超级高铁，正在驶来？

当地时间5月11日，超级高铁公司Hyperloop One在美国内华达州北部的沙漠中进行首次公开测试。尽管本次测试完全专注于推进系统，但仍然给了各界极大的信心——让投资者们有理由畅想“陆上火箭”如何以接近声速的速度用管道胶囊运送乘客和货物。

“科学狂人”埃隆·马斯克早在2013年就公布Hyperloop计划：其原理很简单，抽取管道内空气，降低气压以减少阻力。由于列车前进的阻力非常小，很小的动力就能使列车获得极大速度。而hyperloop也是由马斯克生造出来的单词——hyper（超级的），和loop（环）组合而成，一般翻译做“超回路列车”或者“超级环”。

专家认为，hyperloop一旦成功，将带来巨大颠覆。不过，hyperloop最大的难点不是技术，而是建造成本和能源消耗。有评论称，如果不能证明其商业可行性，这项“未来技术”前景难料。

Hyperloop One两秒钟首秀

2013年8月12日，特斯拉和SpaceX的创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）公布了他的hyperloop计划。马斯克形容该计划为“协和式飞机、轨道炮和空气曲棍球台的结合体”，具体而言，则是铺设密封管道，将管道内气压抽低，胶囊形状的列车在管道内快速行进。由于气压低（马斯克的设想是千分之一左右的地球表面大气压），摩擦力也会降低，列车将达到相当高的速度——马斯克的设想是1000千米/时。按此速度，北京到上海只需1小时。

2016年5月11日，在美国内华达州北部的沙漠中，Hyperloop One首次公开测试了其直线感应推进系统。在倒计时结束后，直线感应推进系统在预先铺设好的91米的轨道上以2.4倍重力的加速度启动，在1秒内由静止加速至96千米/时，然后测试原型车扎进轨道末端的沙堆中，扬起漫天沙尘。整个过程持续了2秒钟。

Hyperloop One向众多支持者，以及华尔街投资者们证实了他们的第一步。但这次测试完全专注于推进系统，原型车并未在真空（或低压）环境下进行，而是在露天环境下依托轨道前进，只有加速、没有制动装置，测试原型车看起来和过山车差不多。公司高级工程副总裁约什·吉格尔（Josh Giegel）介绍，此次并未测试悬浮系统，公司目前正在洛杉矶的办公室里评估被动悬浮解决方案。

有关注者质疑，本次测试并未涉及任何技术难点。“这不就是电磁炮吗！”关注者讽刺道。

对于质疑，公司首席执行官罗布·劳埃德（Rob Lloyd）说，“我们已经测试了悬浮技术，还在低压环境中测试了空气动力学，并且测试了真空管道。所以，我们已经测试过整个系统。”

劳埃德的说法并不让人信服。各单项技术的测试成功，并不代表将它们整合后，整个系统就能顺利运行。这其中的技术难关难以估计。

Hyperloop One首席技术官布罗根·班布罗根（Brogan BamBrogan）称，计划到2016年底建设拥有1/4英里（约合400米）长，包含一系列管道的完整尺寸轨道，届时将进行完整测试。

吉格尔介绍，测试车的最高时速可达644千米。吉格尔还表示，Hyperloop One不会局限于任何一项技术。“我们希望通过测试设计尽快发布产品、获得反馈、完成升级。”

Hyperloop One的首秀有些令人失望，但这不影响资本市场对其青睐。测试前一天，Hyperloop One宣布它刚刚获得了8000万美元的B轮融资，目前已经融资超10亿美元。公司颇为“豪华”的团队给了资本市场足够的信心：Hyperloop One的联合创始人、董事长皮谢瓦是马斯克的好友，也是Uber的早期投资人之一；首席执行官劳埃德是思科的前联席总裁；首席技术官班布罗根此前曾供职于SpaceX；董事会成员还包括Snapchat的前首席运营官艾米丽·怀特（Emily White）。

最大的困难在技术之外

Hyperloop的理念并不新鲜。早在1922年，德国工程师赫尔曼·肯培尔在提出磁悬浮列车概念时，就同时提出“真空管道”的设想，认为采用管道抽真空的办法可以实现磁悬浮列车速度每小时1000千米的目标值。

轨道交通领域的权威、西南交通大学牵引动力国家重点实验室教授、两院院士沈志云曾评论道：“真空管道运输技术的原理虽很简单，但实现起来却很困难。最主要的原因，同磁悬浮列车一样，是技术不成熟，成本过高，与其他运输方式不兼容，与运输市场格格不入。”

沈志云院士提到的磁悬浮列车，早在20世纪70年代即由西德和日本分别研发成功，而直到2004年，首条商业运营的高速磁浮列车线路（通常指时速大于250千米）才在上海建成。

《华尔街日报》也认为，Hyperloop的最大的挑战不在于技术，而在于证明它的商业可行性，否则就会像协和超音速客机一样走向失败。协和超音速客机因运营成本过高，于2003年退役。

哈佛大学城市规划和公共政策教授何塞·戈麦斯—伊瓦涅斯（Jose Gomez-Ibanez）对于超级高铁的成本表示怀疑：“我不理解他们自认为可以在什么地方节约成本？他们在和航空公司竞争，可航空公司不需要安装数百英里的轨道。”

