为什么上海引进德国技术进行了磁悬浮试验后,却最终选择了高速铁路来构建铁道系统?

高铁之家


首先,我们需要回顾一下上海磁浮试验线的建造背景。

上个世纪九十年代,业界对提高国内滞后的铁路交通系统进行研究和规划,期间产生了热烈广泛的争论。争论的焦点是京沪线采用轮轨技术还是磁浮技术。当时轮轨技术已经在德法日等国家运营多年,技术基本成熟,磁浮技术多国在研究,德国和日本技术领先,但都没有定型,更没有投入商业运营,争论较多。

轮轨派和磁浮派争论不下,为此,提出了先建设一小段磁浮试验示范线路,来验证磁浮系统的安全性、可靠性、成熟性、经济性等。选址最后定在了上海,就是现在大家看到的龙阳路到浦东机场的磁浮线路,全长约31公里,运行时间8分钟,最高时速每小时431公里,总投资约100亿元人民币,采用引进的德国技术。于2000年6月开始筹建,2002年底正式通车。

后来的结果大家都知道了,就是磁浮技术最终输给了轮轨技术,京沪高铁选择了轮轨,直至后来的全国高铁网络规划至今。

总结下来:磁浮和轮轨各有优劣,磁浮落败,有以下几个主要原因。

1、与原有铁路线路不能共轨使用。中国幅员辽阔,地域差别很大,原有的铁路网络要尽最大可能利用。磁浮没有车轮,轨道是专用的,不能在现有的铁轨上行驶。举个例子。现在运行的高铁,从上海到哈尔滨,其中上海到天津,沈阳到哈尔滨是新建的高铁线路,从天津到沈阳一段,是走的原有的客运专线,运行速度200多公里。高铁列车都可以跑,旅客不用换乘,如果采用磁浮技术,问题就大了。

2、客运量,尤其是超载的冗余方面,远不如高铁。磁浮对列车的载重量有严格限制,超过设计限重后,列车就悬浮不了,就完全无法开动。而轮轨列车,其客运量大,且超载的冗余度也大。绿皮车的超载能力,60后,70后都见识过的,虽然比不上印度的“挂火车”,也是非常惊人的。现在的高铁也可以卖站票,可适量超员,非常符合中国特有的运量高峰特点。

3、技术自主问题。一个国家交通的骨干网络,是经济命脉,是国家的安全。从清末兴修铁路以来,我们吃过这方面的亏太多了。当时国内的磁浮技术还不足以主导磁浮交通的建设,西门子方面只同意转让部分技术,主要集中在轨道建设技术和少部分车辆制造技术方面。核心技术不转让。西门子在磁浮技术方面累计投入多年,没有实现一次商业应用,亟待回本,如果全面转让技术,鉴于中国的消化吸收能力,很可能后面就没有生意盼头了。

个人认为,以上3个因素是导致磁浮落败的主要原因。

广为传播的磁浮造价高,维护成本高、辐射有害健康等,其实都不是磁浮落败的关键原因。

造价方面:试验线成本每公里3.3亿,而后来建设的京沪高铁总投资2209亿,每公里造价约1.7亿元。表面看起来磁浮造价高了好多,但要注意的是磁浮是试验线路,相关工程配套的建造设施都是首次建设,与成规模建设的成本不同。就好比去工厂打样的价格,和其后定型批量生产的价格,当然打样要贵很多。另外磁浮试验线里面由于外方参与很多很深,技术转让和技术使用方面代价也非常高。如果技术自主,国产化提高后,价格自然就下来了。与德国方面签订的主要合同有:《上海磁浮快速列车项目设备供货及服务合同》,总金额为12亿德国马克。《磁浮快速列车混凝土复合轨道梁系统技术转让合同》,金额为1亿德国马克。

所以,我的结论是,如果能做到和高铁一样的技术自主和国产化,磁浮的造价不会比高铁高。

维护成本方面:和传统的铁路比较,磁浮和高铁的维护成本都比较高。磁浮的维护主要是电气和路基方面,高铁除了上述两项外,还有比较突出的机械磨损问题,如损耗件——钢轨、轮对、转向架、受电弓等等。因为磁浮运行中车辆与轨道不解除,机械磨损问题远低于高速轮轨,维护成本低。同时脱离了摩擦阻力,磁浮列车的能耗显著降低。打个比方,如果说传统轮轨的能耗是用煤气灶烧开一壶水的话,磁浮就相当于划了几根火柴,同样一壶水就烧开了。

所以说,维护、运营成本方面看,磁浮较轮轨是有优势的。

最后说说备受争议的电磁辐射问题。

现代生活离不开电,有电流的地方就会有电磁辐射。人们直观的想象是——让那么大的列车浮起来,得多高的电压,多强大的电流,多大的电磁场,啊!天哪!!。。由此产生了可怕的电磁辐射对人体的伤害的传说。

