中國磁懸浮呼之欲出

1、.中國磁懸浮呼之欲出今年3月，隨著世界上第一條商業(yè)化運營的磁懸浮列車工程在上海浦東打下第一樁，北京將在近期上馬兩條磁懸浮線路的消息也被披露出來。而各地有關(guān)要上磁懸浮的動議也在猛增。一時間，中國似乎已然成為第一個磁懸浮應(yīng)用大國。八達嶺長城附近和東直門可到北京機場這兩條磁懸浮線路盡管還只停留在方案階段，但卻成為國人矚目的焦點。眾說紛紜中，一個最響亮的質(zhì)疑是，八達嶺線路僅2公里，東直門到機場的間隔 也不過26公里，在如此之短的間隔 當(dāng)中修建磁懸浮線路的意義終究何在？與之相關(guān)的另外幾個問題是：與日、德等興隆國家相比，我國的磁懸浮技術(shù)進展終究如何？與地鐵和輕軌相比，磁懸浮列車的優(yōu)勢終究在哪里？帶著上述疑

2、問，記者專訪了西南交通大學(xué)磁浮列車與磁浮技術(shù)研究所副所長胡基士教授。胡基士：1982年生，河南人記者：磁懸浮列車的技術(shù)難度主要有哪些方面？胡基士：磁懸浮列車主要有兩大關(guān)鍵技術(shù)：一是懸浮技術(shù)二是驅(qū)動技術(shù)。一般的車子都是由車輪來支撐的，而懸浮列車那么是由電磁力，一種看不見的磁場將它托起來；再有就是牽引，傳統(tǒng)的車子都是由旋轉(zhuǎn)的機械帶動輪子轉(zhuǎn)，通過車輪與軌道的黏著，即摩擦現(xiàn)象產(chǎn)生牽引力的。如今車子沒有輪子以后，就無法再使用旋轉(zhuǎn)讓車子走，就用線性電機產(chǎn)生的磁力來驅(qū)動，實際上可以把線性電機看成是將旋轉(zhuǎn)電機展平，或者可以把它想像成直徑無限大。記者：我國是何時攻克上述技術(shù)難關(guān)的？胡慕士：常導(dǎo)低速磁懸浮列車的主

3、要關(guān)鍵技術(shù)是在“八五期間解決的。當(dāng)時國家科委立了一個工程，叫“磁懸浮列車關(guān)鍵技術(shù)研究，由許多單位一起攻關(guān)。但這里所說的只是技術(shù)上的一些關(guān)鍵問題，而不是工程上的，而且主要是指中低速的，不是高速的。記者：中低速和高速是怎樣一個概念？胡基士：在傳統(tǒng)概念里，時速200公里以下的列車為中低速，200公里以上的為高速。在磁懸浮的概念里，還沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的說法，大概地說，時速200公里以下為中低速，高速磁懸浮列車的時速通常在400公里以上。時速100公里的適用于城市交通，類似地鐵輕軌交通，通常采用高架。與地鐵相比，高架的本錢要低，施工周期短，難度也小。記者：既然時速在100公里左右為什么一定要用磁懸浮，用其他

4、交通工具不好嗎？胡基士：這個問題我等一會兒答復(fù)。200公里以下的時速主要用于大型城市與衛(wèi)星城之間的交通，比方說市中心到機場和周圍衛(wèi)星城。通常，100公里左右的間隔 用200公里的時速比較適宜，它的旅行時間也就是半個小時。那么為什么已經(jīng)有了那么多的傳統(tǒng)交通工具，還要用磁懸浮呢？如今城市軌道交通有一系列的優(yōu)點，而汽車那么有許多缺乏的地方：第一，汽車占地面積比較多，要修很多路，根據(jù)國外的統(tǒng)計，一輛車平均綜合占地約0307畝。記者：這個綜合占地是怎么計算出來的？胡基士：開汽車就要修道路，而且這個道路不是把所有車輛密密麻麻擺放上去就可以的，它必須保證有足夠的空間以使交通順暢，再說還要有停車場，這樣算起來

