文/本刊記者 秦鳳華
就在高速磁浮列車(chē)安全與否的爭論沸沸揚揚、滬杭高速磁浮擱淺的同時(shí),中低速磁浮技術(shù)已悄然走上了產(chǎn)業(yè)化實(shí)施道路——擁有中國自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)中低速磁浮實(shí)用型列車(chē)將于6月研制成功,在完成安全運行試驗里程后即可投入批量生產(chǎn)。
在北車(chē)唐山軌道車(chē)輛有限責任公司,記者有幸親身乘坐了工程化樣車(chē)。在這條1.5公里的實(shí)驗線(xiàn)上,磁浮列車(chē)輕松自如地爬越了一個(gè)高坡,并經(jīng)過(guò)了一個(gè)轉彎半徑只有100m的彎道,在直線(xiàn)的時(shí)速達到了100公里。如果不是事先知道這是采用了國際先進(jìn)的磁浮技術(shù),坐在車(chē)上的人根本感覺(jué)不到車(chē)身是“懸浮”在軌道之上。
北京控股磁浮技術(shù)發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“北控磁浮公司”)常務(wù)副總經(jīng)理王平告訴《中國投資》:由北控磁浮公司和國防科技大學(xué)共同研發(fā)的“中低速磁浮交通系統集成及核心技術(shù)”,已成功實(shí)現全尺寸試驗車(chē)和工程化樣車(chē)的研制及在軌試驗運行。
記者了解到,這種磁浮車(chē)最高時(shí)速可達120公里。單輛車(chē)輛承重不小于12噸,載重、車(chē)重比達到國際同期先進(jìn)水平。該列車(chē)的研制成功,標志著(zhù)我國已經(jīng)基本掌握了中低速磁浮列車(chē)的各項關(guān)鍵技術(shù),具有自主知識產(chǎn)權并實(shí)現了國產(chǎn)化生產(chǎn)。
2010年,我國首條中低速磁浮線(xiàn)路將有望率先在深圳開(kāi)工建設,而目前中山和北京等地也正在進(jìn)行相關(guān)應用可行性研究分析。中低速磁浮技術(shù)即將跨入前景廣闊的應用時(shí)代。
10年突破核心技術(shù)
世界首條運營(yíng)的中低速磁浮線(xiàn)路在日本,這條8.9公里長(cháng)的商業(yè)運行線(xiàn)連接了名古屋一個(gè)地鐵車(chē)站和市郊的一個(gè)現代化居住區,目前運行良好。除此之外,韓國、美國等國家也在積極開(kāi)展對中低速磁浮技術(shù)的研發(fā)。誰(shuí)能迅速擁有該核心技術(shù)并使之產(chǎn)業(yè)化,就能在未來(lái)軌道交通領(lǐng)域布下重要一棋。
早在“八五”“九五”科技攻關(guān)期間,我國國防科技大學(xué)、西南交通大學(xué)、鐵道科學(xué)研究院、中國科學(xué)院電工所等科研機構已經(jīng)開(kāi)展了中低速磁浮技術(shù)的研究。
“然而當時(shí)的研發(fā)只是停留在實(shí)驗室階段,并不具備產(chǎn)業(yè)化實(shí)施的條件”,王平介紹說(shuō)。
1999年,北控磁浮公司和國防科技大學(xué)及國內其他在相關(guān)領(lǐng)域內最具優(yōu)勢的研究及生產(chǎn)建設單位合作,進(jìn)行中低速磁浮交通的系統工程化研發(fā)。北控磁浮公司和國防科技大學(xué)簽訂了長(cháng)期、排他性合作協(xié)議,北控磁浮公司投入1億元人民幣,作為中低速磁浮列車(chē)交通系統工程化研發(fā)的投資、組織、運作和技術(shù)主體。