实际上,上海磁浮并没有供电专线,而是从全市统一的公用电网接电,接入的是110kV,通过变压器两级降压,先降至20kV,再降至1.5kV,也就是1500伏特,我们家里用电压是220伏特,比我们家用电高7倍不到。最后整流成为直流电,再由逆变器变成0~300Hz交流电。

再说电磁辐射,异性磁极相吸的磁场,是个自然封闭的磁场,能量外泄是微乎其微的。很多人不了解的是磁浮列车是靠异性磁极相吸的原理“吸”离轨道而悬浮,并非同性磁极相斥“推”离轨道悬浮。

再说这微乎其微的电磁波,在空气中的衰减,强度是距离平方的倒数。衰减速度非常快。车厢内就不用说了,明白微波炉原理的就能理解,电磁波基本被屏蔽。车体外的部分,5米远的距离,辐射值小于电动剃须刀,10米外的距离,专业仪器就难以检测到了,其电磁信号淹没在整个空气中原有的电磁信号背景中了。

所以说电磁辐射问题就是个伪命题。但就是这个伪命题,导致后来批准的沪杭线迟迟不能开工,被迫搁浅了。这里就联想到最近好多省在改革高考3+3,大量考生弃考物理,缺少物理常识,于国于民,贻害无穷啊!!

群众的眼睛的是雪亮的,这是对的,但仅限于 群众能看懂的部分,对不掌握的知识,就只能当“睁眼瞎”。布鲁诺是怎么死的,我们忘怀了吗?

说来说去,我的意见就是要客观评价不同技术的优劣,进行取舍。从结果看,轮轨技术在这次PK中胜出,我认为当时的决策部门是广泛听取了各界意见,进行了实地研究和对比试验,得出的结论是符合中国国情的。轮轨胜在运量、技术自主和原有运输资源有效利用方面。后来高铁建设的成功也证明了这一点。

磁浮也不应被淘汰。磁浮有自己的优势,速度快、噪音低、能耗低、转弯半径小,爬坡能力强,维护成本低。早在上海磁浮试验线测试时,磁浮就跑出了时速580公里的速度,下一代高速磁浮的运行速度是600-800公里/小时,在大型和特大型城市间建设高速磁浮线路,是对现有交通网络的提升。中低速磁浮也有用武之地,建成和在建的也有几条线路了。

最后说说上海磁浮试验线的收获。试验线运营上的亏损,是不争的事实,但收获也很多。比如轨道建设技术上,为后来的高铁路基、轨道建设打下基础。磁浮轨道每公里高差不超过2毫米,在当时国内是从未有过的挑战,我们做到了。现在大家明白,为什么我们的高铁可立硬币而不倒,日本新干线上硬币立不起来的原因了吧。我们还取得了磁浮列车的制造技术,目前线上运营的4列列车中,有一列是中国制造。轨道梁加工用的数控铣镗机床技术在国内落地生根,林林总总,对国内相关技术进步起到了非常大的促进作用。至于坊间传说的磁浮技术和电磁弹射器的关联性,大家还是自己猜着看吧。


仁观天下


90年代末期,在中国急迫发展大规模高速铁路,当时两项截然不同的技术方案可供选择,一个是轮轨高铁技术,一种是磁悬浮列车技术。为此,国家组织了这两种高铁技术的验证实验,并最终选择了目前的轮轨高速铁路系统。

一、从成本考虑。

a、建设成本:上海磁悬浮实验列车时世界上第一条真正商业化磁悬浮高速列车。全长30公里,设计投资1000亿人民币。平均每公里33亿人民币。而京沪高铁全程1318公里,总共投资2200亿人民币,平均每公里不到2亿人民币。虽然这种简单计算有事后诸葛亮的嫌疑,但实际证明轮轨高速在建设成本上有很大的优势。

b、维护成本:磁悬浮车辆与轮轨之间无摩擦,列车控制技术非常精细,对线路平整,路基坡度变化要求极高,其维修费用也是极高的。

二、从知识产权角度考虑。

“艰苦奋斗,自力更生”一直是中国文化的家训。在高铁方案初期,国家就把自己掌握核心技术作为基本要求。在高特开始建设之前,中国国内主要在中低速磁悬浮列车方面有一些研究工作,在高速磁悬浮系统、推进系统和导向系统三大组成部分方面并没有太大突破。2003年上海磁悬浮技术基本是全盘引进德国技术建造,国内在直至2016年才在长沙高铁南到黄花机场建成了中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线。

而轮轨高铁技术则不同。早在21世纪初期,中国南北车就和世界主要高铁技术公司合作包括日本川崎,阿尔斯通,庞巴迪,西门子等,有了比较好的技术基础。2008年7月即宣布生产出拥有自主知识产权的时速350公里的高速列车。发展出当时的和谐号380系列和之后的复兴号系列。

