5分3D网址:管道中的超級高鐵Hyperloop會是第五種交通方式嗎?-讲座新闻稿

作者:5分3D网址发布时间:2019年09月15日 19:44  【字号:      】

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【陈建州维护范玮琪】

至少□♂〇,它證明了在這個不靠譜的創業點子都能獲得大量風險投資的時代▽,還是有其他一些因素在起作用↑〇。那麼⊿∟,到底Hyperloop真的是像斯沃茨威爾特所說的那樣﹡,能成為幾代人以來最偉大的交通突破☆◇?還是說這隻是另一個用來圈錢的騙局┊?⊿?

飛機就是一個好例子π〇。飛機為什麼速度快┊?除了動力因素外﹡∴┊,就是飛得高的原因了♂?。但也不是越高越好♂∴,客機一般都飛在6000米高空∟,卻不超過12600米⊙?。按照地理學的定義﹡⊿,這是平流層的頂端∵♀,再往上飛☆,就進入了對流層∴☆◇。飛機飛到平流層這個高度⌒⌒,因為沒有空氣的阻力⊿,所以它能飛得平穩而快速π,而且還省油﹡π。

對於任何對Hyperloop的未來感到興奮的人來說♂◇↑,諸如此類的現實發人深省◇,但似乎很少有人對此感到不安◇∴∵。

馬斯克幾乎獨自推動了真空列車理念的復興那麼⊿π,到底什麼是Hyperloop呢〇□□?雖然沒有確切的定義π∟◇,但一般認為這是一種通過低壓管道進行高速運輸的交通形式□。關於超級高鐵涉及到的物理學原理在此就不做詳細介紹♂π,但從概念上來說◇▽π,它極其簡單∵◇∵。

2003年◇,斯沃茨威爾特寫了一本名為《比飛機更快:美國長期交通問題的解決方案》的書◇⌒。他曾相信♂⊿∴,這本書會讓讀者接受在近真空的管道中運行磁懸浮列車的「天才」方式♂⌒,並從根本上改變美國的交通狀況⌒。

細節有待討論┊⊿◇,所謂的好處則不僅限於高速行駛∵┊△。行業相關人士認為♀,如果Hyperloop真的能像設想的那樣成為現實△♀,那麼它將以比電動車更少的能源達到高速狀態〇。換句話說∟☆⌒,超級高鐵暗示了交通技術的一個不妥協的未來——比大型噴氣式飛機更快的同時▽,實現零排放♂。

HTT美國可行性研究負責人查克·邁克爾(Chuck Michael)在一份報告中說♂♂,他們的系統最高速度「理論上」可達760英里每小時♂,間隔時間40秒的高速軌道每天能運輸16萬名乘客☆∟∴,所有這些都比最先進的高鐵網絡有了數量級的提升♂♂。

這是一個巨大的交通網絡☆π↑,運輸艙將以每小時700英里(約1126公里)的速度在減壓管道中運行┊⊙↑。在這個話題上∴,斯沃茨威爾特總是自信滿滿⌒♀◇,而要說為什麼他能堅持下來∟∟,並且重複着向別人解釋自己的觀點∴?〇,也許是因為他關注這個領域的時間比其他任何人都要長∴◇。

當然⊿∵,這個例子比較極端π┊,真的挖隧道的話肯定不會只用一台機器⌒↑,不過⊙♂,考慮到Hyperloop網絡的規模π,很難想象一個需要成百上千條通道的項目能在不到幾十年的時間里就完成∴。

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很久以前∵┊,普林-米爾覺得馬車是交通界冷酷無情的現實∵,一眨眼∟△,鐵軌鋪到各個大陸π♂,再一眨眼∴♀▽,飛機這種帶着翅膀的鐵盒子開始在世界各地飛來飛去↑↑┊。「也許我們只需再眨一次眼∴┊♂,管道中的高速艙就將成為新的現實↑↑。」普林-米爾給出了這樣的答案⊙。

對有些人來說瘋狂的舉動┊△⊿,卻是另一些人正在努力的目標♀。而往往是後者起到了推動世界發展的作用﹡♂。「從1919年到1969年的50年間□,我們經歷了搖搖欲墜的第一次世界大戰時期的雙翼飛機□﹡,到超音速噴氣式飛機∟⊙π,再到載人登月?∵。」斯沃茨威爾特說⊙□⌒,「但最近50年裡↑♂﹡,我們在原地踏步⊙。」他覺得是時候行動起來了?π♀。

