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磁懸浮列車比高鐵快多少?

傳感器技術(shù) ? 來源:科工力量 ? 作者:科工力量 ? 2021-03-02 09:23 ? 次閱讀

2月10日,廣東省自然資源廳發(fā)布了《廣東省國土空間規(guī)劃(2020—2035年)》的初步成果,面向公眾廣泛征求意見,為期30天。該規(guī)劃公開之后,其中關(guān)于高速磁懸浮的部分逐漸升溫,終于在21日登上了熱搜。 在征求意見稿中,滬深廣磁懸浮的規(guī)劃最受輿論的關(guān)注,這也是廣東省首次提出預(yù)留建設(shè)滬(深)廣高速磁懸浮通道。有媒體算了一筆賬,深圳到上海約1500公里,若高速磁懸浮的速度達到600公里/小時,則互通深滬兩市只需要2.5小時。

滬深廣磁懸浮就要來了?別急。其實規(guī)劃中預(yù)留的重要廊道整整有6個,分別是:京港澳高速磁懸浮、滬(深)廣高速磁懸浮、瓊州海峽隧道、粵北至沿海經(jīng)濟帶高快速鐵路、北部生態(tài)發(fā)展區(qū)高快速鐵路、粵東至粵西沿海高鐵。

《廣東省國土空間規(guī)劃2020-2035年》中提出預(yù)留的六大重要廊道 滬深廣磁懸浮只是其中預(yù)留的一個通道,更何況規(guī)劃中根本沒有提到任何時間節(jié)點和客運指標。現(xiàn)在就忙著守望滬深廣磁懸浮,是不是太著急了?此外,建設(shè)跨省客運高速磁懸浮,還涉及到復(fù)雜的協(xié)調(diào)工作,還需要搭建合理的產(chǎn)業(yè)鏈配套。可以說,短期內(nèi)沒有開工建設(shè)的希望。 深圳市都市交通規(guī)劃設(shè)計研究院副院長董威22日接受時代財經(jīng)采訪時也表示,“從目前看來,這次提出的還只是一個中長期的戰(zhàn)略規(guī)劃,仍需經(jīng)歷空間認證、技術(shù)論證、可行性論證、工程地質(zhì)勘察設(shè)計、選址等過程,最起碼需要10-15年的時間才能落地。”

可行性較高是滬深廣磁懸浮備受關(guān)注的主要原因《廣東省國土空間規(guī)劃2020-2035年》涉及高速磁懸浮的規(guī)劃,除了滬深廣還有京港澳。但就關(guān)注度而言,京港澳遠不如滬深廣,這不是偶然的,筆者認為滬深廣磁懸浮收獲較高的關(guān)注度,主要原因是其可行性較高。 高鐵剛在全國縱橫成網(wǎng)時,車票價格和當時的居民收入相比,相對較高。恰逢部分“綠皮車”線路停運,覺得出行“被漲價”的群眾有意見,公知們趁機興風(fēng)作浪,“停等民”的怪論一時間甚囂塵上。 這一事實也從一個側(cè)面說明了居民收入與出行價格接受度的關(guān)系。滬深廣沿線途徑中國最發(fā)達的地區(qū),較高的商業(yè)物業(yè)成本與高鐵和飛機之間的價差,構(gòu)成了新興高速交通方式最有力的推手。 以一個假想的出行計劃為例,從上海坐高鐵到廣州約需要8小時,這就意味著要么出行時間較早,要么到站較晚。在12306中查詢上海到廣州的高鐵車次,只有G1301次10:18出發(fā),18:56到達,還比較理想,其他的車次的出行或到站時間都難言方便。

上海到廣州的高鐵車次表 考慮到上海和廣州都是相當大的城市,出發(fā)地和目的地都不太可能在車站附近。從這個角度講,出行者對于出行速度存在較大的改善性需求。如果滬深廣磁懸浮真的能將兩地的旅行速度控制在2.5小時,而價格又低于飛機,優(yōu)勢還是很明顯的。其實,由于登車流程比登機流程要簡化、火車站往往離城市中心較近、高鐵或磁懸浮受天氣影響相對較小等因素,即使磁懸浮價格與飛機相接近,仍然有很大的優(yōu)勢。 以上種種還是在沒有充分發(fā)揮高速磁懸浮線路成本優(yōu)勢的情況下進行的比較,如果旅行速度真的能控制在2.5小時,那么很多出行計劃都可以至少節(jié)約一天的住宿,在兩地商業(yè)物業(yè)成本較高的情況下,磁懸浮出行方案的優(yōu)勢更大。

目前國內(nèi)有三條處于運營狀態(tài)的磁懸浮線路,分別是北京磁懸浮S1線、長沙磁浮快線和最早投入使用的上海磁浮列車示范運營線。和規(guī)劃中的滬深廣相比,這些已有的磁懸浮線路都存在技術(shù)與商業(yè)模式不匹配的問題。這三條線路的基本用途都是承擔城市中心區(qū)到相對偏遠地區(qū)(長沙和上海的都是到機場)的快速運輸任務(wù)。

