也在高鐵市場競爭激烈,然而另一邊廂,本是同根生的“磁懸浮”技術(shù)卻難以推廣,顯得門庭冷落。既然磁懸浮的速度能達(dá)到600公里/小時(shí)以上,那為何卻在與高鐵的競爭中屢屢敗下陣來呢?作為最早開展磁懸浮技術(shù)研究的德國,為什么自己卻偏偏沒有磁懸浮線路?
何為“磁懸浮“技術(shù)?
1922年,德國工程師赫爾曼·肯佩爾(Hermann Kemper)創(chuàng)造性地提出了電磁浮原理,他的想法是,既然列車最大的阻力來自于與列車車輪與輪軌的摩擦,那么如果列車能夠懸浮于軌道之上,不就能跑得更快了嗎?1934年,赫爾曼獲得了世界上第一項(xiàng)有關(guān)磁浮技術(shù)的專利。
磁懸浮的基本原理就是利用“同性相斥、異性相吸”的電磁浮原理,以磁鐵對抗地心引力,讓車輛懸浮起來,然后利用電磁力引導(dǎo),推動(dòng)列車前行。
由于技術(shù)與工藝條件的限制,直到20世紀(jì)60年代,各主要發(fā)達(dá)國家才開始大規(guī)模開展有關(guān)磁浮交通的研究,其中研究規(guī)模較大,投入精力較多并且取得較為突出成就的是德國和日本。
德國是以常導(dǎo)高速磁懸浮技術(shù)為代表。軌道是一種T型臺(tái),列車兩邊下部要把T型軌道的兩邊包住,利用磁力上浮,列車與軌道之間的縫隙大約8—10毫米。上海浦東機(jī)場線采用的就是德國常導(dǎo)磁懸浮技術(shù),運(yùn)營速度430公里。
而日本是以超導(dǎo)磁懸浮列車系統(tǒng)為代表。超導(dǎo)磁懸浮就不是列車包軌道了,而是軌道包列車,列車在一個(gè)U型槽內(nèi)運(yùn)營。超導(dǎo)磁懸浮,懸浮氣隙較大,一般為100mm左右。
鑒于德國和日本高速磁懸浮技術(shù)的成熟,從1998年開始,美國就基本放棄進(jìn)行自行開發(fā)。
昂貴的高科技“玩具”
磁懸浮技術(shù)不可謂不先進(jìn),但是磁懸浮技術(shù),尤其是高速磁懸浮技術(shù),在世界的推廣之路卻異??部?。
德國是磁懸浮的發(fā)源地,至今卻仍舊沒有一條磁懸浮線路,這項(xiàng)技術(shù)被德國媒體界被稱為“昂貴的高科技玩具”。1989年德國在柏林建設(shè)長度1.6公里的無人駕駛磁懸浮列車,并載客試運(yùn)營,1991年7月正式服務(wù),柏林墻倒掉之后被廢棄。此后2000年柏林至漢堡、2003年魯爾區(qū)特快兩條磁懸浮線先后被放棄,特別是2006年9月22日,德國拉滕—德爾彭的磁懸浮試驗(yàn)線發(fā)生脫軌事件,造成22人死,嚴(yán)重打擊了磁懸浮的發(fā)展。
2003年,德國磁懸浮技術(shù)終于在中國上海開花結(jié)果,時(shí)速達(dá)到30公里,但至今仍是嚴(yán)重虧損。
日本的磁懸浮技術(shù)開始于1962年,1979年12月試驗(yàn)速度達(dá)到了517公里,1997年全長18.4公里的日本山梨磁懸浮試驗(yàn)線建設(shè)成功并開始運(yùn)行試驗(yàn),2003年日本3輛編組的MLX01磁懸浮列車創(chuàng)造了581公里的世界紀(jì)錄。2013年8月,日本再次啟動(dòng)連接?xùn)|京到名古屋的中央新干線項(xiàng)目,力爭2027年開通;并宣稱將在2045年建成東京到大阪的磁懸浮線路。盡管目標(biāo)宏大,但是截至目前,日本仍然沒有一條商業(yè)運(yùn)營的高速磁懸浮項(xiàng)目。
磁懸浮PK高速輪軌,落敗不止因成本
從廣義上講,高速鐵路列車包含磁懸浮列車,磁懸浮只是高鐵技術(shù)中的一種,我們所說的磁懸浮PK高鐵,其實(shí)真正意義上應(yīng)該是磁懸浮技術(shù)與高速輪軌這樣的高鐵技術(shù)之間的競爭。
雖然高速磁懸浮具有速度快、噪音小、爬坡能力強(qiáng)的優(yōu)勢,但并非哪種技術(shù)先進(jìn)就一定用哪種,必須與實(shí)際的運(yùn)營成本一起考慮。如果建設(shè)成本過高,運(yùn)營后乘客不足導(dǎo)致虧損等,那就抵消了技術(shù)優(yōu)勢。
第一,磁懸浮的相對優(yōu)勢不明顯了。磁懸浮相對輪軌,最大的優(yōu)勢是速度。但是當(dāng)輪軌試驗(yàn)速度已經(jīng)突破574.8公里,運(yùn)營速度能夠突破350公里的時(shí)候,磁懸浮的速度優(yōu)勢已經(jīng)不那么明顯了。
第二,磁懸浮技術(shù)有比較明顯的劣勢很難克服。比如經(jīng)濟(jì)因素,磁懸浮線的修建成本要大幅度高于輪軌線路的建設(shè)。更重要的是技術(shù)原因。高鐵要發(fā)揮最大的效用,第一要素是必須聯(lián)網(wǎng),相對一條有一條孤零零的線路,聯(lián)網(wǎng)的高鐵效能會(huì)稱幾何倍數(shù)增長。但是,在技術(shù)上磁懸浮天生就是為點(diǎn)對點(diǎn)的運(yùn)輸而生,因?yàn)樽冘壍募夹g(shù)難度非常大,所以磁懸浮很難聯(lián)網(wǎng)。常導(dǎo)磁懸浮技術(shù),列車是抱軌的所以很難變軌,而超導(dǎo)磁懸浮則更難變軌。這就帶來另外一個(gè)困難——救援。中國上海浦東機(jī)場線磁懸浮列車,曾經(jīng)發(fā)生過一次火災(zāi)事故,一周之后才將事故列車拖走。這也是磁懸浮列車的一個(gè)命門。