中低速磁懸浮產(chǎn)業(yè)化破繭

2009-06-15 23:12:13      秦鳳華

  文/本刊記者 秦鳳華

  就在高速磁浮列車安全與否的爭論沸沸揚揚、滬杭高速磁浮擱淺的同時,中低速磁浮技術(shù)已悄然走上了產(chǎn)業(yè)化實施道路——擁有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)中低速磁浮實用型列車將于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)。

  在北車唐山軌道車輛有限責任公司,記者有幸親身乘坐了工程化樣車。在這條1.5公里的實驗線上,磁浮列車輕松自如地爬越了一個高坡,并經(jīng)過了一個轉(zhuǎn)彎半徑只有100m的彎道,在直線的時速達到了100公里。如果不是事先知道這是采用了國際先進的磁浮技術(shù),坐在車上的人根本感覺不到車身是“懸浮”在軌道之上。

  北京控股磁浮技術(shù)發(fā)展有限公司(以下簡稱“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(tǒng)集成及核心技術(shù)”,已成功實現(xiàn)全尺寸試驗車和工程化樣車的研制及在軌試驗運行。

  記者了解到,這種磁浮車最高時速可達120公里。單輛車輛承重不小于12噸,載重、車重比達到國際同期先進水平。該列車的研制成功,標志著我國已經(jīng)基本掌握了中低速磁浮列車的各項關(guān)鍵技術(shù),具有自主知識產(chǎn)權(quán)并實現(xiàn)了國產(chǎn)化生產(chǎn)。

  2010年,我國首條中低速磁浮線路將有望率先在深圳開工建設(shè),而目前中山和北京等地也正在進行相關(guān)應(yīng)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(yīng)用時代。

  10年突破核心技術(shù)

  世界首條運營的中低速磁浮線路在日本,這條8.9公里長的商業(yè)運行線連接了名古屋一個地鐵車站和市郊的一個現(xiàn)代化居住區(qū),目前運行良好。除此之外,韓國、美國等國家也在積極開展對中低速磁浮技術(shù)的研發(fā)。誰能迅速擁有該核心技術(shù)并使之產(chǎn)業(yè)化,就能在未來軌道交通領(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(gòu)已經(jīng)開展了中低速磁浮技術(shù)的研究。

  “然而當時的研發(fā)只是停留在實驗室階段,并不具備產(chǎn)業(yè)化實施的條件”,王平介紹說。

  1999年,北控磁浮公司和國防科技大學(xué)及國內(nèi)其他在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)最具優(yōu)勢的研究及生產(chǎn)建設(shè)單位合作,進行中低速磁浮交通的系統(tǒng)工程化研發(fā)。北控磁浮公司和國防科技大學(xué)簽訂了長期、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交通系統(tǒng)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(yīng)用研究”被列入由原建設(shè)部組織實施的“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“新型軌道交通技術(shù)”中,作為未來軌道交通領(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(shè)完成的唐山工程化試驗示范線以及新研制的實用型列車,北控磁浮公司-國防科大工程化體系根據(jù)中低速磁浮市場應(yīng)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R100m曲線和R50m曲線等運行試驗,完全實現(xiàn)了中低速磁浮列車核心技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)的成熟掌握。

  王平告訴記者,與常規(guī)軌道交通系統(tǒng)相比,中低速磁浮交通系統(tǒng)主要有三大優(yōu)點:一是不存在脫軌問題,安全可靠;二是車身與軌道之間無接觸,運行平穩(wěn),乘坐舒適;三是噪音很低,沒有輪軌之間的撞擊和摩擦,磁浮列車運行時,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(zhuǎn)彎半徑小,爬坡能力強,對城市復(fù)雜地形有較強的適應(yīng)能力。從環(huán)境角度看,磁浮列車使用電力牽引,無空氣污染,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(qū)和旅游景點,作為市民出行和游客觀光的交通工具。

  “從后期維護成本來說,磁浮列車運行時無輪軌磨損,壽命長,機械維修工作量少,因而運營維護費用相對于常規(guī)地鐵方式較低”,王平說。綜合來看,中低速磁浮交通技術(shù)具有良好的市場發(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展磁浮技術(shù)研究的國家,其專家來唐山機車廠參觀時,親身體會到了中國自主開發(fā)的中低速磁浮列車的穩(wěn)定和安全?!八麄兒苁求@訝于中國自主開發(fā)技術(shù)的成熟和性能穩(wěn)定”,王平對此十分自豪。

  集成攻關(guān)降低造價

  目前,磁浮列車分為高速和中低速兩種類型。高速磁浮列車時速可達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公里運營線,日本電動型(EDS)技術(shù)仍處于試驗階段,尚未投入應(yīng)用。而電磁型(FMS)中低速磁浮列車,時速為100-150公里,日本和中國等國家擁有該項技術(shù)。

  “與高速磁浮列車相比,中低速磁浮列車擁有安全性高、工程造價相對低等優(yōu)點”,王平告訴《中國投資》。

  原本將于2010年開工建設(shè)的滬杭磁浮項目又被上海市等有關(guān)方面無期限擱置,新方案仍將等待國家相關(guān)職能部門的審批。其中很重要的原因就是高速磁浮工程造價高,而且由于居民對電磁波輻射的擔心,新方案擬將上海段線路由地上改為地下的敷設(shè)方式,因此在原有投資的基礎(chǔ)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測試,中低速磁浮的直流磁場強度遠比世界衛(wèi)生組織推薦的國際標準低,從現(xiàn)場檢測的數(shù)據(jù)來看,甚至小于正??措娨晫θ梭w的影響。

