空鐵：劍指城軌交通痛點(diǎn)

李天真

空鐵為城市群的下一步發(fā)展提供了交通創(chuàng)新的“中國(guó)選項(xiàng)”。

隨著石油、煤炭、天然氣等石化能源的逐漸枯竭，全球范圍內(nèi)都在尋求清潔性替代能源來(lái)支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

城軌交通如何兼顧清潔能源替代與城市高效運(yùn)載的雙重需求？在成都貫通的清潔能源懸掛式軌道交通試驗(yàn)線（空鐵）給出了新選擇——這種掛在空中的清潔能源列車，有望打通城軌交通的綠色、效率“任督二脈”。

城軌交通的大都市煩惱

隨著特大型城市和城市群的不斷涌現(xiàn)，包括軌道交通在內(nèi)的現(xiàn)有城市公共交通系統(tǒng)承載的壓力也在不斷加大。

1000萬(wàn)，900萬(wàn)，700萬(wàn)，這是北京、上海和廣州三城地鐵2016年日均承載客流量，軌道交通對(duì)特大城市交通運(yùn)力的貢獻(xiàn)已然接近甚至超過(guò)50%，而承載量數(shù)據(jù)仍在以每年平均數(shù)十萬(wàn)人次的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。

以地鐵、短途城際軌道等為代表的城市軌道交通制式是承擔(dān)城市主要公共出行的主力方式。但如何提高運(yùn)力，與其他交通方式協(xié)作，處理好城市規(guī)劃建設(shè)、土地利用與保護(hù)等，始終困擾著大城市管理者。

以北京為例，從出行人次上看，北京公共交通2016年全年承運(yùn)量為76.5億人次，其中，地鐵、公交和其他機(jī)動(dòng)車對(duì)城市交通的貢獻(xiàn)占比分別為43%、37%和20%左右，地鐵針對(duì)大批量、集中性客流的承運(yùn)表現(xiàn)比較突出，承載著巨大運(yùn)輸壓力。

世界知名的大都市亦然。紐約，按照車站數(shù)目計(jì)算，是世界上站臺(tái)最多的城市，27條地鐵線路，大部分24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，承擔(dān)了62.8%的運(yùn)力。盡管如此，為了有效溝通大紐約圈的各個(gè)地區(qū)，在早晚高峰，紐約地鐵仍然不得不在同一線路上運(yùn)行兩趟快慢不同的車次，以滿足不同群體進(jìn)出曼哈頓核心區(qū)的需求。

如何有效提高運(yùn)力且兼顧環(huán)保，不僅是我國(guó)在城市化進(jìn)程中的難題，世界范圍內(nèi)的大中城市也都備受困擾。

六年磨一劍

經(jīng)過(guò)六年多努力，我國(guó)軌道交通相關(guān)企業(yè)和科研院所緊密合作，為城市群的下一步發(fā)展提供了交通創(chuàng)新的“中國(guó)選項(xiàng)”。

2016年9月30日，由中唐空鐵、中科院、中車、中鐵等十家單位共同參與努力的清潔能源懸掛式空中軌道交通系統(tǒng)試驗(yàn)線在成都順利貫通運(yùn)行。這條線路的成功運(yùn)行標(biāo)志著我國(guó)成為繼德國(guó)和日本之后，第三個(gè)掌握懸掛式空鐵技術(shù)的國(guó)家。

空鐵是綜合采用動(dòng)力電池技術(shù)、軌道交通技術(shù)和新材料、新工藝進(jìn)行集成創(chuàng)新的一種新型軌道交通制式。值得注意的是，與德、日相比，我國(guó)的這一制式?jīng)]有采用外接電力系統(tǒng)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)，而是將大容量鋰電池作為牽引力源，這在國(guó)際上尚屬首創(chuàng)。

六年磨一劍，空軌的問(wèn)世凝聚了所有參與人員的心血：2009年下半年開(kāi)始，項(xiàng)目進(jìn)行動(dòng)力電池技術(shù)及產(chǎn)品的相關(guān)研發(fā)；2012年，在研發(fā)動(dòng)力電池技術(shù)上取得階段性成果，懸掛式空鐵進(jìn)入實(shí)質(zhì)研發(fā)和市場(chǎng)調(diào)研階段；2015年起，結(jié)合動(dòng)力電池技術(shù)的研發(fā)和懸掛式空鐵技術(shù)的成果，創(chuàng)新集成浮出水面，形成了新能源懸掛式空鐵系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并開(kāi)展技術(shù)和市場(chǎng)論證；2016年初，試驗(yàn)線開(kāi)始投資建設(shè)，產(chǎn)、學(xué)、研等各方力量集中進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