之后,“中低速磁浮交通技術(shù)及工程化應用研究”被列入由原建設部組織實(shí)施的“十一五”國家科技支撐計劃重點(diǎn)項目“新型軌道交通技術(shù)”中,作為未來(lái)軌道交通領(lǐng)域需要突破的三大核心技術(shù)之一。
依托已有的研發(fā)手段和建設完成的唐山工程化試驗示范線(xiàn)以及新研制的實(shí)用型列車(chē),北控磁浮公司-國防科大工程化體系根據中低速磁浮市場(chǎng)應用的要求,完成了100km/h以上的運行速度,70‰坡道運行,不低于40km/h速度通過(guò)R100m曲線(xiàn)和R50m曲線(xiàn)等運行試驗,完全實(shí)現了中低速磁浮列車(chē)核心技術(shù)和系統集成技術(shù)的成熟掌握。
王平告訴記者,與常規軌道交通系統相比,中低速磁浮交通系統主要有三大優(yōu)點(diǎn):一是不存在脫軌問(wèn)題,安全可靠;二是車(chē)身與軌道之間無(wú)接觸,運行平穩,乘坐舒適;三是噪音很低,沒(méi)有輪軌之間的撞擊和摩擦,磁浮列車(chē)運行時(shí),距離10米處,噪聲小于64分貝。
從施工角度看,中低速磁浮占地面積少,轉彎半徑小,爬坡能力強,對城市復雜地形有較強的適應能力。從環(huán)境角度看,磁浮列車(chē)使用電力牽引,無(wú)空氣污染,有利于環(huán)境保護,特別適合那些對環(huán)境要求較高的城區和旅游景點(diǎn),作為市民出行和游客觀(guān)光的交通工具。
“從后期維護成本來(lái)說(shuō),磁浮列車(chē)運行時(shí)無(wú)輪軌磨損,壽命長(cháng),機械維修工作量少,因而運營(yíng)維護費用相對于常規地鐵方式較低”,王平說(shuō)。綜合來(lái)看,中低速磁浮交通技術(shù)具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景,是一種新型的軌道交通工具。
德國作為全球最早開(kāi)展磁浮技術(shù)研究的國家,其專(zhuān)家來(lái)唐山機車(chē)廠(chǎng)參觀(guān)時(shí),親身體會(huì )到了中國自主開(kāi)發(fā)的中低速磁浮列車(chē)的穩定和安全?!八麄兒苁求@訝于中國自主開(kāi)發(fā)技術(shù)的成熟和性能穩定”,王平對此十分自豪。
集成攻關(guān)降低造價(jià)
目前,磁浮列車(chē)分為高速和中低速兩種類(lèi)型。高速磁浮列車(chē)時(shí)速可達400-500公里,德國和日本擁有核心技術(shù),德國電磁型(FMS)技術(shù)在上海建有30公里運營(yíng)線(xiàn),日本電動(dòng)型(EDS)技術(shù)仍處于試驗階段,尚未投入應用。而電磁型(FMS)中低速磁浮列車(chē),時(shí)速為100-150公里,日本和中國等國家擁有該項技術(shù)。
“與高速磁浮列車(chē)相比,中低速磁浮列車(chē)擁有安全性高、工程造價(jià)相對低等優(yōu)點(diǎn)”,王平告訴《中國投資》。
原本將于2010年開(kāi)工建設的滬杭磁浮項目又被上海市等有關(guān)方面無(wú)期限擱置,新方案仍將等待國家相關(guān)職能部門(mén)的審批。其中很重要的原因就是高速磁浮工程造價(jià)高,而且由于居民對電磁波輻射的擔心,新方案擬將上海段線(xiàn)路由地上改為地下的敷設方式,因此在原有投資的基礎上又要追加較高的成本。
