中国“超级高铁”研发竞速各地争建最快试验线
2018-06-25
中国“超级高铁”研发竞速各地争建最快试验线21世纪经济报道彭苏平,张烨佳上海报道
超级高铁再一次成为热门话题。
日前，西南交通大学首席教授张卫华在2018年世界交通运输大会上透露，世界上时速最快的超级高铁试验线正在成都搭建，预计今年年底前将建成，并投入试验测试。
据他介绍，中国版超级高铁将采用“高温超导磁悬浮+真空管”技术，且目前已着手探讨时速1500公里的可行性。
“1500公里/小时只是目标的试验性速度，是否可行尚有待验证，即便在试验线上达到了，能否载人、能否实际应用更是另说。”6月21日，国家磁浮交通工程技术研究中心副主任林国斌对21世纪经济报道记者表示，从目前的研究阶段来看，超级高铁投入商业化运行还有很长的路要走。
事实上，相对“炸眼”的速度，需要注意的是，目前国内的超级高铁项目至今没有搭建成功的试验线。中国科学院院士孙钧曾指出，国产高速列车磁悬浮技术由于没有试验线，至今无法进行完整的验证。
除了成都，山东烟台经济开发区也于去年宣布与北京交通大学合作，建设高铁试验线和车间。此前，中国中车宣布启动时速600公里高速磁浮铁路项目研发，并计划在山东建成一条高速磁浮试验铁路；中国航天科工集团也于去年宣布研制“超高速飞行列车”，但截至目前，这些项目尚均未有新的进展。试验线落户成都？
所谓高温超导，是指在零下196摄氏度的液氮环境中，特殊材料制成的超导体具有零电阻效应。与低温超导磁悬浮相比，高温超导磁悬浮有自稳定性。
早在今年3月，西南交通大学的牵引动力国家重点实验室便对外宣布，世界上时速最快的真空高温超导磁悬浮直道试验线正在成都搭建，今年年底将建成，并投入工程化测试。
资料显示，这条全新的试验线直径4.2米、长140米的特制管道，将在低气压环境中测试，实验车车底布满特制的高温超导材料，依靠液氮形成的低温，达到超导和磁悬浮效果，悬浮高度10毫米，承重200公斤，测试时速最高可达400公里/小时。
该速度比马斯克的同类型超级高铁试验线还要高。在首次全真空条件下测试中，马斯克的Hyperloop（超级高铁）测试车最高时速仅达到了113公里，今年1月在Devloop实验基地，国外媒体报道的最高测试时速则达到386公里。
张卫华进一步介绍称，由西南交通大学承担的“多态耦合轨道交通动模试验平台”，是在1500米可模拟不同低气压环境的真空管道里，开展不同磁悬浮模式比例模型车运行测试，包括高温超导磁悬浮模式在内，试验速度超过音速。
“‘多态耦合轨道交通动模试验平台’或在今年9月获国家批准，项目从开始实施到建成约需31个月。”张卫华透露，按这个进程，我国最快将于2021年4月达到1500公里试验时速。1500公里时速什么概念？目前，民航客机的飞行时速也才达到900公里。
从当前情况来看，我国最新研制的“复兴号”动车组最高设计速度为400公里/小时，在测试中速度曾达到420公里/小时，而在实际中，仍以350公里/小时的速度运行。
要实现超高速的铁路运行，传统的轮轨式列车在技术上不能满足需求。据介绍，受粘着、弓网和噪声等制约，轮轨交通技术时速临界线为600公里，因此高速磁悬浮轨道交通是超级高铁的主攻方向。
2013年，马斯克首次提出“Hyperloop”概念。从理论上说，Hyperloop是一款通过亚音速浮空列车系统构建一个局部真空管道以承载胶囊型座舱的列车，因克服空气阻力和轮对摩擦，速度堪比音速。