可以说,当时选择轮轨高铁技术,有点像现在的5G华为之争,核心技术把握在谁手中非常重要。

三、从技术角度考虑。

二者技术方案比较,都有很多优劣,不好一一表述,这里列举几个主要技术方向:

1、防寒防冻

中国国土地域覆盖广泛,经度相差60多度,维度跨越近50度,可以说早上还是在春意盎然的云南春天,晚上就要进入烟寒地冻的东北,或者说早上在大雨磅礴的上海,晚上就要到干燥阴凉的新疆。这对高速列车的稳定性要求极高。而磁悬浮技术由于对路轨,地基等要求极高,这方面技术非常不好掌握。而中国轮轨高铁在这方面经验丰富,技术领先世界。

2、转弯变轨坡度等

磁悬浮采用抱轨技术,几乎不可能变轨,只能单轨单列行车,而且目前建成的几条实验性质的高速磁悬浮实验线路来看,其弯道半径都很大。另外,按照目前的技术,高速磁悬浮技术对地基技术要求极高,几乎要求完全平整的路轨坡度。这明显也不适合我国国情,建设这类地基路轨会对环境造成很大的影响。

4、辐射安全

即使到目前,大家对磁悬浮的辐射安全仍然在争议中。有专家观点认为磁悬浮列车的轨道上铺设有交流线圈(即电磁铁),在通电时,不仅列车会有辐射,轨道上也会产生电磁辐射,国内并没有此类关于电磁辐射的安全标准。

5、承重能力的等

高速磁悬浮列车对安全载重也有比较严格的规定。载重过高或者过低可能都会严重影响列车的安全运营。而我国的铁路运营高峰时间运营量和平时比相差巨大。综合几个方面技术因素,从运营量的弹性开展来说,目前的高速磁悬浮技术并不适合我国国情。

中国高铁技术起步虽晚但发展迅猛,在巨大的铁路运输市场需求、高速提升的综合国力、改革开放政策和跨越式发展战略等因素作用下,中国高铁技术达到了世界一流水平。


西门科技


实际上磁悬浮和高速铁路之间存在多方案竞争的过程,虽然上海从德国引进的磁悬浮建设,但是最终是否真正实行,还是要看磁悬浮是否符合我国的当前情况。


而最终选择了高速铁路来构建铁道系统,这恰恰证明了轮轨在我国具有相当的优势,其中之一,就是“兼容”,在一个长年在全国范围内进行跨线直通运输的系统中,磁悬浮的单轨交通就已经脱离了人们心中关于“直达”的标准。虽然高速轮轨与既有的轮轨技术之间并不是全盘不同,但与科技研发或者逆向工程相比就显得容易很多。

再者就是群众的呼声,由于磁浮技术本身带来的群众低信任感再加上若干次环境公共事件的影响,使得磁浮技术在群众心中变成了辐射狂魔,即使检测的实际辐射还没本底的十分之一,但依旧挽回不了人们内心的定义。


还有不可忽视的一点,虽然修建铁路的价格不便宜,但是磁悬浮的造价更贵,当年京沪高铁磁悬浮报价是4000亿人民币,高铁貌似1300亿,虽然最后达到了2200亿,但比起4000来讲还是便宜了很多。

多种原因使得磁悬浮在于高速铁路的竞争中败下阵来。


大猿行摄


如果纵观中国高铁发展的全局,你就会发现,中国在高速铁路发展的瓶颈期,几乎买下了世界范围内所有的知名高速铁路系统的样板。日本川崎,法国阿尔斯通,德国的ice,自然磁悬浮也不可能错过。因此,当时这不是好坏优劣及建造成本的问题。而是广泛学习的必要。


变色龙博物馆行学


我住浦东,磁悬浮这玩意儿,有几大明显致命缺陷:1、噪音大!很大!2、电磁辐射很强。3、几乎无法平战结合使用! 普通铁轨,一旦战时电力系统出现问题,换上燃油车头照样跑,而磁悬浮只能趴窝。4、与要命的是,运行成本高!上海这33公里,50元票价,每年亏2亿!


斯蒂芬-铁


磁悬浮本就弊大于利,中国当时买磁悬浮就是是为了买别的一个技术,


Jakv


磁悬浮是德国人贷款给我们修的,据说德国自己都没有。贷款150亿。德国人聪明没给钱,给的是技术和设备。全世界的地铁都赔钱得买卖,只有香港是挣钱的。


风筝54448


主要是上海市民都抗议,因为磁悬浮交通有高辐射污染。


和兴51002920


上海磁悬浮出了一次火烧事故。抢救时首先要断电。结果车辆卡在那里动都不能动。要是磁悬浮的线圈出了毛病,通了电也没用。轮轨的起码可以拖走。


二老虎8


成本高不实谓,德国人自己研究出来也不用。


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