“對于中低速磁浮,居民大可放心”,北控磁浮公司副總經(jīng)理、總工程師王永寧告訴記者,按照他們在唐山的試驗線(xiàn)測試,中低速磁浮的直流磁場(chǎng)強度遠比世界衛生組織推薦的國際標準低,從現場(chǎng)檢測的數據來(lái)看,甚至小于正??措娨晫θ梭w的影響。
此外,中低速磁浮列車(chē)有轉彎半徑小、爬坡能力強和線(xiàn)路橋梁載荷分布均勻等特點(diǎn),大量減少了征地拆遷,降低了線(xiàn)路橋梁工程造價(jià)和綜合造價(jià),從而節省建設投資。
記者了解到,目前軌道交通每公里造價(jià)約為4—6億元,一些線(xiàn)路甚至超過(guò)7億元。其不菲的造價(jià)使地方政府對此投資格外謹慎。
“在相同條件下,中低速磁浮交通系統的綜合造價(jià)不高于輪軌”,王平十分肯定地告訴記者。按照目前深圳地鐵8號線(xiàn)及其15個(gè)站點(diǎn)設計,其工程造價(jià)約為每公里2.8億元,遠低于傳統地鐵造價(jià)。
而且,在軌道用鋼、信號系統、轉向架、機車(chē)等方面,國內一些科研單位和企業(yè)的加入不僅實(shí)現了關(guān)鍵設備和技術(shù)的國產(chǎn)化,也大大降低了中低速磁浮交通系統應用的整體造價(jià)。
以軌道所需用鋼為例。中低速磁浮列車(chē)軌道呈F形,軋制難度極高。早在2005年12月21日,北控磁浮公司、萊蕪鋼鐵集團有限公司、國防科技大學(xué)就簽署了“中低速磁浮列車(chē)軌排研制生產(chǎn)合作協(xié)議”,共同研究開(kāi)發(fā)中低速磁浮交通專(zhuān)用軌排。2008年6月,由我國自主研發(fā)的中低速磁浮列車(chē)專(zhuān)用F型鋼在萊鋼軋制成功。
作為軌道交通關(guān)鍵技術(shù)之一,由中國鐵路通信信號系統研究設計院研制的信號系統已經(jīng)成功應用在試驗線(xiàn)上。此外,北控磁浮公司、國防科技大學(xué)和株洲電力機車(chē)研究所等研制的磁浮列車(chē)控制系統,可以確保磁浮列車(chē)安全運行。
經(jīng)專(zhuān)家評審,北控磁浮公司組織研制的中低速磁浮列車(chē),在懸浮能力、懸浮控制、系統集成技術(shù)等方面均達到世界先進(jìn)水平。將在6月投產(chǎn)的國產(chǎn)中低速磁浮實(shí)用型列車(chē),更是集合了前期研發(fā)試驗的經(jīng)驗和成果。
目前來(lái)看,傳統輪軌列車(chē)造價(jià)約為600-800萬(wàn)元/輛,與之相比,中低速磁浮的列車(chē)造價(jià)要略高一些,隨著(zhù)車(chē)輛制造技術(shù)水平的提高和大規模產(chǎn)業(yè)化實(shí)施,中低速磁浮列車(chē)造價(jià)有望進(jìn)一步降低,每臺車(chē)輛造價(jià)將控制在1000萬(wàn)元以?xún)取?/p>
隨著(zhù)國產(chǎn)磁浮列車(chē)的成功,磁浮交通項目的總成本將大幅度下降,這也為眾多磁浮交通項目帶來(lái)機會(huì )。目前,中低速磁浮交通各項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化條件均已成熟,相關(guān)設備已實(shí)現國產(chǎn)化,具備了工程實(shí)施的能力。
首套“花落”深圳地鐵
2003年北京地鐵10號線(xiàn)開(kāi)工建設之初,就曾經(jīng)設想過(guò)采取中低速磁浮交通的方式,也為此做過(guò)實(shí)驗,但由于當時(shí)技術(shù)并不完善,論證并不是很充分,加之10號線(xiàn)又是一條為北京奧運會(huì )服務(wù)的線(xiàn)路,工期較為緊張,最終沒(méi)有采用。