作為項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師，中科院院士、西南交通大學(xué)教授翟婉明表示，“空軌試驗(yàn)線的成功運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)在城市軌道交通領(lǐng)域的創(chuàng)新力上邁入了世界領(lǐng)先地位?！?/p>

參與成都項(xiàng)目的中唐空鐵集團(tuán)相關(guān)人士介紹，成都空鐵系統(tǒng)采用了新能源、新材料技術(shù)，用超級(jí)鋰電池能量包驅(qū)動(dòng)，智能化控制，擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。中唐空鐵已經(jīng)申請(qǐng)18項(xiàng)專利和38項(xiàng)專有技術(shù)，并且這組數(shù)字還在不斷攀升。

據(jù)介紹，成都空鐵系統(tǒng)使用的新能源電池耗電量?jī)H為1.8千瓦時(shí)/車公里，遠(yuǎn)比傳統(tǒng)地鐵4-5千瓦時(shí)/車公里的耗電量低。而且，區(qū)別于傳統(tǒng)地鐵輸電線的架設(shè)，空鐵不產(chǎn)生電火花、電弧，杜絕了金屬粉塵污染和電磁污染；封閉的鋰電池驅(qū)動(dòng)模式不會(huì)產(chǎn)生廢氣污染；與此同時(shí)，占用土地少，建設(shè)工期短，難度小，乘車體驗(yàn)優(yōu)越，低噪音等特點(diǎn)，解決了城市交通線路規(guī)劃中的諸多痛點(diǎn)。

空鐵產(chǎn)業(yè)新版圖

我國(guó)是全球最大的軌道交通裝備市場(chǎng)，城市軌道交通發(fā)展極為迅猛。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)將有50個(gè)左右的城市建設(shè)軌道交通，未來(lái)十年，城軌車輛平均年需求將超過(guò)5000輛。

面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)需求，空鐵作為豐富城市軌道交通，滿足不同人群出行需求，減少傳統(tǒng)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)污染的新方式，將與地鐵、輕軌等城市軌道交通和其他方式共同組成多制式、一體化、立體性的城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，推動(dòng)一個(gè)龐大產(chǎn)業(yè)鏈的前行。

北京交通大學(xué)教授賈利民表示：“在我們擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和過(guò)硬質(zhì)量的基礎(chǔ)上，新型軌道交通如高鐵一樣，涉及和帶動(dòng)的行業(yè)與技術(shù)眾多，涉及面廣，價(jià)值鏈長(zhǎng)。”

縱向來(lái)看，包括上游的規(guī)劃設(shè)計(jì)咨詢、中游的建設(shè)施工和相關(guān)裝備制造以及下游的運(yùn)營(yíng)和增值服務(wù)等，每個(gè)行業(yè)又可以產(chǎn)生更加細(xì)分的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

橫向來(lái)看，空鐵是一個(gè)技術(shù)指向性的產(chǎn)業(yè)，需要雄厚的技術(shù)支撐和緊密的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，要想在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)不斷的創(chuàng)新和提升，企業(yè)、科研單位和高校需要聯(lián)動(dòng)互通。

而空鐵本身的生產(chǎn)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)涉及新能源、新材料、智能制造、移動(dòng)通信、中央控制等專門的領(lǐng)域，這些都將成為帶動(dòng)城市軌道交通及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)投資的新引擎。

在這樣一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展版圖中，中唐空鐵等新型軌道交通企業(yè)正扮演著越來(lái)越重要的角色，發(fā)揮上下游相關(guān)領(lǐng)域的聚合與發(fā)散作用，形成中國(guó)特色的空鐵產(chǎn)業(yè)集群。業(yè)界預(yù)期，基于堅(jiān)實(shí)的自主創(chuàng)新與知識(shí)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)，空鐵將滿載“綠色”動(dòng)能，駛向?qū)儆谥袊?guó)城市軌道交通的春天。