5、綜合占地比較大。第二，汽車的廢氣污染比較嚴重。第三，汽車對于一次能源的依賴，一個城市可能還感覺不出來，但是對于一個國家而言就上升到戰(zhàn)略性的問題。相比而言軌道交通的好處在于，它主要是用電，電的來源很廣，這樣不僅沒有廢氣污染問題，而且對任何一種一次性能源的依賴性也不大。當(dāng)初為什么最先修地鐵呢？因為把軌道修在地面存在很多問題，比方噪聲污染，平交道口的處理問題。所以在城市修軌道交通必需要封閉起來，要么高架，要么下地，反正必需要立交而不能平交。為理解決噪聲問題就把它下地了，當(dāng)然還有“平戰(zhàn)結(jié)合的考慮。地鐵的問題在于造價太高，北京地鐵如今根本上都是全國產(chǎn)的，每公里約5億元，如今廣東和上海采用的是進口設(shè)備，它

6、的造價還要高，每公里達78億元。但是軌道交通假如建立太少，聯(lián)不成網(wǎng)就不能充分發(fā)揮它的作用，所以地鐵的造價對于大多數(shù)城市來說還是很難承受的。為了緩解這個問題，建立輕軌是一種有效的方法，它的造價比地鐵低，而且為了減少噪音，利用了許多先進的技術(shù)。記者：輕軌的噪音污染大概有多大？胡基士：按標(biāo)準(zhǔn)，要求從25米處測量應(yīng)在75分貝以下，當(dāng)然這是就國外那些真正的輕軌而言。輕軌不是把傳統(tǒng)的火車簡單地高架就可以了的，它要考慮線路、車輛、懸掛等一系列問題，包括降低噪音、進步速度等等。比方為了降低噪音，國外有的就采用膠輪；為了進步舒適度，便采用空氣簧。輕軌的造價一般比地鐵廉價得多，但比傳統(tǒng)的列車要貴。記者：請您描繪一

7、下75分貝終究是怎樣一個概念？胡基士：我們平常說話的聲音也就是四五非常貝，75分貝約相當(dāng)于在鬧市區(qū)的感覺。記者：也就是說噪音對周圍居民的影響還是很大的。而且您剛剛的意思是說國外根本上是控制在75分貝左右，言外之意就是我們國內(nèi)還達不到這個要求。胡基士：國內(nèi)在輕軌方面根本上還是空白。記者：可是據(jù)說我們已經(jīng)準(zhǔn)備上馬輕軌工程了。胡基上：我們國家原來在80年代末由湘潭電機廠搞過一個輕軌工程，但后來沒有繼續(xù)下去。到了90年代后期大家都覺得上軌道是潮流所向，所以又從頭開場想這個事情。研究得很多，但是還沒有到達產(chǎn)業(yè)化。重慶、大連都是采用的國外技術(shù)。記者：磁懸浮與輕軌以及傳統(tǒng)軌道交通工具有何差異？胡基士：磁懸浮

8、列車和傳統(tǒng)的軌道交通工具相比，比較接近輕軌，因為都是用高架。它最大的特點就是沒有輪軌關(guān)系，而是通過磁場、磁力線產(chǎn)生的磁力支撐。因為沒有輪軌關(guān)系，它的牽引力就不受我們傳統(tǒng)的摩擦系數(shù)也就是黏著系數(shù)的限制。我們知道，汽車開到泥塘里就會產(chǎn)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這時候車輛的發(fā)動機功率并沒有下降，但轉(zhuǎn)換成實際牽引力卻下降了。輪軌系統(tǒng)的最大牽引力不僅受發(fā)動機功率的限制，而且受黏著系數(shù)的限制，因此也受天氣、地面等狀況的影響。但是，磁懸浮不存在這個問題，它與黏著系數(shù)無關(guān)，牽引力也就不受上述因素的影響，因此它的爬坡才能就比較強，只要進步它的牽引力就可以。從這個意義上說，它是一種全天候的交通工具。磁懸浮的另外一個特點就是分布