早在2000年,北控磁浮公司就在醞釀建設八達嶺中低速磁浮旅游示范線(xiàn),但是由于種種原因,未能進(jìn)行實(shí)施?!叭绻敃r(shí)我們開(kāi)工建設了,那么中低速磁浮的‘世界第一’就是我們的”,王永寧不無(wú)遺憾地說(shuō)。
所幸的是,2006年深圳市政府規劃建設地鐵8號線(xiàn),中低速磁浮交通再次進(jìn)入政府視線(xiàn)中。
中低速磁浮交通之所以能夠有望率先在深圳8號線(xiàn)落戶(hù),和這條線(xiàn)路的特點(diǎn)不無(wú)關(guān)系。據悉,深圳8號線(xiàn)沿山區和海邊行進(jìn),常住人口密集,輻射沿線(xiàn)常住人口超過(guò)60萬(wàn),日常公共交通需求巨大。而且,沿線(xiàn)商貿旅游業(yè)興旺,隨著(zhù)東部華僑城的開(kāi)業(yè)和深圳東部旅游的綜合開(kāi)發(fā),到2010年巨大的交通需求將給鹽田乃至深圳東部交通帶來(lái)極大壓力。
按照目前深圳市軌道辦對8號線(xiàn)的客流量預測模型預計,到2025年8號線(xiàn)高峰小時(shí)單向客流將近3萬(wàn)人,按照《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》規定,深圳市明確了線(xiàn)路采用輕軌。由于中低速磁浮交通系統整體造價(jià)低,安全性能好,線(xiàn)路適應性強,2006年深圳市軌道交通工作第三次會(huì )議同意深圳市地鐵公司啟動(dòng)8號線(xiàn)采用中低速磁浮的前期研究。此外,中低速磁浮交通適合于旅游景區的環(huán)境保護和觀(guān)光,這也促使深圳市政府決定研究采用該技術(shù)的可行性。
“中低速磁浮交通完全是按照軌道交通的要求和標準研發(fā)和實(shí)施的,其單向運量能夠達到每小時(shí)3.8萬(wàn)人,適合于特大城市的周邊地區、大中城市的中心地區、城市和市郊、衛星城之間和旅游景區的交通連接”,王永寧告訴記者。
他還透露:“為配合產(chǎn)業(yè)實(shí)施,中低速磁浮交通系列標準研究已列入‘十一五’國家科技支撐計劃課題,北控磁浮公司工程化體系擬定了12項中低速磁浮系列標準,其中6項已列為國家建設行業(yè)標準編制規劃。作為企業(yè)標準,已經(jīng)編制出版了4項,其余8項將于2009年11月前全部出版完成”。
在去年6月唐山的項目工作會(huì )上,中國工程院院士、時(shí)任建設部副部長(cháng)、現北京市副市長(cháng)黃衛就表示,中低速磁浮交通技術(shù)在我國的研究發(fā)展極其鼓舞人心,應研究實(shí)施的條件。與此同時(shí),“新型城市軌道交通技術(shù)”課題小組組長(cháng)、中國工程院院士、資深專(zhuān)家施仲衡也指出:“中低速磁浮交通是軌道交通的一個(gè)轉折點(diǎn),是發(fā)展方向”。
記者還了解到,北京市政協(xié)委員、北控磁浮公司董事長(cháng)劉志明在今年北京市“兩會(huì )”上再次提出議案,建議政府考慮在北京軌道交通規劃基礎上,選擇一條合適線(xiàn)路,進(jìn)行中低速磁浮交通方案的研究論證,爭取盡快在北京建設一條磁浮交通線(xiàn)。
他期待,“從磁浮交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展角度,加大政府有關(guān)部門(mén)支持和指導力度,促成北京中低速磁浮交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展”。
相關(guān)閱讀