磁浮列车|多地规划兴建跨省线路 中国有望迈向“超高速时代”?

撰文: 林芷莹
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近期,广东省自然资源厅发布《广东省国土空间规划2020—2035年》公众版,对未来15年的国土空间安排作出简要解读,首次明确提出预留京港澳高速磁悬浮、沪(深)广高速磁悬浮两大高速磁悬浮通道,备受外界瞩目。
国外早于1922年首次考虑磁浮线路,而中国的磁浮轨道交通技术研究始于上世纪80年代。虽然中国起步较慢,但时至今日,国内已有多条投入运营或在建的磁浮线路,当中更不乏全球唯一商业运营的高速磁浮线路。到底中国磁浮总体发展情况如何?让我们一一拆解。

广东清远磁浮列车,最高时速120公里。 (中新社)

中国磁浮轨道交通历史

中国在上世纪80年代初开始研究低速常导型磁浮列车,并将研制载人磁浮列车正式列入国家“八五”科技攻关重点项目。1989年,国防科技大学研制中国首辆小型磁浮原理样车;1994年,西南交通大学建成首条磁浮铁路试验线,并同时开展磁浮列车的载人试验。

中国在中低速磁浮轨道已逐步形成较为完整产业链,目前北京、上海、长沙各有一条已运营的磁浮线路。前年5月,中国中车生产的时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线;今年1月,由西南交通大学研发,设计时速620公里的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在成都下线启用。

全球首条高温超导高速磁浮工程化样车及试验线在四川成都启用(点图放大):

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中国磁浮轨道交通线路

目前中国商业运营的磁浮线路共有3条,包括北京地铁S1线、上海磁浮示范营运线,以及长沙磁浮快线。其中,全长30公里、2002年12月31日开通的上海磁浮示范运营线,是全球唯一商业运营的高速磁浮线路,最高时速可达每小时430公里。加上在建的中低速磁浮线路,以及未来规划的京港澳和沪深广高速磁浮线路,中国料将有十多条磁浮线路。

事实上,广东并非首个规划高速磁浮线路的省份。2019年,成都在编制《东部新城综合交通规划》时就预留了成渝(成都、重庆)时速600至800公里的超高速磁浮建设通道。按800公里时速计,成渝两地仅23分钟直达。同年12月,国务院印发的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》,亦提出积极审慎开展沪杭等磁浮项目规划研究。

对比上述路线,可见中低速磁浮时速低于160公里,主要用于景区、市内交通等站多、距离短的地区;中速磁浮时速于160至250公里,主要用于市域交通等里程较长的距离范围。广东提出构建的两条高速磁浮线路,以跨省交通为目标,而成渝的超高速磁浮线路,则主要运用于重点城市之间,甚至是洲际交通。

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磁浮技术

磁浮列车是一种现代高科技轨道交通工具,透过电磁力实现列车与轨道之间无接触的悬浮和导向,再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行,具有快速、低耗能、环保、安全等优点。

磁浮列车分为常导磁浮(EMS)和超导磁浮(EDS)两种,前者借由磁铁吸引力令车辆浮起,使用T形导轨,列车下方装有电磁铁,导轨底部则有钢板。当电磁铁通电时,就能产生磁场吸引车辆向上。后者使用U形导轨,当列车运行时,车辆下的电磁铁与轨道内的线圈就会产生相斥的磁力令车辆浮起,惟此类列车装有车轮,让列车先启动直至达到漂浮的速度,而列车准备停车时,也需要车轮刹车。

磁浮列车分为常导磁浮(EMS)和超导磁浮(EDS)。(网上图片)

磁浮优缺点

由于磁浮列车没有车轮、无摩擦等因素,它比目前最先进的高速火车少耗电30%;在时速500公里下,每座位的能耗仅为飞机的1/3至1/2,比汽车少耗能30%。因无轨接触,列车震动小、舒适性较好,发出的噪音亦较低。由于高速磁浮是抱轨运行,没有脱轨风险。无论是台风、暴雨甚至是雨雪冰冻,气候条件都不会影响它的安全运行。

此外,高速磁浮交通系统是目前可实现的、速度最快的大型地面公共交通工具。时速600公里的高速磁浮可以填补高铁和航空运输之间的速度空白,形成航空、高铁、高速磁浮和城市交通速度梯度更加合理、高效、灵活便捷的多维交通架构。

不过,磁浮列车营建费用极高,以上海磁浮线为例,约30公里的线路设计投资就要价89亿人民币。同时,根据地形、路面及设计运送能力的不同,造价会相对提高,而车辆和路轨的维修费用亦高昂。

广东清远磁浮项目首列车下线 属中国首条磁浮旅游专线(点图放大):

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高铁与磁浮争议

事实上,中国决定动工修建高铁“第一股”京沪高铁前,曾有专家提出应采用更为先进的高速磁浮列车技术,因而引起“磁浮派”及“轮轨派”的多年争议。而中国最终决定兴建高速铁路,更与机车车辆专家、中科院学部委员(院士)、中国工程院院士沈志云有莫大关系。

当时,“磁浮派”认为以磁浮技术消除轮轨摩擦和受电弓接触,列车速度提升存在无限可能,用技术引进加上自主技术攻关发展磁浮列车。“轮轨派”则用法国高速列车TGV在大西洋线路上跑出了时速500公里以上的速度据理力争,强调虽然中国当下实力不足,但日后在轮轨上跑出超过300公里的运营时速是没有问题。

不过,磁浮技术造价过于高昂是必须考虑的问题。据当时推算,磁浮列车建设成本约为高铁的3倍。沈志云提出,由于当时的高速铁路技术已经成熟,且磁浮造价高昂,因此京沪线应采用轮轨,并呼吁两派停止争论,尽快建设京沪高铁,否则坐失中国发展高速铁路技术的大好机遇。

最终于2006年3月,国务院常务会议讨论并原则通过《京沪高速铁路项目建议书》;同年4月,铁道部宣布经国务院批准立项的京沪高速铁路于年内开工,至2011年6月30日,京沪高速铁路全线正式通车。至此,轮轨与磁浮之争大致落下帷幕,中国此后走进“高铁时代”。

“磁浮时代”悄然而至?

不过,从广东、上海、山东、四川和京津冀等地都在争先规划磁浮线路、布局产业来看,高速磁浮已重新回归到决策层的视野。

国家铁路局开展《十四五铁路发展规划》研究编制工作,将600公里级高速磁悬浮系统技术的研发放在六大重点工作首位。本周三(2月24日),中共中央、国务院最新印发的《国家综合立体交通网规划纲要》,也将“研究推进超大城市间高速磁悬浮通道布局和试验线路建设”写入其中。

无论是“轮轨”还是“磁浮”,初衷都是让人出行便利,联系人与人、城市与城市之间的关系。诚然,高铁已深深融入社会,而未来大力发展磁浮,除了代表中国交通战略的重新塑造,具有颠覆性的意义外,更有望再次改变民众的时间观念、出行方式和生活节奏。

延伸阅读:研究历时近4年 时速600公里高速磁浮试验车在上海成功试行

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