磁懸浮--是中國城際交通好的選擇嗎？

文佳筠

摘要：

上海最著名的交通項目是30公里的浦東磁懸浮機場線。由于其長距離保持快速度的能力，磁懸浮最初被設想為一種城際交通運輸系統，但其第一條商業運營線路是上海的城內交通運輸系統。概覽磁懸浮的技術發展歷史，就可解釋為什么它的角色發生了變化。當最初構想磁懸浮系統時，沒有其他任何陸基交通系統可以達到200公里時速--傳統鐵路太慢了。但是隨著高速輪軌在日本和歐洲的成功，一個新的競爭對手出現了。高速輪軌可以穩定以200公里的時速行駛，能夠達到300公里以上的時。不像磁懸浮，高速輪軌與現有鐵路軌道有兼容性，可用可以接受的費用改造升級老線或者在高速線沒有建成前用較低的速度運行。與磁懸浮相比，它的能量消耗較低，并且它還是經過驗證的技術，有很好的安全運營記錄和眾所周知的維護費用。輪軌的線路更容易建造，磁懸浮與其相比，造價要高出25%到100%。磁懸浮唯一超過高速輪軌的一大優點就是其更高的加速度，這在需要頻繁停靠站點的線路如城際交通中很有用。所以我們可以有理由預測磁懸浮行業集團會更進一步努力將他們的技術向大城市推銷。在上海之前，將磁懸浮當作城市內交通系統的努力是一個漫長又充滿爭議的歷史。在德國和日本，很多計劃的工程項目后來被撤銷，這是因為它們承諾的優點（更高的速度、舒適度與安全性，更低的運行費用和環境影響）沒有禁受住更進一步的調查和檢驗。我們會分析是否類似的爭論適用于中國市場環境。

新的上海線提供了一個獨一無二的好機會來評估磁懸浮技術，檢驗它是否達到了所

承諾的要求。一個完整的檢驗評估不能僅僅靠運載過多少乘客來達到：建設費用、

維護費用、能源消耗、市場分析，等等。如果檢驗結果顯示上海線是成功的，中國

當然會利用其成功在磁懸浮的未來發展當中擔當領導地位。然而，我們不能夠忘記，在磁懸浮的發展當中夾雜著太多的風險。為了盡可能的降低風險，中國在對上海線做出一個完整的評估之前，不應當再建設其他的磁懸浮線路。

簡介

磁懸浮的主要競爭者是高速輪軌。有關哪個系統更為優越的爭論已經進行了很多年。懸浮在競爭中的前景相當不樂觀。1997年，著名雜志《科學美國人》(Scientific American) 刊登了一篇題為《磁懸浮──向消亡飛馳》一文①，文中的結論是：磁懸浮列車將早晚成為只能夠旅游觀光列車，一個沒有過去也沒有未來的技術的典型。當德國政府于2000年廢棄了柏林到漢堡的磁懸浮計劃，許多人認為它為磁懸浮技術的失敗畫上了句號。然而，2001年，一切都發生了變化。上海政府決定從德國 Transrapid 集團購買建設一條30公里的磁懸浮線，爭論重新又浮出了水面。

磁懸浮的反對者們編輯了磁懸浮與高速輪軌比較的種種缺點，給人印象深刻：

1     兼容性

現有的鐵路線路可以較小的改造費用升級，以達到更快的速度（200公里時速以上）。這些升級改造與新建設的線路可以一步步完成。相對而言，磁懸浮是一個全新的系統，唯一能夠使磁懸浮和現有鐵路結合的辦法就是讓乘客換車。

2      建設費用

獨立的審核機構計算得出，磁懸浮的建設費用最少比高速輪軌昂貴25%到2倍。

3     能源消耗

在相同距離和相同速度下，磁懸浮比高速輪軌消耗更多能源。

由于這些和其他一些原因，在磁懸浮誕生的德國，至今沒有任何商業運營線路。然而，磁懸浮的鼓吹者仍然堅持對這項新技術優點的褒獎。下面內容摘抄自 Transrapid集團官方網站：④