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當然♂,有的人肯定會說Hyperloop是不切實際的的產品┊↑∵,但無論是出於對人類居住環境的關心、潛在的商業機會□,還是對下一個偉大的交通創新的純粹熱情□♀,Hyperloop最狂熱的支持者都覺得它比以往任何時候都更接近現實♀♀。

Hyperloop以及類似的真空列車提議?〇,都是為了在地面管道中模擬上述的低壓環境↑。而白皮書中給出的預測速度是超過每小時700英里◇↑△,這個數字仍然被Hyperloop的支持者廣泛引用▽◇。Virgin Hyperloop One給出的估值是600英里/小時♂,也有提出能達到670英里/小時的企業⊿。

可如果說從參會者中能看出什麼跡象的話∴,那就是真正贊同超級高鐵項目的人並不多♂□,至少現在還沒有◇⊙⊙。而名單顯示∵,在為期兩天的會議期間┊∟,大約60名與會者中▽◇﹡,約有一半是發言人或小組成員⊙。

馬斯克用57頁的篇幅重新提出了真空列車的想法⌒,用詞上充滿了他非正式的未來科技風格〇π∵。但不得不說的是▽,馬斯克發佈的這份文件在當時更像是從理論上提出一種技術挑戰的可能性⊿,誰也沒想到他自己也有意參与進來◇,打造自己的Hyperloop∟﹡♂。

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就連空客負責電氣化的人也表示⊿,「在未來幾十年裡∟,長途航班的零排放解決方案可能仍然難以實現□?。」也就是說□﹡,目前唯一的解決辦法就是少飛▽∴,而且要少很多才行□。考慮到全球航空業的實力、它雇傭的人數以及它每天為上千萬人提供的便利♀,這樣的要求並非易事∴。航空是增長最快的排放源△π,對此沒有簡單的解決辦法根據國家或大陸的不同♀♀,交通運輸排放總量目前約佔總排放量的四分之一至三分之一☆∴◇。據粗略估算┊,科恩認為一個覆蓋主要陸地、設施完善的Hyperloop網絡可以將交通領域的排放量降低28%□,主要取代的會是長途卡車和飛機業務?﹡◇。

所以♂◇?,他開始尋找更好的方法來運送乘客∴⊙。經過多年的探索π,他偶然發現了真空高速列車的概念▽♂,這是火箭科學家羅伯特·戈達德(Robert Goddard)在20世紀初就提出的一個古老想法∵。

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但是?▽,(說Hyperloop時總得有個「但是」)挖掘隧道困難、緩慢又昂貴△,所有這些都與最初的設想正好相反∵。

但如果向外行人描述超級高鐵——用數萬英里長的管道以每小時數百英里的速度運送乘客▽◇,他們的回答估計是:簡直瘋了∵┊?。除此之外♀☆,人們最常見的反應還有「為什麼有人想要這麼做」以及「誰來買單」↑?。

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無論數字是多少△π,他們都認為自己的產品可以比現有高鐵快好幾倍↑△。(然而〇,人們離實現這一目標還有很大差距□∟。目前288英里每小時的速度紀錄還是在小管子里用一個和人差不多大小的駕駛艙創造的)

「有一種叫作『1x、3x、10x』的概測法可以用來估算項目成本∴♂♀,也就是說高架管道項目的成本是地面項目的3倍▽∵◇,隧道的成本是地面項目的10倍〇♀。」科羅拉多大學礦業學院教授、專門研究隧道挖掘的邁克爾·穆尼(Michael Mooney)解釋道⌒。

馬斯克認為▽,他的挖掘公司可以更快、更便宜地鋪設隧道⊿,每英里造價只有100萬美元﹡♂,比行業標準便宜幾十倍◇,比城市鐵路項目更是便宜了數百倍♀。

先不論哪種選擇的可行性更高☆,採取任何行動都需要時間⊙,而其中每一種方法都會耗費大量時間資源π↑┊。「空間充足□▽,但土地有限♂↑◇。只有在太空才不怕被起訴◇。」斯沃茨威爾特給出了這樣的評論☆∵▽。「我們正處在試圖理解什麼是重要的階段⊙△。」科恩在一次座談會上說道☆。也許♀⊙,我們可以把這句話理解成是在感嘆人們對Hyperloop還知之甚少☆♂☆。

