超級高鐵：虛幻還是現實

李騰

一家美國初創的公司正在打造在真空環境中運行、時速超過音速的超級高鐵并已經完成第一輪測試。這項名義上由特斯拉CEO埃隆·馬斯克提出的設想，其實無論是概念還是技術都并不新穎。研究者普遍認為，超級高鐵已經不是技術問題，而是工程問題。

從北京到上海，乘坐高鐵最快需要4小時48分鐘，但如果乘坐“超級高鐵”，也許不到15分鐘就可以到達。

2013年8月12日，特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）在SpaceX網站上提出了以真空管道搭配氣懸浮技術的“超級高鐵”概念，其理論時速可達每小時1200公里。在57頁的報告中，馬斯克論證了“超級高鐵”的可行性，并將這一概念開放給所有愿意參與測試的研發團隊。

2016年5月12日，一家名為Hyperloop One的初創公司根據馬斯克的報告，將氣懸浮技術改為磁懸浮技術之后，在拉斯維加斯北部的沙漠中利用測試軌道測試了超級高鐵的推進系統，時速達到每小時640公里。報告稱，若在真空管道之中，時速最高可達每小時6500公里，遠超馬斯克的設想。該公司還宣布將在北歐興建連接瑞典首都斯德哥爾摩和芬蘭首都赫爾辛基的跨海真空管道。

“超級高鐵”似乎馬上就要變為現實。然而，對于這個計劃有大量反對聲音，主要是從技術、安全和經濟等角度對“超級高鐵”概念表示質疑。就在這個關鍵時刻，Hyperloop One公司三大創始人中的一人突然辭職，并以“濫用資金”等罪名將原公司告上法庭，這為“超級高鐵”的前景蒙上了陰影。

Hyperloop One公司高級副總裁喬治·奧尼爾（George ONeal）對《中國新聞周刊》說：“公司的人心的確出現了波動，但我們一定能夠克服困難，繼續前進?！?h3>“超級高鐵”熱

實際上，馬斯克并不是“超級高鐵”概念的初創者。

早在1799年，英國工程師喬治·梅德赫斯特（George Medhurst）就提出利用管道運輸貨物，并于1812年在自己的著作中詳細闡述了“利用空氣推力在管道中運輸乘客和貨物”的構想。

1909年，美國工程師、現代火箭技術之父羅伯特·戈達德（Robert Goddard）首次提出真空管道火車的概念：將空氣從密封的管道中抽出形成真空環境，之后將火車或者載物膠囊射出。真空管道火車可以興建在平地上，也可以穿山過海，其最大的優勢在于速度。戈達德推測真空管道火車的最高時速可達每小時6400-8000公里，是音速的5-6倍。

而馬斯克于2013年提出的“超級高鐵”概念與戈達德的真空管道火車概念除了名字不同之外，只額外增加了氣懸浮理念。由于氣懸浮技術無法突破音速，所以馬斯克在報告中將預計時速降低為每小時1200公里，接近音速。盡管如此，這一速度仍然比現在最快的子彈頭列車快2-3倍，比飛機的速度快2倍。一旦項目建成，乘客從舊金山前往洛杉磯643公里的旅程僅需花費 35 分鐘的時間。

“超級高鐵”概念重新被提出后，多家公司立刻跟進研究，其中最著名的兩家公司分別是Hyperloop One（原名Hyperloop Transportation）和Hyperloop Transportation Technologies，前者是一家科技初創公司，后者則是由來自世界各地的450名工程師、科學家、反恐等領域的專家眾籌成立的，這些雇員利用業余時間為這間公司工作，以獲得公司的股權作為回報。

因為氣懸浮的速度限制，兩家公司不約而同地采用磁懸浮技術搭配真空管道的方案。磁懸浮技術通過強力電磁鐵所產生的斥力托起列車的車身，使車身與軌道的摩擦阻力降為0，在空氣阻力極低的情況下，極大地提升速度，并可避免天氣與環境對運輸造成不利影響。