1    速度  磁懸浮是陸地上最快的交通工具

2    環境適應性  磁懸浮是一種經過對其環境適應能力考量后經過優化設計的

交通工具。

3    安全性     磁懸浮上面的乘客比其他交通工具運輸乘客更安全。

4    經濟性  運營費用僅為鐵路的一半。投資的費用要和現代化的

高速鐵路相當。

5    舒適性    在磁懸浮列車上的旅行格外舒適。

很明顯，高速輪軌的支持者和磁懸浮的支持者的陳述互相矛盾。本文將對這些陳述用苛刻的眼光來檢查；哪些是基于事實的統計數據分析得出的，而哪些是夸大的廣告。我們還將討論這些爭論如何應用到中國的市場情況，并且上海磁懸浮線將如何影響這些爭論。

主要部分

第一  磁懸浮與高速輪軌的比較。

德國和美國公眾已經就磁懸浮和高速輪軌的優劣討論多年。兩者的支持者對各自支持的技術優點發表了針鋒相對的言論。然而，經過仔細的檢查，我們發現磁懸浮支持者幾乎都是由那些在該領域有直接利益的人組成（研究人員、建造商，等等），并且他們往往一直重復王婆賣瓜式的廣告用語，很少直接反駁對方的觀點。在高速輪軌陣營，我們當然能夠找到高速輪軌的研究人員和建造商，但也有獨立學者，環境保護主義者，等等。這些人和兩個技術領域沒有直接的利益關系，因此相對比較獨立少偏見。在以下內容中，我們將檢查磁懸浮與高速輪軌比較中的幾個關鍵問題。

1．建設費用

磁懸浮支持者聲稱磁懸浮軌道不比高速輪軌鐵道昂貴，但高速輪軌支持者聲稱磁懸浮要比高速輪軌貴好幾倍。真相很可能是建設費用就在兩者所說的之間，并且往往取決于建造地的不同：昂貴的城市建設費用、便宜的農村土地或者昂貴的隧道，等等。最近美國賓夕法尼亞大學的一項研究結果做出結論（一項對磁懸浮技術與高速輪軌技術的比較，Vuchi和Cassello作⑤）磁懸浮的建設費用（1200-5500萬美元每公里）是高速輪軌（600-2500萬美元每公里）的兩倍。例如上海線，每公里總造價6170萬美元每公里，其中的一半（大約3000萬）用來建設線路。與此同時，秦皇島到沈陽的高速輪軌新線每公里造價440萬美元每公里。即使中國能夠通過大規模量產并且讓更多的制造過程在中國進行，因此降低30%-40%的成本，磁懸浮的建設費用也還是遠遠貴于高速輪軌。

2．能源消耗

磁懸浮的贊成者和反對者在磁懸浮和高速輪軌能源消耗上也無法達成一致。磁懸浮和高速輪軌在他們如何消耗能源上有一點小小的不同：磁懸浮懸浮在軌道上需要能量，該能量可能大于高速輪軌克服軌道摩擦阻力的能量。但是在高速情況下，大部分能量用于克服空氣阻力。因此大體上講，兩種交通形式消耗的能量大致相同，與此同時，幾個研究報告說高速輪軌在這方面擁有優勢。由德國Bund für Umwelt- und Naturschutz Deutschland (BUND)出資資助的一項研究⑥計算了在1992年的技術條件下，實際環境下的能量消耗情況：同樣的300公里時速的運行速度下，磁懸浮（260瓦特/小時/人/公里）比德國高速輪軌ICE（167瓦特/小時/人/公里）消耗更多能量。同一研究的作者同時指出了所謂磁懸浮更節能觀點中的問題與缺陷。

3．兼容性和聯網能力

對高速輪軌而言，現有的線路可以用較小的費用改進升級，允許車輛跑得更快（200公里以上時速）。這些升級，和建設新的高速線可以分步驟完成。沒有完成的部分區段，因為建設或者因為自然災害事故等其他原因關閉的部分區段，高速車輛可以在老線上以較慢的速度行駛。與此相對，磁懸浮是一個全新的系統，唯一能夠讓磁懸浮能夠和現有鐵路旅行相結合的方法就是讓乘客換車。磁懸浮道岔比高速輪軌道岔建設起來要更加復雜和昂貴。所以高速輪軌非常適合內部連接網絡，而磁懸浮適合點對點的往返運輸服務。無論是城際交通還是城內交通，這都是一個缺點--因為一個好的交通系統是多條線路能夠共享軌道的網絡系統，而不是多條簡單的往返線路的迭加。