9、荷載。我們?nèi)缃竦慕煌üぞ叨际羌泻奢d，包括輕軌在內(nèi)。你看汽車整個的重量都壓在輪子上面，從幾何上看這屬于點支撐，火車、地鐵、輕軌都是如此。但是磁懸浮是面支撐，這樣對于線路的沖擊就較小，因此整個線路構(gòu)造要輕型一些，在一些技術(shù)參數(shù)上不像集中荷載要求那么高。因為是分布負荷，乘坐磁懸浮列車也比較舒適、比較平安。記者：磁懸浮的噪音污染嚴重嗎？胡基士：噪音來源于很多方面，首先是輪軌系統(tǒng)滾動和傳動產(chǎn)生的噪音；二是車輛內(nèi)部設(shè)備的噪聲，比方電機、散熱系統(tǒng)等；三是空氣，車輛摩擦空氣產(chǎn)生噪音。磁懸浮列車不存在第一種噪聲，第二種噪聲是有的，但隨著技術(shù)進步會逐漸降低；第三噪聲與速度有關(guān)，一般地說當(dāng)速度上到100200公里

10、才會有較大的噪聲。記者：去年底有報道說，西南交大成功地試驗了一輛磁懸浮列車。胡基士：原來我們一直在研究常導(dǎo)中低速的磁懸浮列車，而去年研究成功的那么是一個高溫超導(dǎo)的模型車。如今的超導(dǎo)磁懸浮列車還不是很成熟，主要是日本在研究，他們在東京旁邊的山梨縣搞了一條184公里的試驗線，時速已經(jīng)到達552公里。記者：高溫超導(dǎo)和低溫超導(dǎo)的差異在哪里？胡基士：低溫超導(dǎo)是利用液氦冷卻，一般溫度在-269。這里所說的高溫超導(dǎo)指的是液氮，溫度是-196。高溫并非通常溫度概念中的常溫，而是相對于低溫而言的。低溫的本錢高，因為液氦的來源相對較少，不像液氮，氮氣在空氣中的含量非常豐富。記者：那為什么要研究低溫超導(dǎo)呢？胡基士：

11、這是因為最初在高溫的情況下，實現(xiàn)不了超導(dǎo)，于是先研究了低溫超導(dǎo)。如今人們在研究高溫超導(dǎo)，因為溫度提得越高推廣應(yīng)用的可能性也越大。記者：那是不是高溫超導(dǎo)的技術(shù)難度比低溫超導(dǎo)要大？胡基士：確實是這樣的。記者：北京市如今正準(zhǔn)備在八達嶺和東直門到北京機場之間修建兩條軌道，這個工程已經(jīng)確定了嗎？胡基土：八達嶺這條線路上磁懸浮的可能性比較大，而從東直門到機場這條線路到底是上磁懸浮還是輕軌，目前正在論證過程之中，還沒有定論。記者：北京這兩條磁懸浮線路的可行性如何？胡基土：目前全世界還沒有一條磁懸浮列車線路真正投入商業(yè)運行，搞得比較好的有德國和日本。德國的高速磁懸浮，從技術(shù)上說應(yīng)該是比較成熟了，可以到達商業(yè)應(yīng)

12、用的程度，但是由于德國本身的市場容量比較小，現(xiàn)代交通工具比較興隆，所以沒有一條適宜的線給它建。上海那條線路就是應(yīng)用的德國技術(shù)，最大時速在430公里。日本搞了兩套系統(tǒng)，一套是高速，是由鐵路部門投資的，想與航空競爭，但是這個系統(tǒng)目前還不非常成熟，可靠性、平安性和經(jīng)濟性都還需要進一步考慮；另外一套系統(tǒng)是中低速，由航空公司搞的，主要想應(yīng)用在機場到市區(qū)之間的延伸效勞。日本主要定位了三種檔次，即時速100公里、200公里和300公里。100公里這個檔次目前正在名古屋修建一條89公里的應(yīng)用線，200、300只是一種概念設(shè)計，還沒有進入本質(zhì)性階段。我們國家主要搞的也是中低速，100公里左右，我們?nèi)缃袂喑巧浇ǖ?/p>