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當然π,據彭博社報道♂□,現階段飛機的污染排放只佔到1.3%☆,但在接下來的20年裡♀☆,客機、私人飛機、運輸機和軍用機全算進去∟∴☆,這一數字有可能會達到4.4%♂◇。

當你翻遍《比飛機更快》那本書┊〇♂,卻發現沒有一處用到了「Hyperloop」這個詞?△π。這是因為它在這本書出版的2003年並不存在▽。除了斯沃茨威爾特↑♀,也幾乎沒有人把超級高鐵當回事∟⊿。

▼本文首發於微信公眾號:汽車商業評論↑☆。文章內容屬作者個人觀點〇⊙□,不代表和訊網立場↑。投資者據此操作◇□↑,風險請自擔∵。

但像斯沃茨威爾特這樣的人卻越來越多∴↑,無論是在經濟上還是情感上∟♂,他們已把資金或精力投入到了發展Hyperloop當中⌒∵⊙。

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這與科羅拉多州交通部負責人肖莎娜·盧(Shoshana Lew)的觀點相呼應π,她說「在給人們增加建築負擔之前先展示成果」是一個很好的做法▽,而「秘密地進行所有的實驗和演示起不到幫助」▽∟⊿。

我們後來看到了他的基礎設施和隧道建設公司The Boring Company◇∵↑,也知道了馬斯克的加州高鐵項目□。

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對於Hyperloop主義者來說⌒,過去是失敗的◇,現實是錯誤的?↑,那麼△,未來會是成功的嗎?﹡?(文章&圖片來源:Jalopnik◇⊿♂,作者:Aaron Gordon)

「請先就此打住♂⊿♂。」穆尼回應說♂,「我想我們離每英里100萬美元成本的階段還有很長的路要走☆⊙?。」這張2013年的照片顯示的是在倫敦鐵路項目中♂⊙π,正在挖掘隧道的一台掘進機的一側還有一點值得一提↑,那就是在美國♂,土地所有權可是延伸到地核的?♂∴。你不能像開飛機一樣在別人的地底下挖隧道□♀。

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在對Hyperloop的各種宣傳當中◇▽﹡,它確實回答了一個現實而緊迫的問題♂┊⌒,那就是不會如飛機旅行一樣對環境有害↑。

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最持懷疑態度的HARP成員伊恩·薩頓(Ian Sutton)是個例外□﹡♀。他曾是一名安全工程師△,現在正在寫有關這個主題的技術書籍∟,並稱Hyperloop是對現實的檢驗﹡。

總的來看☆◇,世界上只有約六家正規的Hyperloop公司存在∴◇,這屈指可數的幾家企業正試圖把一個百年的狂熱夢想變成現實∵ππ。

「在這種公司工作最棒的事情就是我們正在發明一種全新的交通方式〇。」HTT的另一名員工威爾·科恩斯(Will Kerns)表示△∟,「我們可以從所有其他交通方式的錯誤中吸取教訓△∵。」

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一名乘客在一趟航班上所佔的二氧化碳份額相當於一些人一整年生活中涉及的污染排放量π↑〇。而一次跨國飛行可能導致排放多達一噸的二氧化碳□☆,這還是平均到每個人身上的數值π∴┊。

在這之後♂♀∟,Hyperloop還將面臨新的挑戰∟?☆。為了使這些減排成為現實〇↑,意味着必須建立起管道網絡〇♀△,並對成千上萬英里的通道進行管理♀⊿。

「我的看法是∟,在公眾看到(全面運作的)Hyperloop之前⌒∵↑,他們並不買賬⊙〇∴,只是說說而已?。」薩頓警告道♀⊙♀。

讀到這裏♂,估計有人又要說出「簡直瘋了」這句話?。但在美國康奈爾大學教授理乍得·格迪斯(Richard Geddes)看來◇,如果說這是一種亂來的行為♀▽⌒,那在1903年看到萊特兄弟第一次駕駛飛機時估計也會是相同的評價♂。