在马斯克的hyperloop计划之前，瑞士曾有类似的真空管道高速交通项目Swissmetro，计划用低压力管道连接各大城市。按照设计目标，从苏黎世到伯尔尼的时间将由1小时缩短至12分钟。项目得到了瑞士政府的支持，由洛桑瑞士联邦理工学院完成初步测试，但终因经济原因下马。韩国也曾对Swissmetro项目感兴趣，但最终也未采纳。

参与Swissmetro项目的洛桑瑞士联邦理工学院教授马塞尔·尤弗（Marcel Jufer）介绍，“利用真空泵产生7%的地球表面大气压并不复杂，但进一步达到满足高速铁路需要的低气压（地球表面大气压的千分之一），则相当困难，它的成本太高了。”

█行业观察 我国早已探索超级高铁

早在2004年，轨道交通领域的权威，西南交通大学教授、两院院士沈志云就组织过“真空管道高速交通”院士研讨会。会上，沈志云院士提出，真空（或低压）管道式地面交通是达到超高速的唯一途径。在此前后，西南交大即开始真空管道磁悬浮列车的探索。

沈志云院士介绍，“当速度增加时，气动阻力会随速度的平方上升，气动噪音则会随速度的7次或8次方急增，这是任何形式的交通工具都无法避免的客观规律。”

在正常大气压环境下，当时速达到400千米以上时，空气阻力在总阻力中所占比重将超过80%，而噪音也将超过90分贝。这种情况下，采用真空（或低气压）管道以降低阻力，是非常正常的思路。

世界上首个“超级高铁”的原型实验平台即诞生在中国。2011年4月，西南交大便建成了世界上第一个“真空管道磁悬浮列车实验系统”。到2013年，西南交大方面更新了磁悬浮技术，采用“高温超导磁悬浮”技术搭建新的平台，并于2014年对外展示。

2016年初，西南交大最新一代的测试平台——第二代高速真空管道高温超导侧浮系统完成了第一阶段调试。与上一代常规悬浮方案不同，该平台采用侧挂式悬浮，以在实验室狭小空间中实现高速运行。据介绍，到目前为止，该平台可以将管道内大气压抽至外界的1.3%左右。

相较于Hyperloop One仅仅独立测试了推进系统、HTT还未向外界展示原型机，西南交大这一项目已经进入整体系统实验阶段，在项目开发上走得更快。

有业界人士向记者解读，高铁系统是车、线、控制系统的整合，甚至后两者的技术难度还要高于车辆本身，并非简单地造出原型车就好。“美国两家公司要随时给投资者信心，并吸引下一轮投资，所以很急切地放出并不成熟的原型车。”

专家认为，“管道高铁”仍处于实验室模型阶段，真正走向商业化，还需克服不少技术难关。包括沈志云院士和西南交大不少研究人员都持此类观点。

除了技术难关，也有现实方面的考量。就现有的实验成果来看，“管道高铁”的造价将远高于轮轨式高铁。

结合现实情况，沈志云院士曾提出过将“管道高铁”和现有高铁相结合的方案，“在条件较好的整体道床上加罩，构建密闭管道，通过抽气站抽成0.2—0.1个大气压的低真空。”同一列高速列车，在有真空管道的区段，超高速运行；到了没有这一装置的区段，仍按普通高速度行驶。

█链接 超级高铁又快又便宜？

有“第五种交通模式”之称的超高速管道高铁11日在美国内华达州沙漠中完成首次推进系统公开测试。科技“狂人”埃隆·马斯克3年前提出了这一最高时速可达1200千米的“超级高铁”梦想。他设想在洛杉矶和旧金山之间修建一条这样的管道，往来两地的车程将可缩短到35分钟，而且建造成本只有加州在建高铁项目的十分之一。

尽管首次推进系统公开测试朝着实现马斯克提出的超高速管道运输之梦更进了一步，但是真要坐上这种高铁旅行还不是一件容易的事。分析人士认为，马斯克当初对这一技术的经济效益估计过于乐观，除了一些技术难题需要克服外，管道高铁的成本也是横亘在梦想和现实之间的一道坎，这种运输方式的成本可能远高于马斯克的预计。

加州的高铁项目预算为680亿美元。根据马斯克的计算，修建从洛杉矶到旧金山的管道高铁只需要60亿至70亿美元。

许多分析人士认为这一估计过于保守。以购买工程建设用的土地为例，尽管管道高铁为了减少购地成本采用高架方式，但仍然需要购买大量土地。马斯克的方案“十分乐观”地认为几万公顷土地只需花10亿美元。

一项丹麦的研究在调研了近一个世纪全世界250项重大基础设施工程后发现，90%项目的实际造价都超出预算，平均超出幅度为45%。

事实上，多年间，加州的高铁项目预算也几经上调，一个重要的原因是项目沿线一些地方要求工程增加几座并不必需的高架桥和隧道，而另一些地方则要求本不经过当地的线路改道从当地经过。

加利福尼亚州高速铁路管理局发言人莉萨·玛丽·阿利说，管道高铁会遇到其他大型基础设施工程都会遇到的问题，诸如融资、征地、环境许可以及其他各种审批手续，“每一样都不容易”。

【来源：南方日报】