中国对高速列车的研究也由来已久。2004年，西南交通大学教授、中国两院院士沈志云举办了一嘲真空管道高速交通”院士研讨会，他在会上提出，真空(或低压)管道式地面交通是达到超高速的唯一途径，并认为我国应将目标定位在发展时速600至1000公里的超高速地面交通上。
不过，截至目前，国内的超级高铁项目还未展开公开的试验，相关技术也尚处于研发阶段。上述真空高温超导磁悬浮直道试验线若真能在今年年底建成，将有望成为国内第一条真正意义上的超级高铁试验线。商业化仍需时日
西南交通大学并非唯一研究超级高铁的团队。事实上，关于超级高铁的试验线建设，每隔一段时间便会有新闻出现。除了成都，烟台等地也有可能建成超级高铁的试验线。
去年一则消息显示，北京交通大学烟台研究院将与烟台经济开发区管委会共同建设国家超级高铁实验室，在开发区内先期建设一条长1公里的超级高铁试验线和中试车间，加强真空管道高速磁浮交通技术研究，争取在超级高铁技术取得重大突破，积极推动产业化进程。
但开发区相关人士彼时在接受21世纪经济报道记者采访时表示，目前该项目只有合作意向，是打算要建一个超级高铁的研究项目，不过具体详情还未谈。
另外，中国航天科工集团也于去年宣布研制“超高速飞行列车”，并将研制方向分为了三个阶段：第一步研制出最大运行时速1000公里的列车，建设区域性城际飞行列车交通网；第二步研制最高时速2000公里的列车，建设国家超级城市群飞行列车交通网；第三步研制出最高时速4000公里的列车，建设“一带一路”飞行列车交通网。
这个速度构想比现在提及的超级高铁还要骇人，尽管听上去激动人心，但项目本质上仍处于“想象”阶段。林国斌对21世纪经济报道记者表示，1000公里的时速并非不可能实现，但需要花费大量的人力、物力与财力。
相比于这些时速动辄1000公里的超级高铁，山东省的另一项磁悬浮项目相对“现实”。2016年10月，中国中车宣布启动时速600公里高速磁浮铁路项目研发，预计将于2020年交付首台样车，并在山东建成一条高速磁浮试验铁路。
根据山东当地媒体最新报道，2018年中国第一台能够进入商用的高速磁悬浮列车将在山东下线，2019年建成5公里试验线、2020年建成30公里试验线。
事实上，仅在研究阶段，超级高铁所需要的花费已是很大。上述成都实验线的相关负责人此前在接受四川当地媒体采访时坦言，作为一个新兴前沿领域，需要科研自信和各方支持，“最缺的是资金和社会的支持。一公里的试验线，大概需要2亿元资金。”
此前，21世纪经济报道记者从另外一场海底真空磁悬浮列车项目的研讨会中了解到，无论是真空技术还是磁悬浮技术，并非没有突破的可能，但需推动落地试点。“原理上行得通，但要加快发展工程，把商业运行和科学实验结合起来。”中国工程院院士乐嘉陵建议。
中国科学院院士孙钧则指出，总体而言，涉及磁悬浮，项目投资额将会是个不小的数字。“当年京沪高铁1300公里，磁悬浮预算是4000亿元人民币，造价高昂；而轮轨造价预算大约是1300亿，实际建造也花了2200亿。”由于造价过高，磁悬浮在实际中推广也相对困难。
他还表示，除造价高昂之外，运行成本也将是不小的负担。“高速运行物体能耗是速度的三次方，磁悬浮能耗将非常高。”据了解，速度提升之后，空气阻力将翻倍增长，而且接触面的阻力还会进一步制约速度的提升。
而林国斌则对21世纪经济报道记者表示，即便在试验上实现了超高的速度，离商业使用仍有很长距离，现在就展望乘坐超级高铁出行还为时尚早，因为目前只是进行验证性试验，车是模型，项目投产前还要进行载人测试。