  此外,中低速磁浮列車有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強和線路橋梁載荷分布均勻等特點,大量減少了征地拆遷,降低了線路橋梁工程造價和綜合造價,從而節(jié)省建設(shè)投資。

  記者了解到,目前軌道交通每公里造價約為4—6億元,一些線路甚至超過7億元。其不菲的造價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(tǒng)的綜合造價不高于輪軌”,王平十分肯定地告訴記者。按照目前深圳地鐵8號線及其15個站點設(shè)計,其工程造價約為每公里2.8億元,遠低于傳統(tǒng)地鐵造價。

  而且,在軌道用鋼、信號系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架、機車等方面,國內(nèi)一些科研單位和企業(yè)的加入不僅實現(xiàn)了關(guān)鍵設(shè)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(tǒng)應(yīng)用的整體造價。

  以軌道所需用鋼為例。中低速磁浮列車軌道呈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“中低速磁浮列車軌排研制生產(chǎn)合作協(xié)議”,共同研究開發(fā)中低速磁浮交通專用軌排。2008年6月,由我國自主研發(fā)的中低速磁浮列車專用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(tǒng)研究設(shè)計院研制的信號系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用在試驗線上。此外,北控磁浮公司、國防科技大學(xué)和株洲電力機車研究所等研制的磁浮列車控制系統(tǒng),可以確保磁浮列車安全運行。

  經(jīng)專家評審,北控磁浮公司組織研制的中低速磁浮列車,在懸浮能力、懸浮控制、系統(tǒng)集成技術(shù)等方面均達到世界先進水平。將在6月投產(chǎn)的國產(chǎn)中低速磁浮實用型列車,更是集合了前期研發(fā)試驗的經(jīng)驗和成果。

  目前來看,傳統(tǒng)輪軌列車造價約為600-800萬元/輛,與之相比,中低速磁浮的列車造價要略高一些,隨著車輛制造技術(shù)水平的提高和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化實施,中低速磁浮列車造價有望進一步降低,每臺車輛造價將控制在1000萬元以內(nèi)。

  隨著國產(chǎn)磁浮列車的成功,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機會。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(shè)備已實現(xiàn)國產(chǎn)化,具備了工程實施的能力。

  首套“花落”深圳地鐵

  2003年北京地鐵10號線開工建設(shè)之初,就曾經(jīng)設(shè)想過采取中低速磁浮交通的方式,也為此做過實驗,但由于當時技術(shù)并不完善,論證并不是很充分,加之10號線又是一條為北京奧運會服務(wù)的線路,工期較為緊張,最終沒有采用。

  早在2000年,北控磁浮公司就在醞釀建設(shè)八達嶺中低速磁浮旅游示范線,但是由于種種原因,未能進行實施?!叭绻敃r我們開工建設(shè)了,那么中低速磁浮的‘世界第一’就是我們的”,王永寧不無遺憾地說。

  所幸的是,2006年深圳市政府規(guī)劃建設(shè)地鐵8號線,中低速磁浮交通再次進入政府視線中。

  中低速磁浮交通之所以能夠有望率先在深圳8號線落戶,和這條線路的特點不無關(guān)系。據(jù)悉,深圳8號線沿山區(qū)和海邊行進,常住人口密集,輻射沿線常住人口超過60萬,日常公共交通需求巨大。而且,沿線商貿(mào)旅游業(yè)興旺,隨著東部華僑城的開業(yè)和深圳東部旅游的綜合開發(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極大壓力。

  按照目前深圳市軌道辦對8號線的客流量預(yù)測模型預(yù)計,到2025年8號線高峰小時單向客流將近3萬人,按照《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市快速軌道交通建設(shè)管理的通知》規(guī)定,深圳市明確了線路采用輕軌。由于中低速磁浮交通系統(tǒng)整體造價低,安全性能好,線路適應(yīng)性強,2006年深圳市軌道交通工作第三次會議同意深圳市地鐵公司啟動8號線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(qū)的環(huán)境保護和觀光,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)和實施的,其單向運量能夠達到每小時3.8萬人,適合于特大城市的周邊地區(qū)、大中城市的中心地區(qū)、城市和市郊、衛(wèi)星城之間和旅游景區(qū)的交通連接”,王永寧告訴記者。

  他還透露:“為配合產(chǎn)業(yè)實施,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(shè)行業(yè)標準編制規(guī)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上,中國工程院院士、時任建設(shè)部副部長、現(xiàn)北京市副市長黃衛(wèi)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(yīng)研究實施的條件。與此同時,“新型城市軌道交通技術(shù)”課題小組組長、中國工程院院士、資深專家施仲衡也指出:“中低速磁浮交通是軌道交通的一個轉(zhuǎn)折點,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劉志明在今年北京市“兩會”上再次提出議案,建議政府考慮在北京軌道交通規(guī)劃基礎(chǔ)上,選擇一條合適線路,進行中低速磁浮交通方案的研究論證,爭取盡快在北京建設(shè)一條磁浮交通線。

  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)部門支持和指導(dǎo)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