目前全世界的磁懸浮線路都是類似于上海磁浮列車示范運營線這樣的短程線 前面提到,磁懸浮甚至高鐵從來就不是短程旅行者和比較在意出行成本者的首選。對于這些短程的試驗線而言,磁懸浮的優(yōu)勢完全體現(xiàn)不出來,除了速度較快,與任何一種出行方式相比,甚至在理論上都沒有綜合成本優(yōu)勢。 但滬深廣無疑給了人們新的希望,至少它有可能證明磁懸浮是有優(yōu)勢的。

一旦證明這種優(yōu)勢,磁懸浮的普及將勢不可擋。價格和速度是磁懸浮普及的攔路虎今天的磁懸浮列車,毫無疑問,就是要主打高鐵和飛機之間的市場。多年來市場經(jīng)濟高科技領(lǐng)域的經(jīng)驗,已經(jīng)證明了高端高價+低端低價市場的穩(wěn)定性,反過來高端高價+中端中價+低端低價的市場是不夠穩(wěn)定的。在三種主要技術(shù)方案短兵相接的市場上,一定會有一種方案淪為“夾心餅干”式的存在。如果磁懸浮成功了,無論是高鐵還是飛機都會極其尷尬。但在目前的情勢下,“夾心餅干”似乎正是磁懸浮方案,主要就是它的速度和價格始終未能達到市場滿意的平衡狀態(tài)。 目前國內(nèi)有三條磁懸浮線:商業(yè)運營的上海磁懸浮線,全長30公里,平均時速為250km/h以上(含停車及上下旅客時間),速度最快,發(fā)車間隔為15-20分鐘。普通席票價為單程50元,往返80元。

按往返算,每公里票價大約為1.34元。長沙磁懸浮線,全長18.55公里,平均時速為60km/h以上(含停車及上下旅客時間),發(fā)車間隔大約為15分鐘,全程單程票20元,每公里票價大約為1.078元。 北京磁懸浮線的價格相當實惠,全長10.2公里,價格為4元單程,根據(jù)北京交管局的數(shù)據(jù),平均時速為50km/h以上(主要是停車時間較長)。每公里票價在中國已運營的磁懸浮線中最低,僅僅為0.392元,因而愿意乘坐的市民也比較多。

單價較低的北京磁浮線,市民乘坐的熱情很高 如果未來的磁懸浮能夠以類似于北京地鐵的每公里票價和類似于上海磁懸浮線的速度運行,會不會有很大的優(yōu)勢呢?答案是與現(xiàn)在的高鐵競爭力還差得遠。 3月3日上海至北京的高鐵預(yù)計有24次列車,其中二等座票價最高的是G6次列車的604元。該列高鐵的運行平均時速是287km/h以上(含停車時間),每公里票價為0.455元。如果愿意選擇運行的平均時速在220km/h以上(含停車時間)的高鐵,每公里票價還可進一步降低到0.398元左右。 盡管磁懸浮方案的理論速度和能耗都要比高鐵方案優(yōu)秀一些,但在實踐中,高鐵方案在速度和價格方面的優(yōu)勢是明擺著的,在大致相同的速度區(qū)間(最快速度250km/h-400km/h)磁懸浮方案短期內(nèi)還做不到與高鐵方案競爭。

那么最高速度超過400km/h的高速磁懸浮呢?之前不是分析了,達到600km/h的磁懸浮一旦投入運營將獲得額外的綜合成本優(yōu)勢嗎?從原理上說,磁懸浮不受軌道摩擦的影響,有條件做得比高鐵更快更節(jié)能。理論上在真空管道中,磁懸浮還可以達到數(shù)千km/h,能夠比飛機還要快。

最高速度達到600km/h的國產(chǎn)磁懸浮真車 但作為求真務(wù)實的人,我們還是應(yīng)該具體落到實處去分析,磁懸浮到底能比高鐵快多少。我國著名的高鐵專家、工程院院士王夢恕曾經(jīng)在接受媒體采訪時,對列車速度與空氣阻力之間的關(guān)系發(fā)表過看法:“時速300公里以下的空氣阻力系數(shù)(空氣阻力占總阻力的占比)將近80%,我們對機頭做了50多個議題的試驗,研究什么樣的情況阻力最小。如果時速達到350公里,空氣阻力系數(shù)可能要達到90%,那樣用電量就會增大。時速250公里時,空氣阻力系數(shù)還不到30%,所以開始時大家的意見是按照時速250公里來跑,后來再慢慢地提上去。”