4．速度和加速度

磁懸浮支持者聲稱磁懸浮能夠達到更高的速度和更高的加速度，因此節約旅客的時間。在實驗中磁懸浮可以比高速輪軌加速得更快，但在更實際的需要中，這不是很重要的優點：水平地面上，兩套系統的加速度并不受到技術的限制而是受到乘客舒適度的限制。速度的比較也是帶有誤導性的：磁懸浮最大實驗速度被用來和高速輪軌的實際運行速度進行比較。其實，高速輪軌和磁懸浮有著不相上下的最大實驗速度：日本磁懸浮實驗線551公里/小時，法國高速輪軌TGV515公里/小時，德國磁懸浮450公里/小時。基于所有交通系統的實驗，運營速度通常是最大實驗速度的50%到80%。這就有理由推導出實際運營的磁懸浮沒有相對高速輪軌很大的速度優勢。時間節約的效果不是很明顯。

5．安全性

磁懸浮支持者聲稱磁懸浮格外的安全因為它不可能出軌。然而，他們忘記提到如果任何堅硬物體附著在軌道上，和高速車輛相撞可能會導致巨大的破壞力，甚至能夠破壞車輛。相比而言，高速輪軌在歐洲和日本有著盡人皆知的數百萬公里安全運營的紀錄。

第二   中國市場情況的特點

基于以上所列的事實和原因，磁懸浮工程在德國和美國已經遭到沉重的批評。

現在我們來看看這些爭論如何適用于中國交通運輸市場的條件。

1．中國現存鐵路網絡

中國現在有大約7萬公里鐵路，17000公里已經電氣化。每年鐵路網絡給乘客提供的運輸服務量為2.6*10¹¹人*公里。很明顯現有的鐵路服務已經在中國人的出行方式中占重要地位。建設新的高速鐵路線時，它們能被整合到現有的鐵路網絡中去，并且能夠和老線路的電氣化、改造升級結合起來。高速輪軌可兼容的優點因此優勢巨大。磁懸浮完全不能提供這些巨大的好處。

2．中國乘客的價格承受能力

在德國日本，一些計劃好的磁懸浮線路的已經被取消或擱置，其高昂的票價正是取消和延期的一個大原因。德國和日本都是人口密集，人均GDP高的國家，如果他們都對磁懸浮的價格承受提出問題，那么一個像中國一樣的發展中國家就更應該去關心這個問題。即使在最發達的東部沿海地區，能否承受昂貴的磁懸浮線路也是一個問題。以北京上海走廊為例子，航空交通運輸量是不到鐵路的十分之一。這十分清楚的表明對絕大多數乘客來說，價格因素遠遠比舒適和時間節約要重要得多。

高速地面交通系統的發展應該服務于大部分顧客的第一需要，因而更廉價的高速輪軌更適合中國。對于北京到上海這樣長的線路來說，高速線路也不需要一次全部建成，它可以在最超過現有線路承受能力的區段建成，配合老線的升級轉換，一步一步地進展，以適應經濟的發展。

3．腐敗問題

在建設磁懸浮和高速輪軌中，就像其他大型工程里一樣，有一些資金會被腐敗所吞噬。但是高速輪軌是已經被驗證過的技術，那些價格在其他國家和中國早已經熟知。相比之下，磁懸浮是一個相對較少被驗證的技術，它的精確開支到現在也不知道,可以給腐敗更多的機會，

