磁浮列車|多地規劃興建跨省線路 中國有望邁向「超高速時代」?

撰文:林芷瑩
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近期,廣東省自然資源廳發布《廣東省國土空間規劃2020—2035年》公眾版,對未來15年的國土空間安排作出簡要解讀,首次明確提出預留京港澳高速磁懸浮、滬(深)廣高速磁懸浮兩大高速磁懸浮通道,備受外界矚目。
國外早於1922年首次考慮磁浮線路,而中國的磁浮軌道交通技術研究始於上世紀80年代。雖然中國起步較慢,但時至今日,國內已有多條投入運營或在建的磁浮線路,當中更不乏全球唯一商業運營的高速磁浮線路。到底中國磁浮總體發展情況如何?讓我們一一拆解。

廣東清遠磁浮列車,最高時速120公里。 (中新社)

中國磁浮軌道交通歷史

中國在上世紀80年代初開始研究低速常導型磁浮列車,並將研製載人磁浮列車正式列入國家「八五」科技攻關重點項目。1989年,國防科技大學研製中國首輛小型磁浮原理樣車;1994年,西南交通大學建成首條磁浮鐵路試驗線,並同時開展磁浮列車的載人試驗。

中國在中低速磁浮軌道已逐步形成較為完整產業鏈,目前北京、上海、長沙各有一條已運營的磁浮線路。前年5月,中國中車生產的時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線;今年1月,由西南交通大學研發,設計時速620公里的世界首台高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線在成都下線啟用。

全球首條高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線在四川成都啟用(點圖放大):

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中國磁浮軌道交通線路

目前中國商業運營的磁浮線路共有3條,包括北京地鐵S1線、上海磁浮示範營運線,以及長沙磁浮快線。其中,全長30公里、2002年12月31日開通的上海磁浮示範運營線,是全球唯一商業運營的高速磁浮線路,最高時速可達每小時430公里。加上在建的中低速磁浮線路,以及未來規劃的京港澳和滬深廣高速磁浮線路,中國料將有十多條磁浮線路。

事實上,廣東並非首個規劃高速磁浮線路的省份。2019年,成都在編制《東部新城綜合交通規劃》時就預留了成渝(成都、重慶)時速600至800公里的超高速磁浮建設通道。按800公里時速計,成渝兩地僅23分鐘直達。同年12月,國務院印發的《長江三角洲區域一體化發展規劃綱要》,亦提出積極審慎開展滬杭等磁浮項目規劃研究。

對比上述路線,可見中低速磁浮時速低於160公里,主要用於景區、市內交通等站多、距離短的地區;中速磁浮時速於160至250公里,主要用於市域交通等里程較長的距離範圍。廣東提出構建的兩條高速磁浮線路,以跨省交通為目標,而成渝的超高速磁浮線路,則主要運用於重點城市之間,甚至是洲際交通。

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磁浮技術

磁浮列車是一種現代高科技軌道交通工具,透過電磁力實現列車與軌道之間無接觸的懸浮和導向,再利用直線電機產生的電磁力牽引列車運行,具有快速、低耗能、環保、安全等優點。

磁浮列車分為常導磁浮(EMS)和超導磁浮(EDS)兩種,前者藉由磁鐵吸引力令車輛浮起,使用T形導軌,列車下方裝有電磁鐵,導軌底部則有鋼板。當電磁鐵通電時,就能產生磁場吸引車輛向上。後者使用U形導軌,當列車運行時,車輛下的電磁鐵與軌道內的線圈就會產生相斥的磁力令車輛浮起,惟此類列車裝有車輪,讓列車先啟動直至達到漂浮的速度,而列車準備停車時,也需要車輪剎車。

磁浮列車分為常導磁浮(EMS)和超導磁浮(EDS)。(網上圖片)

磁浮優缺點

由於磁浮列車沒有車輪、無摩擦等因素,它比目前最先進的高速火車少耗電30%;在時速500公里下,每座位的能耗僅為飛機的1/3至1/2,比汽車少耗能30%。因無軌接觸,列車震動小、舒適性較好,發出的噪音亦較低。由於高速磁浮是抱軌運行,沒有脫軌風險。無論是颱風、暴雨甚至是雨雪冰凍,氣候條件都不會影響它的安全運行。

此外,高速磁浮交通系統是目前可實現的、速度最快的大型地面公共交通工具。時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白,形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度梯度更加合理、高效、靈活便捷的多維交通架構。

不過,磁浮列車營建費用極高,以上海磁浮線為例,約30公里的線路設計投資就要價89億人民幣。同時,根據地形、路面及設計運送能力的不同,造價會相對提高,而車輛和路軌的維修費用亦高昂。

廣東清遠磁浮項目首列車下線 屬中國首條磁浮旅遊專線(點圖放大):

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高鐵與磁浮爭議

事實上,中國決定動工修建高鐵「第一股」京滬高鐵前,曾有專家提出應採用更為先進的高速磁浮列車技術,因而引起「磁浮派」及「輪軌派」的多年爭議。而中國最終決定興建高速鐵路,更與機車車輛專家、中科院學部委員(院士)、中國工程院院士沈志雲有莫大關係。

當時,「磁浮派」認為以磁浮技術消除輪軌摩擦和受電弓接觸,列車速度提升存在無限可能,用技術引進加上自主技術攻關發展磁浮列車。「輪軌派」則用法國高速列車TGV在大西洋線路上跑出了時速500公里以上的速度據理力爭,強調雖然中國當下實力不足,但日後在輪軌上跑出超過300公里的運營時速是沒有問題。

不過,磁浮技術造價過於高昂是必須考慮的問題。據當時推算,磁浮列車建設成本約為高鐵的3倍。沈志雲提出,由於當時的高速鐵路技術已經成熟,且磁浮造價高昂,因此京滬線應採用輪軌,並呼籲兩派停止爭論,盡快建設京滬高鐵,否則坐失中國發展高速鐵路技術的大好機遇。

最終於2006年3月,國務院常務會議討論並原則通過《京滬高速鐵路項目建議書》;同年4月,鐵道部宣布經國務院批准立項的京滬高速鐵路於年內開工,至2011年6月30日,京滬高速鐵路全線正式通車。至此,輪軌與磁浮之爭大致落下帷幕,中國此後走進「高鐵時代」。

「磁浮時代」悄然而至?

不過,從廣東、上海、山東、四川和京津冀等地都在爭先規劃磁浮線路、佈局產業來看,高速磁浮已重新回歸到決策層的視野。

國家鐵路局開展《十四五鐵路發展規劃》研究編制工作,將600公里級高速磁懸浮系統技術的研發放在六大重點工作首位。本周三(2月24日),中共中央、國務院最新印發的《國家綜合立體交通網規劃綱要》,也將「研究推進超大城市間高速磁懸浮通道佈局和試驗線路建設」寫入其中。

無論是「輪軌」還是「磁浮」,初衷都是讓人出行便利,聯繫人與人、城市與城市之間的關係。誠然,高鐵已深深融入社會,而未來大力發展磁浮,除了代表中國交通戰略的重新塑造,具有顛覆性的意義外,更有望再次改變民眾的時間觀念、出行方式和生活節奏。

延伸閱讀:研究歷時近4年 時速600公里高速磁浮試驗車在上海成功試行

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