中国高铁之所以选择轮轨技术的原因是什么？

2025-04-04 11:17:20

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回答（1）：

中国高铁选择轮轨技术是因为原来的磁悬浮技术不能满足现代社会发展的需求。关于磁悬浮技术的不足有：

磁悬浮技术基本原理.磁悬浮列车能抵抗地球引力，悬浮于轨道上，根据工作原理不同，可以分为常导电磁吸引式悬浮和超导推斥型悬浮。常导电磁吸引式磁悬浮是电磁力主动控制悬浮，由车上常导电流产生的电磁吸引力，吸引轨道下方的导磁体，使列车浮起，再由直线电动机驱动前进。具体来说，就是对置于导轨下方的悬浮电磁铁线圈提供电流产生电磁场，使之与轨道上的铁磁性导轨相互作用，利用他们之间的电磁吸力，使列车悬浮至一定的高度。但由于电磁吸引力与气隙大小近似成平方反比的非线性关系——气隙减小会使电磁吸力增大，导致气隙进一步减小；而气隙增大则使电磁吸力减小，导致气隙进一步增大。因此，这种悬浮系统本质上是不稳定的，加上这种列车悬浮的高度约10mm，必须通过精确快速的反馈控制，才能保证列车可靠稳定地悬浮。德国的TR型磁悬浮列车就是电磁吸力型悬浮的典型代表。
超导推斥型磁悬浮列车是利用同性磁极之间相互排斥的原理来实现车辆悬浮的，其原理是在磁悬浮列车的车体上安装超导线圈或永磁，而在轨道上分布有按一定规则排列的8字形线圈，当列车以一定速度前进时，超导线圈产生的强磁场就在轨道的8字形线圈内产生感应电流，感应电流进而产生强大电磁场，在8字形下半环中形成推斥磁场——上半环中形成吸引磁场，使列车悬浮。这种磁悬浮列车的超导系统电磁力强大，可使列车悬浮100mm，但超导技术相当复杂，并需屏蔽发散的强磁场。
由于抵抗地球引力的根源在于感应电流的磁场与超导线圈的磁场相互排斥而产生排斥力，因而列车速度愈大这个排斥力就愈大，当速度超过一定值时，列车就脱离路轨表面而实现悬浮。因此，超导推斥型磁悬浮列车往往是高速磁悬浮列车，日本山梨线的MLU型车即为超导推斥型磁悬浮列车的代表。
磁悬浮列车为何败于高铁上世纪90年代，新建高速铁路成为业界共识，但在技术产生了分歧，磁浮派认为磁悬浮列车代表着未来技术发展趋势，轮轨派认为新建高铁才是当务之急。在此背景下，两派各建一条铁路，一条是上海龙阳路至浦东机场的磁悬浮实验线，另一条是秦沈客运专线。上海磁悬浮实验线于2002年底通车，而秦沈客运专线于2003年初开始试运行，在“中华之星”270公里时速动车组夭折之后，磁悬浮列车和高铁并未分出高下。
006年，京沪高速铁路与沪杭磁悬浮交通项目的项目建议书先后获批，京沪高铁顺利建成，而沪杭磁悬浮却不见踪影。这当中既有决策者在技术选择上趋于保守，也有高铁可以兼容现有的铁路网络的优势，还有磁悬浮在造价方面数倍于高铁的因素。
从事后诸葛亮的视角去看，选择高铁未必不是明智之举：就造价而言，当年的京沪磁悬浮报价是4000亿人民币，而高铁报价约1300亿，虽然实际造价达2200亿，但比起磁悬浮4000亿人民币的报价而言（如果实际建造的话，造价可能会高于4000亿），依旧具有成本优势。
由于高铁可以兼容现有轨道网络，普通机车也能跑高铁的线路，而磁悬浮列车只能跑专线；一条高铁线路可以跑多列列车，而磁悬浮只能跑单列……在运营成本方面，高铁的成本要大幅低于磁悬浮列车，由于京沪磁悬浮仅仅存在图纸上，就只能以建成的上海磁悬浮实验线为例。上海磁悬浮实验线全程29.8公里，即使在票价高达数十元且次次满载，也很难收回运行成本，据估算，若要收回成本票价应该为240元左右。而从温州到上海，若乘高铁二等座，票价也不过226元。
当高速磁悬浮列车在制动时，磁悬浮列车的频率与人体频率相近，会引起人体的共振，而五脏六腑与列车共振显然不会是令人愉悦的感受。在舒适度方面，高铁虽然在很多情况下，未必优于磁悬浮列车，但不会出现因列车制动，引发人体共振的情况。在知识产权方面受制于人也是关键因素。由于中国只在中低速磁悬浮列车技术上拥有自主知识产权，而引进的高速磁悬浮产权主要在德国，若选择磁悬浮列车，那中国上万公里的铁路都将受制于人，在建设、维护、运营等方面将被外商无限抽血。而高铁中国具有完全的知识产权，选择高铁不仅免于受制于人，还使南车、北车茁壮成长，将西门子、阿尔斯通、庞巴迪等昔日的老师逐一超越。
此外，磁悬浮列车车速定位比较尴尬——磁悬浮列车在车速上不比高铁快多少，但却比下一代轨道交通系统慢了五倍左右——中国正在研发的下一代真空运输系统理论时速达2900公里，甚至在理论上有提速到5000公里极限时速的潜力。据了解，该系统采用真空管道技术，而且在这两年进步很快。

回答（2）：

中国高铁之所以选择轮轨技术主要是因为轮轨技术的时速优势和较低的成本。

轮轨技术相比较磁悬浮技术的优劣分析：

轮轨技术相比较磁悬浮技速度差距小
磁悬浮线路的修建成本要大幅度高于轮轨线路的建设
磁悬浮实现变轨的技术难度非常大

一是我国轮轨试验时速已经突破了574.8公里，运营时速也能够突破350公里，中国南车制造的CIT500型的试验时速甚至达到了605公里，极大地缩小了与磁悬浮之间的速度差距。当速度达到300公里以上时，运动物体所受的阻力90%是空气阻力，磁悬浮虽然没有机械阻力，因为还需要磁力将列车浮起来，也要消耗大量能量。所以当轮轨技术轻松突破时速300公里时，磁悬浮技术的相对优势已经不那么明显了。二是经济和技术因素。磁悬浮线路的修建成本要大幅度高于轮轨线路的建设。更重要的是，随着经济社会需求的增加，高铁线路只有形成网络才能发挥最大的效用，线路数量也会以几何倍数增长。在技术上，磁悬浮实现变轨的技术难度非常大，所以磁悬浮很难联网。常导磁悬浮技术，列车是抱轨的，所以很难变轨，超导磁悬浮是在U型槽内运行，更难变轨。难以变轨还带来另外一个困难，那就是增加了救援的难度，也是一个弊端。相比于低温超导磁悬浮新技术，中国高铁任然具备价格低、性价比高、运营经验丰富的优势，竞争力有目共睹。

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