自今年 8 月巴鐵事件以來,人們對交通領域創新的關注似乎投入了空前的熱情,然而隨後的一系列媒體報道,卻像是給人潑了一盆冷水:巴鐵目前仍處於研發階段,並不具備量產商用的可能,而在國家打擊 P2P 非法融資的大背景下,巴鐵及身後投資方「華贏凱來」明顯有着非法集資的嫌疑。吃瓜羣眾對巴鐵失望之餘,近日交通領域再次傳來好消息,由西南交通大學主導研發的懸掛式空中列車試跑成功!
該空中列車的出現,填補了我國在該領域的技術空白,讓我國成為世界第三個擁有此項技術的國家。並且,該空中列車首次突破性地使用鋰電池作為動力能源,這在全球空中列車領域,尚屬首次。新能源技術的加入,讓空中列車越來越緊跟時代。然而,對於空中列車這種不算新鮮的新鮮事物,下面幾點也許是大家還並不了解的。
我們為什麼需要空中列車?
一般而言,空中列車分為跨座式和懸掛式兩種。然而,在第四能源看來,跨座式在技術上已經很成熟,並已順利實現國產化並對外出口;並且,跨座式更像是輕量級的輕軌,並沒有「懸空」的特點。所以在此並不討論跨座式,本文所指空中列車特指懸掛式。
(重慶市跨座式空中列車 來源:中新社)
當地鐵、輕軌已成為國內各大城市的標配公共交通工具,北京、上海的地鐵線路早已密佈成一張網。那麼,我們為什麼還需要空中列車呢?因為與地鐵、輕軌相比,空中列車有非常多的優點。
首先,軌道及車身造價都便宜。一般情況下,空中列車軌道的造價往往只有地鐵的 1/5,輕軌的 1/3;單節列車車身的造價,也約為地鐵車身造價的一半左右。
第二,工程建設週期短。因為空中列車的軌道在空中搭建,材料主要有鋼柱、水泥,在工程難度上比地鐵、輕軌小很多。地鐵項目一般需要 5 年時間,輕軌 3 年,而空中列車往往只需 1 年左右即可完成。
第三,工程簡單,對環境影響小。地鐵、輕軌對地形要求嚴苛,修建時對自然與人文環境影響很大;空中列車因工程簡單,對環境影響極小。
第四,可擴展性強。地鐵、輕軌工程浩大、複雜,一旦建成,絕無修改工程的可能;空中列車工程簡單,能根據城市發展需要,進行改道、擴建、拆除。
(西南交大懸掛式空中列車試跑 來源:四川日報)
此外,空中列車還有安全性高、佔地面積小、能耗低等諸多優點。空中列車的優點可謂十分全面,然而這也並不是説它完全沒有缺點,與地鐵、輕軌相比,空中列車唯一的不足在「運力」。因重力作用,支撐空中軌道的鋼柱承受力有限,這使得每列空中列車運送乘客的人數必須進行定員限制(每節車廂 75-120 人),而每列列車只有 2-4 節車廂。反觀地鐵、輕軌,每天北京上下班高峰的地鐵車廂人口密度就已告訴我們答案。
綜合造價及運力,世界上已經使用空中列車的國家,一般將空中列車定位為特大城市地鐵、輕軌等大運力交通工具的補充;同時,也將其設定為中小城市的主要交通工具。
哪些國家擁有空中列車技術?
嚴格意義來講,目前僅有德國、日本已經實現了空中列車的長距離、多線路運營,而西南交大空中列車試跑成功,意味着中國成為世界上第三個掌握該項技術的國家。
(德國空中列車系統H-Bahn 來源:Martex)
德國是世界最早使用空中列車,同時也是線路最多的國家。世界第一條空中列車軌道誕生於 1900 年,位於德國烏帕塔爾市,該線路全長 13.3 公里。目前德國在運的空中列車線路共有 3 條,總運營里程將近 20 公里。德國空中列車的技術在全球處於領先地位,莫斯科機場線路所使用的空中列車,技術就來自德國。
(日本千葉縣空中列車 來源:Pinterest)
日本擁有單條線路最長的空中列車軌道。日本千葉縣空中列車,總營業長度 15.2 公里,該項成績獲得了 2001 年吉尼斯世界紀錄,並保持至今。日本公共交通發達,空中列車技術全球領先,懸掛式、跨座式列車都非常普及,我國重慶市 2 號線地鐵所採用的跨座式技術,就是從日本引進並逐步實現國產化的。
我國空中列車發展現狀
儘管直到今天,我國才真正掌握空中列車技術;然而,對於空中列車的研發、探索,我們從來沒有停止過。
早在 2012 年兩會上,就有政協委員提出過《關於採用空中軌道交通系統緩解城市交通困難的建議》這樣的議案;然而,受限於當時的技術水平,儘管包括北京、上海、天津等多地政府表達過將採用空中列車的意向,最終卻並未實施。
(2014年工博會,網友拍攝的上海空中列車模型)
2015 年,上海市部分區域討論將修建長達 13 公里的空中列車軌道,以緩解核心商務區交通壓力。第四能源了解到,目前該項目仍在進一步籌劃之中。
事實上,跨座式空中列車已在我國重慶、北京等多地得以運用,然而真正的懸掛式空中列車,我們才剛剛取得了歷史性突破。可以想見,空中列車將在未來中國的公共交通中扮演越來越重要的角色,但目前來看,仍處於發展的「初級階段」。
空中列車與新能源的火花
此次西南交大空中列車有一個非常大的亮點:採用鋰電池進行動力驅動。與傳統有軌電車採用高壓電流不同,鋰電池的加入,讓空中列車不需額外修建高壓變電站等基礎設施。
(印度的太陽能火車,車頂安裝太陽能面板 來源:Inshorts)
新能源的加入,無疑讓空中列車有了更大的想象空間。隨着太陽能技術、儲能技術的發展,在空中列車軌道以及車身安裝太陽能電池板,可以吸收太陽能作為能源補充。目前,在世界多地,均已出現以太陽能為動力源的火車;中國著名太陽能廠商漢能在今年 7 月發佈了 4 款全太陽能汽車;世界最大的太陽能載人飛機 Solar Impulse 2 已在今年 7 月完成其環球飛行之旅;Google 旗下無人機公司 Titan Aerospace 正在研發能在空中飛 5 年不停歇的太陽能無人機,等等。
此外,氫燃料電池也逐步在能源界展露頭角。氫燃料電池有着能量密度大、零污染等眾多優點,現已在航天、飛機等領域得以廣泛應用,汽車領域也處在逐漸普及之中。同時,制氫技術正日漸成熟,成本逐年降低,氫燃料電池驅動的空中列車指日可待。
**本文作者張龍華,文章首發第四能源(微信號:FourthEnergy),轉載請與作者取得聯繫。
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資料來源:TECH2IPO
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