從這個意義上說◇◇,Hyperloop是一個極其困難的解決方案⊙。在薩頓的「現實檢查」中⊿,他看到了該領域面臨的幾個主要挑戰﹡☆,包括但不限於:安全性♂⊙∵,不僅僅是確保交通安全┊,還要說服公眾;可擴展性;大量資金支持?,包括如何處理不可避免的成本超支;設施網絡的建設以及土地徵用等法律方面的挑戰□。

總的來說∵┊∴,幾乎所有參加Hyperloop會議的人都認為這種形式的交通終將到來∟☆⊙,只不過是時間早晚的問題♀。

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「我們已經有了第五種交通方式——管道運輸♀△♂。」瓦勒提出了他的觀點⊙∴◇,「我們只是還沒有把它推廣出去π﹡♂。」

惠特科姆認為管道應該是方形的〇,而不是圓形的?∵?,但這僅僅因為他自己不喜歡圓形的管子;有人認為管道應該分段打造?∟□,這樣就能根據需求重新布局線路;或者化學家艾爾·瓦勒(Al Whaller)的觀點⊿◇,即管道不應該充滿空氣⊙♀,而應該用氫氣或氦氣∵▽,因為這類氣體密度較低↑,因此電阻較低⌒。(儘管氫氣易燃?,而氦氣非常昂貴)

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但就像一個多世紀前萊特兄弟的創舉一樣⊿,這一事件也幾乎沒有引起公眾的注意↑∵。「儘管我們很熱情∵,甚至說是戴着有色眼鏡♂∟▽,但我們畢竟是科學家♂∵♂,最後必須靠實際成果說話□♂。」科恩解釋道┊。

事實證明⊙,這種情況沒有發生♀△∟。如今♂,Hyperloop依舊未形成規模∴﹡▽,到目前為止∴,僅限於無載客情況下的測試階段⊿。

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「我們就像是一群熱愛科技的志願者♂∟。」科恩用平靜、溫和的聲音說道□∴。在超級高鐵圈子裡∴∵△,人們經常提到的是萊特兄弟第一次實現人類操控飛機飛行的時刻⊿。Virgin Hyperloop One的「飛行時刻」是在2017年5月12日▽,它的機器在管道中首次實現每小時70英里的磁懸浮行駛π?。

不僅如此▽☆,為了及時實現能源節約☆↑◇,進而避免氣候災難△,這些管道必須在陸地上迅速建成?。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)警告稱π△,要想將全球升溫控制在1.5攝氏度以內↑┊﹡,就必須在2050年前將排放減少到接近於零的水平♂♂。如果不這樣做⌒,上億人將面臨與氣候相關的風險♂↑,如極端天氣、洪水、高溫和飢荒┊♂?。

此外⊙,究竟要讓什麼東西在管道里移動♂?用什麼方法降至接近真空的狀態♂?又要如何保持這種水平◇?這些問題就是「阿爾法」文件發佈后出現的那少數幾家公司需要辯論與試驗的內容了◇⊿。

可以說∟,不論企業採取何種策略或者使用哪種類型的磁懸浮技術〇,Hyperloop想要繼續發展的基石就是它對出行零排放的承諾□。

其次∴∟,陸地上遇到的各種天氣也可能是個問題⊿⊿,至少可以說這會增加發生意外的幾率♀。在地下ππ□,管道則能夠屏蔽上述所有干擾△,甚至在地震期間都不成問題∵♂?。我們看到的每一幅清晰的管道渲染圖都只是為了展示產品的形態π﹡☆,現實中☆♂,Hyperloop會使用很厚且不透明的鋼材料打造

事實上⊙♀,有着像科恩這樣非常理性和有成就的科學家的參与⊙♂∴,這使得將Hyperloop斥為瘋子之舉變得越來越像是一種偏見?∵〇。

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已到中年、留着灰白山羊胡但體型健壯的斯沃茨威爾特說話的時候♂⊙,他會稍微斜眼看着對方〇∟,而在闡述對Hyperloop的設想時♂∟♂,他的眉毛越挑越高▽∟﹡。