由此可見,當最快運行速度達到400km/h時,無論是高鐵還是磁懸浮,絕大多數(shù)動力都被用于克服空氣阻力了,磁懸浮的優(yōu)勢不會超過10%。此外,并非只有磁懸浮的絕對運行速度能達到600km/h。 早在2011年末,作為國產(chǎn)高鐵超高速技術(shù)儲備驗證的CRH380AM-0204型“更高速度試驗列車”就下線了。經(jīng)過不斷調(diào)優(yōu)和改進,2013年該車在試驗臺上維持605km/h的速度整整十分鐘,2014年這一速度更是刷新到795km/h。

速度更加科幻的CRH380AM-0204列車,能達到近800km/h,是目前公開的高鐵儲備列車中最快的 因此除非磁懸浮的成本有明顯優(yōu)勢,否則光靠速度,磁懸浮目前也不能說是碾壓。刨除這種頂尖高手對決不論,目前中國大部分運營高鐵,都有潛力跑到350-400km/h。如果磁懸浮不能跑到500km/h以上,同時成本不至于高得離譜,想要在與高鐵的競爭中取勝,實屬不易。面對技術(shù)突破請牢記投資有風(fēng)險筆者在寫作此文的過程中,向多位鐵路業(yè)內(nèi)人士請教。他們的反應(yīng)都比較平淡,因為磁懸浮列車自1934年草創(chuàng)以來,已經(jīng)經(jīng)歷了近90年的發(fā)展。目前仍有一些技術(shù)問題需要攻克,市場定位也還需要近一步清晰。相比業(yè)內(nèi)人士的冷靜和克制,股票市場則出現(xiàn)了一輪猛烈地上漲。 根據(jù)《時代財經(jīng)》的調(diào)查,滬深廣磁懸浮登上熱搜的第二天,磁懸浮列車相關(guān)的股票全線飄紅,最高的概念股漲幅超過10%。在磁懸浮應(yīng)用還未落地,磁懸浮普及還存在重大短板的情況下,市場如此反映,實在難言理性。

滬深廣磁懸浮的熱點和22日股市發(fā)生了明顯的共振 《廣東省國土空間規(guī)劃2020-2035年》是一個為期15年的長期規(guī)劃,這也意味著和5年規(guī)劃相比,存在相當大不確定因素,更不用說該規(guī)劃目前正在征詢意見了。對于非法律類的綱領(lǐng)性文件,在征詢意見階段,產(chǎn)生較大的修改并不少見。 跟風(fēng)熱炒滬深廣磁懸浮是真正的“開局一張圖”,因為該規(guī)劃的公開版本中涉及到滬深廣磁懸浮的,其實僅僅只有一張圖,而且沒有提到最重要的時間節(jié)點和性能指標。規(guī)劃中的預(yù)留兩字已經(jīng)將承諾性降到了最低,對磁懸浮通道僅僅是預(yù)留,甚至連預(yù)可行性研究都沒有提到。 中國高鐵目前還要進口相當數(shù)量的部件,但其中來自于美國的非常少,而且采用國外部件主要是因為產(chǎn)能和價格的原因。一旦在高鐵行業(yè)發(fā)生貿(mào)易戰(zhàn),造成的影響無非是產(chǎn)能降低、成本上升、維護變復(fù)雜,從而拖累高鐵線路的修建和運營,休克的風(fēng)險可以排除。

磁懸浮領(lǐng)域則不然,由于發(fā)力較晚,尤其是對磁懸浮的風(fēng)險和前景沒有完全吃準,目前沒有下定決心掌握全部的技術(shù)。一旦發(fā)生貿(mào)易戰(zhàn),風(fēng)險是比較大的。 深圳市都市交通規(guī)劃設(shè)計研究院副院長董威就表示:“目前我國還未掌握全套技術(shù),因此在技術(shù)引進方面,仍要經(jīng)歷一個從技術(shù)引進到全套國產(chǎn)化的過程。這里面還涉及專利價格談判等諸多事宜”。同濟大學(xué)磁浮交通工程技術(shù)研究中心運行控制研究室主任虞翊也認為“現(xiàn)階段中國的目標是盡快實現(xiàn)全部國產(chǎn)化,但具體進展情況還需看中國中車方面的研究成果”。

不解決國產(chǎn)化的問題,問題也難以解決,這又為磁懸浮的擔當大任蒙上了陰影。而且兩位專家還只是側(cè)重于國產(chǎn)化本身,從實現(xiàn)國產(chǎn)化到國產(chǎn)零配件價格、易用度和產(chǎn)能達到世界先進水平又需要一段過程,因此滬深廣磁懸浮不會很快落地。 近年來,民間對于高科技投資是有激情的,這無疑有很大部分是美國的霸權(quán)行徑激起的。但我們不能看到量子技術(shù),就去買“量子茶杯”;看到納米科技,就吃“納米蛋白粉”;看到滬深廣磁懸浮通道被預(yù)留,就入手磁懸浮概念股。這不僅威脅到個人的財產(chǎn),而且反而會對企業(yè)的研發(fā)導(dǎo)向產(chǎn)生負面影響。

原文標題:磁懸浮到底能比高鐵快多少

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