13、試驗線工程已經(jīng)開工了，車輛近期就出廠，是由西南交通大學(xué)、長春客車廠和株洲電力機車研究所共同出資結(jié)合研制的。北京假如要上這兩條線，我們覺得建這種中低速的，時速在150公里左右的為好。我們認為加把油，利用國產(chǎn)技術(shù)應(yīng)該問題不大。記者：從試驗線到商業(yè)應(yīng)用最大的問題是什么？胡基士：主要是平安性、可靠性及經(jīng)濟性問題。車子能在試驗線上跑和能在線路上穩(wěn)這條線路可以按照200公里的標(biāo)準(zhǔn)來考慮，車子那么可先按150公里的時速標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計，以后再提到200公里。記者：磁懸浮提速是對車廂還是對軌道有要求。胡基士：首先是車輛的問題。功率首先要上來，這種車輛的牽引設(shè)備是在車上，其次是軌道的問題，因為地面的電要送到車上去，所

14、以在線路和車輛之間存在一個受流的過程。這就好比城市電車上面掛有一根桿子夾在電線上，那根桿子叫受流器，電線那么是供電網(wǎng)。中低速磁懸浮也存在接觸受流問題，所以中低速的磁懸浮還不是完全的無接觸，受電這一點還是有接觸的，盡管接觸的面積和力很小，但還是會影響速度的。設(shè)計線路時肯定要考慮速度的余量。在建時速100公里的系統(tǒng)時，線路要按時速200公里的標(biāo)準(zhǔn)來考慮，便于提速后使用。記者：您覺得在兩公里的間隔 上建一條磁懸浮線路，是否有必要？胡基土：從目前情況看，八達嶺那邊至少是需要一個交通的銜接，原來在規(guī)劃八達嶺高速公路時，就規(guī)劃了這么一條銜接線。我想就北京控股公司而言，他們考慮的是：首先這條線路需要一個交通

15、工具，其次磁懸浮會產(chǎn)生比較好的社會效益，也就是說會吸引很多的游客到八達嶺，另外在同等情況下票位也會比其他交通工具高一些。畢竟和市內(nèi)公共交通有所不同，在這里磁懸浮會成為一種旅游工程。記者：這條線路會不會對長城景區(qū)造成影響？胡基士：現(xiàn)場地形我也曾經(jīng)去看過，應(yīng)該說不會給長城的景區(qū)造成什么負面影響。因為那里本身就有一條鐵道路，磁懸浮的線路根本已經(jīng)定下來，大致是在鐵路旁邊沿著鐵路走，周圍根本沒有什么大的建筑。而且與長城還有一點間隔 ，對長城景區(qū)的影響我想不會太大。記者：兩公里對磁懸浮列車的速度是不是表達不出來？胡基士：它本身就是低速列車，高速意義也不大，因此平均速度跑到50公里就不錯了。兩分鐘就到了。記

16、者：這樣一個純粹的商業(yè)行為是不是投資太大了？胡基士：我估計整個工程下來大約需要3億人民幣。記者：東直門這條線路您感覺上輕軌還是上磁懸浮好？胡基士：我感覺上磁懸浮會比較好一些。今后建造衛(wèi)星城是一個大趨勢，而這條路又是朝著順義的方向，沿線會成為很重要的交通走廊；隨著經(jīng)濟的開展，人們對于交通工具舒適性的要求會逐漸進步。根據(jù)這條線路的特點，我覺得走高架比校可行，因為要過兩個立交橋，三元橋和四元橋，詳細怎么過可以再商榷。但是無論如何都不可能采取平交，而地鐵的造價又太貴，因此高架應(yīng)該是一個比較適宜的選擇。走高架就要涉及以下幾個問題，一是噪音問題，二是爬坡才能，再有就是綜合比較它的造價和舒適度，相比而言磁懸浮當(dāng)然比輕軌有優(yōu)勢。此外，建磁懸浮還有一個示范作用，上海的那條線是高速線路，它的示范作用是大城市之間的干線交通。北京的這條線路是中低速的，其示范作用在于大城市和其衛(wèi)星城之間的交通。另一個意義在于上海那條線是引進的德國技術(shù)，而這條線那么主要是國產(chǎn)技術(shù)。再有，磁懸浮的技術(shù)含量比較高，無論從舒適度、環(huán)境保護、可持續(xù)開展等方面都有其優(yōu)點。不僅如此，磁懸浮還可以帶動一些技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的開展，比方它的控制技術(shù)，線性驅(qū)動技術(shù)和無線通信技術(shù)都可移植到其他工