總結

與現有的高速輪軌相比，現有的磁懸浮技術不能夠提供更優秀的服務并且它的很多樂觀的承諾不能夠經受住認真的推敲。因此高速輪軌對中國城際交通來說是更好的選擇。然而，上海磁懸浮給磁懸浮提供了一個獨一無二的機會來證明它自己。中國做了一件聰明的決定，購買了短距離的磁懸浮線路來降低這項新技術的風險。作為第一條磁懸浮商業化的運營示范線，它需要一個完整的評估：建設造價，維護費用，能量消耗，價格承受能力，市場分析，等等。如此的評估不能夠僅僅通過運載乘客的數目來完成。如果評估結果顯示線路是成功的，中國將理所當然的成為未來磁懸浮發展的領導者。然而，我們不能夠忘記磁懸浮發展中的巨大投資和巨大風險。為了盡可能的降低風險，中國在對上海磁懸浮線做出一個完整的評估，并且評估證明磁懸浮比高速輪軌優越之前，不應當再建設其他的磁懸浮線路。哪怕上海磁懸浮線證明了其技術上和資金上的巨大成功，磁懸浮線路下一步的發展目標應該是200-300公里的線路，而不是一下子跳躍式的建設一條像京滬那樣的 1300公里線路。筆者近日了解到，在最初嘗鮮的熱潮過后，上海磁懸浮的客運量降到運載能力的20%左右，恐怕是虧空甚大。如果確實如此，計劃中的上海-杭州磁懸浮線需要重新被評估。

參考文獻

1．G Stix “Maglev--Racing to oblivion”, Scientific American, 1997 October issue “磁懸浮──向消亡飛馳”，科學美國人，1997年10月

2．A R Eastham “High Speed Rail and Maglev: Complementary or Competition?” Proc. 15 Int. Conf. On Magnetically Levitated Systems and Linear Drives, Fuji-Yoshida, Japan, pp348-351, 1998   高速輪軌和磁懸浮：互為補充還是相互競爭？”

3．A R Eastham “A Re-evaluation of Maglev for High-Speed Ground Transport”, Pro. 4 Int. Conf. On Unconventional Electromechanical and Electrical System, St. Petersburg, Russia, pp25-46,1999 對磁懸浮作為高速地面交通方式的重新評估”

4．www.project-transrapid.com Transrapid  官方網站，由Siemens維護，2003，8，27

5．V R Vuchic and J M Casello, “An Evaluation of Maglev Technology and its Comparison with High Speed Rail”. Transportation Quarterly, Vol 52, No. 2, pp33-49, 2002 對磁懸浮技術和高速輪軌技術的評估”

6．www.vr-transport.de/transrapid-energy/title.html: Analysis of the Energy Demand of Passenger Transport in the Corridor Hamburg-Berlin--Comparative Case Study on the Transrapid and ICE Trains. This is an independent study conducted by public transport consultant company VIEREGG-ROESSLER GmbH.　對在柏林漢堡走廊的

乘客運輸能量需要分析－ＩＣＥ輪軌與磁懸浮可比較案例分析報告

7．R Hanstein, “Is There Anything Maglevs Can Do Better than Railways?” http://home.t-online.de/home/rsdhanstein/rh_2eng.htm, March 10, 1999

“ 和鐵路相比，磁懸浮有任何優勢嗎？” 1999年3月10日摘自網站

http://home.t-online.de/home/rsdhanstein/rh_2eng.htm.

鳴謝：感謝幫助我收集資料和給了我源源不斷精神支持的德國朋友們。盡管我對磁懸浮的看法不利于某些德國公司的商業利益。

附錄

京滬線最好的選擇是什么？

基于以上所列的所有事實和原因，筆者堅定地認為京滬高速采用高速輪軌是遠比磁懸浮優越的選擇。有好幾種高速輪軌技術可供選擇((以筆者所認為的優劣為序)：1．以中國自己的高速輪軌──中華之星為主，不排除與法國TGV、德國ICE、日本新干線的一定程度的技術合作。

2．法國TGV、德國ICE,或者兩者的結合。

3．日本新干線。

幾個國外高速輪軌技術（德國、法國、日本）在競爭同一個項目。這三者都是成熟的、經過嚴格檢驗的技術。TGV和ICE與新干線相比較有一些優勢。新干線從一開始建設就是一個相對獨立的系統，而TGV和ICE在與現有鐵路網絡進行整合的方面有更多經驗。而且，TGV和ICE與中國自己的高速輪軌技術更相似，更能互相兼容。盡管中國自己的高速輪軌與TGV、ICE、新干線相比較不是那么成熟，我認為有以下理由認為中國高速輪軌是一個更好的選擇：

