2010年3月13日,在全國人大新聞中心舉行的集體采訪中,鐵道部總規劃師鄭健透露,上海至杭州199千米的磁懸浮項目立項已獲批復,目前正在做深化研究。我國要不要建設磁懸浮已爭論多年,或支持,或反對,專家們論述各自觀點的文章經常見諸于各種報刊與網絡。要不要建設?怎樣規劃建設?現在終于有了結論。
磁懸浮并非重復建設
2003年10月,全長31千米的上海磁懸浮浦東機場線建成,繼而正式運行。當年我國鐵路列車的時速一般在100千米左右,磁懸浮時速450千米具有明顯的優勢。于是,沒過多久磁懸浮滬杭線又提上了議事日程,可是因沿線居民的強烈反對,此項工程一度擱置。
今天,我國已經開始,并將要建成全國范圍內的高速鐵路網,時速高達350千米。雖然磁懸浮速度更快,理論上滬杭線199千米只需26.5分鐘,可是按高鐵的速度計算,也只需34.1分鐘而已。兩者只相差7.6分鐘,上海與杭州還是可形成半小時都市圈。那么已經規劃了高鐵滬杭線,為什么還要另起爐灶,重復建造磁懸浮呢?更何況高鐵還擁有自己的知識產權。
其實,磁懸浮與高鐵并非是區區幾分鐘的差別,建設磁懸浮絕非重復建設。
磁懸浮的優越性
那么,磁懸浮到底是怎樣一種技術,它具有什么優越性呢?世界上磁懸浮技術有好幾種,上海的磁懸浮列車是“常導磁斥型”(簡稱“常導型”)磁懸浮列車。這是利用“同性相斥”原理設計。在列車兩側轉向架上安裝的懸浮電磁鐵,和鋪設在軌道上的磁鐵,產生相互排斥的電磁力,當電磁排斥力與列車的重力達到平衡時,列車就會懸浮起來。
磁懸浮就是利用這一原理,使列車浮起1厘米左右。磁懸浮列車與鐵軌不存在任何機械接觸,是沒有車輪而懸空行駛的車輛。因此它擁有那些依靠車輪行駛的車輛所無法比擬的優越性。由于列車懸浮行駛,與鐵軌不接觸,所以速度快,而且運行平穩、舒適,易于實現行駛的自動控制。雖然目前的磁懸浮時速為450千米,但它有極大的發展潛力,其理論時速可高達800甚至1000千米。
由于無車輪,所以沒有車輪機械摩擦產生的噪音和能量的損耗;以電能為動力,能耗低、不直接產生有害氣體,有利于環境保護。在未來的低碳經濟時代,磁懸浮技術是可以部分替代航空的超高速交通技術,對于正在建設創新型經濟,努力占據未來世界科技高地的我國而言,具有舉足輕重的戰略意義。磁懸浮這些獨特的性能和作用是高鐵所不能完全替代的,所以磁懸浮決不是重復建設。
磁懸浮的技術瓶頸
毋庸置疑,磁懸浮還有不少技術問題有待我們去解決。有些專家甚至認為,在一些技術瓶頸未突破前,不宜匆忙上馬。目前,除了投資過高外,至少還有兩個技術瓶頸制約著我們發展磁懸浮交通。
一是對磁懸浮安全要求高。在陸地上行駛的車輛沒有車輪就沒有機械摩擦,沒有摩擦阻力,速度快了,但剎車也困難了,必須靠電磁力來制動,技術上復雜多了。一旦突然停電,懸空飛駛的磁懸浮列車突然失去電磁力的依托,一下子掉到鐵軌上,會發生滑動摩擦。極大的慣性力和瞬間產生的巨大摩擦阻力“碰撞”,足以導致慘烈的悲劇事故。而且,列車在高架上發生事故時,高空難以救援,要把沒有輪子的列車拖出事故現場也是板困難的。
2006年,因為突然停電,德國磁懸浮列車在試運行途中與一輛維修車相撞。車上只有29人,其中25人死亡,4人重傷,現場慘不忍睹。
二是磁懸浮存在較大磁輻射。高速行駛的磁懸浮列車會產生較大的磁輻射,如果穿過居民密集區,會對居民身體造成不良干擾。這也正是上海磁懸浮項目一度擱置的原因。現在有專家提出磁懸浮的“入地方案”,即采用磁懸浮列車從地下25米深處穿過居民密集區,不讓磁輻射以及噪音、震動等其他干擾傳到地面上,從而避免它對居民生活產生負面影響。
不過,磁懸浮入地的方案并非十全十美。這樣一來,建設成本就會猛增一大截。有專家估算,原磁懸浮建設成本約為每千米2.5至3億元,采用“八地方案”后可能會達到每千米5億元。而且,磁懸浮列車在隧道里行駛,空氣阻力驟然增強。一方面影響了車速,使磁懸浮失去了優越性;另一方面,列車懸浮磁線圈的冷卻主要依靠高速時流風,一旦車速變慢,則冷卻風速變慢。然而,列車須克服驟增的阻力而驅動功率不變,如此會引起線圈過熱而燒毀,甚至造成火災。顯然“入地方案”還存在著必須克服的技術難題。
挑戰和機遇并存
當今世界,德、日、美、英等國都在積極研究磁懸浮這一新技術。我國與西方發達國家雖然不在同一起跑線上,但差距并不很大。
我國的輪軌鐵路技術有近百年的歷史,今天已形成了專門從事機車設計、科研創新的產業大軍,擁有數十年設計、制造、運營、維修配套經驗的幾十萬人的產業鏈。所以在高鐵技術方面并不亞于西方發達國家。在此基礎上,假以時日全面掌握磁懸浮技術,甚至達到世界領先地位也是可能的。
雖然磁懸浮技術最初引進于德國,但我國經過上海浦東機場線的建設和多年的商業經營,不僅在經濟運營上積累了豐富經驗,而且在技術上經消化吸收也日漸成熟,并形成了一些自己的專利。可以說,磁懸浮列車關鍵技術仍掌握在德國手中(他們賣產品而不肯賣技術)。在磁懸浮列車軌道技術上,我國并不遜色于任何西方發達國家。
不要小看軌道技術,磁懸浮高架軌道的精度要求極高,在以1千米計的長度上,高架道軌的容許誤差不得超過1毫米,這不僅涉及電磁動力學、電氣學、機械制造學,還有建筑學、地基學等多門學科。我國專家通過努力已經掌握了世界先進的軌道技術,相信通過努力也能掌握世界先進的磁懸浮列車技術。
總之,挑戰與機遇并存。建設磁懸浮,我國既遭遇技術上的挑戰,同時也獲得占領世界科技新制高點的機遇。
[責任編輯]張田勘