Hyperloop One走在所有競爭對手的前面。在2016年6月18日-20日召開的圣彼得堡國際經濟論壇上，Hyperloop One宣布與莫斯科市簽署“諒解備忘錄”，研究建設一條超級高鐵線路與莫斯科交通網絡連接。截止到2016年7月，該公司已獲得8000萬美元的融資，公司估值超過1.2億美元。

關于建設成本，畢馬威出具的一份建設可行性報告顯示，連接斯德哥爾摩和赫爾辛基的線路每英里成本為4000萬美元，而正在興建的美國加州高鐵每英里成本為5600萬美元，“超級高鐵”顯得更加經濟。該報告稱，連接兩國首都的網絡最快可在8年內建成，一旦海底電線完成即可運行。預計每年將迎來4270萬名乘客，每名乘客需要支付的價格平均僅為28美元。

他們還在官網推出“全球挑戰”計劃，凡是對“超級高鐵”感興趣的城市，都可以與該公司合作，推動高鐵落戶該城市，并給出詳細的時間表，將在2017年3月決定最初落地的3座城市。截至2016年8月9日，全世界已經有超過100座城市申請“超級高鐵”落地，中國共有8座城市申請，其中中國大陸6座，臺灣地區2座。

奧尼爾對《中國新聞周刊》透露，公司正在與中國的申請城市研究項目細節以及法律方面的問題。按照公司的規劃，將在2021年建成世界第一條客運線路，他認為中國是非常理想的落地點。

Hyperloop One公司的“超級高鐵”概念圖。

虛幻還是現實

然而，人們對“超級高鐵”的疑慮并未隨著Hyperloop One的高歌猛進而停止。

真空和磁懸浮是“超級高鐵”的兩大核心理念，也是爭議的焦點所在。中國工程院院士王夢恕撰文指出，“超級高鐵”仍然是幻想，很難在上千公里的距離內保持真空狀態，而且在超高速運行狀態下，乘客體力消耗難以承受;此外，用電量大能耗高也是無法回避的問題。

奧尼爾并不認同王夢恕院士的看法。他對《中國新聞周刊》介紹，所謂真空管道并不像人們從字面上理解的那樣是完全真空的，“真空概念的范圍很大，只要低于1個大氣壓就會形成真空，完全真空極難做到，實驗室最高紀錄是10 -10大氣壓。我們尋求的實際上是低真空。”

他認為雖然目前高鐵技術已經成熟，但真空管道是大勢所趨。當火車時速達到每小時300公里時，來自空氣的阻力占所有阻力的85%。當時速提升到350公里時，該阻力將占所有阻力的90%。換句話說，當高鐵的時速提升到一定程度時，絕大部分的成本都將用來克服空氣阻力，遠不如建設真空管道經濟。

此外，Hyperloop One設計的“超級高鐵”在真空管道內運行時并不需要一直耗能。在火車離站時磁線圈通過充能會把車身像子彈一樣射出去，使火車在90%的時間里以滑行狀態前進，他們正在與西門子公司合作研發推進系統，只需在軌道的前20公里通電即可。相對于目前上海正在運行的磁懸浮線路，耗能大大降低。

針對乘客舒適度的爭議，奧尼爾指出，雖然“超級高鐵”以超音速運行，但乘客并不會感到不適，因為影響乘客舒適度的不是運行速度而是加速度。他以“坐地日行八千里”為例，人在地面上隨著地球公轉，并不會感到不適，因為地球在勻速運轉。同樣的道理，Hyperloop One在設計“超級高鐵”的速度時會將加速度限制在每小時300公里以內，不超過飛機起飛時的加速度，只需幾秒鐘就完成整個加速過程，乘客在“超音速旅程”中不會感到不適。

奧尼爾還表示， “超級高鐵”的優勢還在于安全。他說，在鐵道交通發生的車禍中，有89%是基于三方面的原因：人、氣候、會車產生的事故。而“超級高鐵”由于是在全密封的管箱中運行，并采用無人駕駛技術，不會受這些因素影響。若真出現意外情況，直接把事發區域的管道引爆，就可以把人救出來，事后再修復特定區域的管道即可，相對于飛機來講，可操作的空間大得多?！霸陲w機被發明出來之前，人們不會討論空難。我承認超級高鐵存在一定的風險，比如火災、車身破裂、甚至恐怖襲擊，但這些風險完全是可以克服的，而且相對于它帶來的收益，微不足道?！眾W尼爾對《中國新聞周刊》說。