此外⊙,當這些排放發生在高海拔位置時□,危害會隨之加劇∟∴⊙,因此對環境的實際影響可能比二氧化碳排放本身糟糕好幾倍?⌒〇。

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就像高速公路和鐵路一樣π﹡▽,建造超級高鐵的地點也有三種選擇:地面上、高架橋上或地下隧道♂⊙。而在早期⊙□↑,人們傾向於選擇隧道□,主要有兩個原因♂♀。

並不是每一個支持Hyperloop的人都和斯沃茨威爾特想法一致▽□,但給出的回答也差不多π⊿♀。這樣的願景也許過於美好〇♂,但我們也要當心不要被技術樂觀主義所蒙蔽﹡∟∵。

最後♂⌒,薩頓給出結論♀π♂,說「HARP的一個最重要作用就是要讓該行業更謹慎一點」◇⌒?。讓對Hyperloop充滿熱情甚至是瘋狂的人更謹慎⊙∵π?這是否從一開始就與成為超級高鐵夢想家的初衷背道而馳┊⊿?

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瑞士地鐵公司(SwissMetro)可以說是上世紀90年代為實現真空列車做出真正努力的唯一之選♂⊿∟,但它已於2010年解散∴△。即便如此◇♀∴,斯沃茨威爾特還是被這種出行方式深深吸引♀▽♂,他認定自己找到了解決世界交通問題的真正答案π。

此外♂◇,長途旅行作為碳排放的一個領域☆∵,我們至今還沒有任何更好的創新辦法來減少其污染♂。考慮到電池的重量♀,重型飛機不太可能在保證足夠動力的情況下有效地進行長途飛行▽。

今年3月π,Daily Beast的一篇文章說「Hyperloop撞上了『冰冷、嚴酷的現實』◇,這一想法以失敗告終」♂♂,但HARP交通設施負責人大衛·普林-米爾(David Pring-Mill)否定了這種說法π⊙↑。

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在當今世界上〇∵,主要交通項目中使用的最先進隧道掘進機(TBM)的掘進率是每天100英尺左右∴〇♂。這是一個什麼概念┊?假設每天24小時不停地挖掘♂,一年365天┊∵?,那麼從華盛頓特區到紐約市∴,一個TBM大約需要32.5年的時間才能把隧道打通⌒。

「今後的50年裡┊,我會開着電動車到當地的Hyperloop車站∴。從丹佛去特萊瑞德滑雪﹡,晚飯前就能回來∟□。」斯沃茨威爾特接著說△⊿π,「而無縫連接的數百條軌道可以讓人們去任何城市都很方便♂┊⊿。」

十年之後〇〇□,埃隆·馬斯克(Elon Musk)創造了這個詞∟。在一份2013年白皮書(如今已成為傳奇、Hyperloop業內人士稱其為「阿爾法」的文件↑♂,意為首要資料)中〇♀,馬斯克寫下了與斯沃茨威爾特類似的描述↑□┊。他認為美國鐵路基礎設施成本過高、速度較慢∴▽,並相信一定有更好的辦法△。

像飛機一樣快、像火車一樣方便、比單軌城鐵更環保▽。按照斯沃茨威爾特的預測〇△⊙,真空列車融合了每種運輸方式的優點∴♂∵,同時不會帶來它們當中的任何缺點▽□♂。

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留給人類的時間只有差不多30年□﹡,如何在這期間完成Hyperloop網絡建設將是其面臨的又一大難題⊿?∟。

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首先┊π,在地下可以挖掘更長的直線隧道□♂⌒,這對實現Hyperloop的高速行駛至關重要⊿⊙。原因在於?□♂,運輸艙在700英里每小時(離音速不遠)行駛速度下﹡,即使是看似微不足道的轉彎角度也會產生極其巨大的重力變化♂⌒∴,普通乘客可承受不了這樣的狀態⊿♂⌒。另外↑,這種情況隨着海拔的升高♂,駕駛艙能夠實現的最高時速反而會下降▽﹡∵。

換個角度來看∴,依照Virgin Hyperloop One工程師的說法π﹡□,要想使行駛速度為600英里每小時的Hyperloop完成90度的轉彎〇↑?,那麼大約需要鋪設6英里的通道才行∴。

這也許正是小型的超級高鐵先進研究非盈利組織(HARP)舉辦Hyperloop論壇的原因□⌒,希望藉此成為超級高鐵知識的交流中心◇△。

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