1．費用和速度方面

速度的不斷提高，在旅行時間的縮短上的效益就越小。150公里的旅行，時速從50公里提高到100公里能夠縮短1.5小時，時速從150公里提高到200公里縮短15分鐘，時速250公里到300公里只縮短6分鐘。中華之星已經達到時速320公里的試驗最大速度和200公里的運營速度，它的建造成本是400 -500萬美元/公里。雖然國外類似TGV這樣的高速輪軌技術可以達到250公里甚至更高的運營速度，它的建造成本估算在1200美元/公里以上，是國內技術的兩倍以上。微小的時間節約和高昂的成本不成比例。

縱觀地面高速客運系統的發展，實驗時速早已達到400公里/小時以上(日本磁懸浮最高時速552公里/小時，法國TGV最高時速515公里/小時，德國磁懸浮最高時速450公里/小時)。但在日本，歐洲等地已投入運行/正在修建的高速客運線中，絕大多數客運時速在200 到300公里/小時之間。其主要原因，并非技術上的限制，更多的是能

耗，經濟效益等方面的考慮。客車空氣阻力隨速度平方增長，由此帶來的高能耗，是現階段任何高科技都繞不過去的。地面高速客運的速度，并非單純地越快越好，而是速度，能源，市場等多方面的綜合考慮。在今后相當長的一段時間里，由于能源，市場等限制，地面高速客運的速度將大部分在200 到300公里/小時之間。 這在日本，德國，法國等發達國家如此，在作為發展中國家的中國，更是如此。而這一速度段，正是中國高速鐵路機車車輛系統可以大有作為的范疇。

2．整體性規劃

一條像京滬線那樣長的線路不需要一次性建設完成。它可以先在運力最緊張和超過現有線路承受能力的區段建設，結合現有線路的電氣化改造和升級，從而逐步適應經濟發展的需要，對于這樣的整體性規劃，國內技術確定無疑的具有對現有技術的熟悉，整體規劃的經驗等優勢。

3． 國有化和勞動力方面

(1)中國的地理狀況，人口分布，能源和交通結構以及消費文化，使其有可能在10年內成為世界上高速鐵路服務規模最大的市場，若突破開發瓶頸，將來的市場大餅就會是中國的，若突破不了，則不得不持續引進，甚至重復引進不同的系統，造成制式復雜的萬國牌現象。

(2)中國的鐵路機車車輛技術，工程技術，線路設備技術，與國外先進的技術和管理比較，差距不大，因此自主開發，占領有龐大潛力的本國市場，成本低，效益大，風險小。

(4)鐵路機車車輛開發，不僅僅帶動所在地區的機車車輛制造業的發展，而且帶動相關冶金，電器，電子，紡織，化工等行業，其中不乏技術密集和勞力密集產業，對提升中國基礎產業技術水平，提高就業率很有作用。

作為像高速輪軌這樣的關鍵產業和技術，像中國這樣大的國家，發展自有的技術而不是依賴國外進口是非常重要的。中國的高速輪軌技術與其它國家相比并不落后很多，只是需要更多的時間和實踐去完善和成熟。和TGV/ICE/新干線等國外成熟技術相比，無可否認，中國現有技術(中華之星)還有不足和差距。但這并不成為拒絕使用的借口，不用怎么知道不好，不用怎么才會變好。好東西不是天上掉下來的，而是在不斷的使用和改進中造出來的。汽車是這樣，高速鐵道也是。這不僅僅是鐵道和幾列十幾列火車，這是一個新興的工業，可以推動中國技術和制造管理的進步，推動就業。單純引進國外技術，一塊錢頂多當一塊錢用；使用自己技術，就是一種投資，一塊錢可能當5塊錢用，或可以在其他地方省錢(如失業救濟，如重復再次引進等)。

綜上所述，筆者強烈認為：中國自己的高速輪軌技術是京滬線最好的選擇。

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