來得正是時候？

一個無法回避的問題是：既然建設“超級高鐵”并不如想象中的困難，為何直到今天才開始規劃？

西南交通大學真空管道運輸研究所所長張耀平教授投身“超級高鐵”研究十余年，他對《中國新聞周刊》說：“需求和技術的積累共同奠定了超級高鐵從理論走向現實的基礎。從技術上將需要克服車輛運行、真空環境、材料三大難關?！?/p>

據他介紹，車輛運行難關指的是磁懸浮與氣懸浮之爭。在過去，維持高強磁場需要高強的電流，在有電阻的情況下能耗很大，要托起一輛火車不現實，氣懸浮通過不斷噴射高強度的氣流維持懸浮狀態，能耗也很大，但比磁懸浮要經濟。上世紀80年代，銅氧超導體的發現，使電阻在幾乎為0的情況下形成強力磁場。進入新世紀，隨著鐵基超導體、硼化鎂超導體相繼被發現，氣懸浮技術已毫無優勢，最終被磁懸浮技術取代，世界第一條商業運營的高架磁懸浮專線——上海磁懸浮列車專線應運而生。

但上海磁懸浮列車專線的運營結果證明：與高鐵相比，磁懸浮技術的運行速度與成本不成正比，沒有獨立運用前景，必須搭配其他技術才能最大化自身價值，真空管道成為了必然選擇。張耀平說：“搭配真空管道后，磁懸浮列車速度的提升將是指數級的，無論是運送乘客還是貨物，綜合成本必將低于高鐵?！?/p>

材料也已經不是問題。理論上說，普通的無縫鋼管就可以作為真空管道的材料，但更好的選擇是碳或者鎂合金等復合材料，這些材料在當下已經不難獲取?！爸袊谡婵者\輸方面的研究比美國更扎實，只要能夠啟動項目，最短1年最長3年，完全可以在美國之前建成10公里長的試驗段?！睆堃秸f。

奧尼爾從市場方面分析認為，真正讓“超級高鐵”脫穎而出的是“斷面”的大小，也就是火車追蹤間距的界限。斷面直接影響到客流量和運輸成本，在過去火車之間必須保持足夠遠的間距才能安全行駛，隨著技術的發展，這一間距正在急劇縮小?！熬哞F已經縮短到5分鐘，而我們可以縮短到30秒，所以雖然造價高，但綜合成本只有高鐵的60%?！彼麑Α吨袊侣勚芸氛f。

雄心勃勃的Hyperloop One卻在7月陷入危機。公司創始人之一布羅根·巴姆布羅根（Brogan BamBrogan）帶領一批核心成員辭職，謀劃成立Hyperloop Two，并將原公司告上了法庭，指控另一名創始人謝爾文·皮謝瓦（Shervin Pishevar）任人唯親搞“裙帶關系”，比如雇傭能力低下但私交好的朋友進入公司，以及為某女員工開出每月4萬美元的天價薪水。指控書中還提到皮謝瓦濫用資金，要求潛在投資人必須把錢先投資到自己掌控的夏爾巴風投（Sherpa Ventures）。最引人關注的是，巴姆布羅根離職前，在自己的辦公桌上發現了一根用于絞刑的繩索，監控視頻顯示該繩索正是皮謝瓦放在前者的辦公桌上的。

Hyperloop One很快發表聲明予以回擊，“這些員工企圖在公司內發動政變，但是他們失敗了。公司早就已經洞曉了他們的詭計，今日的起訴只是他們的先發制人罷了。這些指控都是毫無根據的，必將遭到我們快速而強力的法律反擊。”

無論怎樣，創始人以及一批核心成員的離職為Hyperloop One的發展蒙上了陰影。談到這起事件，自一開始便加入公司的奧尼爾坦承自己受到的沖擊很大，但他仍然對公司的情景充滿信心，“每天寄到公司的求職信有上千封，我們仍然是一個充滿活力的團隊。”他對《中國新聞周刊》說。