难怪要大力发展高铁,它的耗能成本太让人意外了。一辆高铁载有500人,时速300公里的时候,一个小时的耗电量9000度左右,平均每个人18度。高铁用较低人均能耗实现高速运输,技术突破让效率与节能可以兼得。
9000度电听着不少,但一小时已经运送500人前进300公里。把运输人数和距离一起考虑,才能看清高铁的耗能成本。而且,9000度还只是便于理解的一种计算情形,铁路部门公开的实测数据,更能说明中国高铁的节能水平。
2024年9月8日,央视网报道,中国铁道科学研究院曾在京沪高铁上,对4种8节编组的动车组进行测试。列车按照时速350公里的条件往返运行2636公里,每公里平均耗电量分别为21.6度、23.5度、19.5度和21.1度。
也就是说,即使列车保持较高速度,实际耗电量仍然可以通过技术和运行控制得到有效管理。中国高铁能够做到这一点,首先与它的运输方式有关。
一列动车组可以集中运送数百名乘客,牵引系统、车辆设备和运行所需能源由众多旅客共同分担。客流充足的时候,单位乘客承担的能耗自然更低。
车上乘客越多,运输能力利用得越充分,人均能耗优势也就越明显。
不过,真正让中国高铁不断提高能源效率的,还是列车本身的技术进步。高铁运行到300公里以上的时速,空气阻力对能耗的影响明显增加。
因此,列车车头的曲线、车体连接处的处理方式,甚至车顶设备的安装位置,都需要精细设计。复兴号采用流线型车头,同时将部分车顶设备隐藏起来,就是为了减少高速运行时的空气阻力。
牵引电机也在不断改进,按照中国铁道科学研究院专家2024年9月8日介绍的情况,技术人员正在推进更高效率的牵引电机研发,目标是把电机运行中的能量损耗进一步降低。
还有制动能量回收技术。列车减速时,牵引电机可以参与发电,把部分动能转换成电能,再通过供电系统加以利用。这些技术没有改变高铁运输的基本方式,却能让每次运行少消耗一些能源。
到了2024年12月29日,中国正式发布CR450动车组样车,节能技术又有了新的突破。2026年3月5日,科技日报披露了CR450的试验进展。
该车型已经通过全部型式试验,并开展30万公里运用考核。在时速400公里的运行条件下,每公里耗电量低于22度。列车速度继续提高,节能技术也跟着升级,中国高铁已经把高速运行和能源效率的优化结合起来。
高铁的价值还不只在一列车上。2026年5月29日,国家铁路局公布的《2025年铁道统计公报》显示,全国高铁营业里程已经达到5万公里。
2026年10月18日,国铁集团公布前三季度运输情况,全国铁路累计发送旅客37.1亿人次,同比增长4.8%。如此大的运输规模,意味着单列车节省的能源经过长期运营不断累积,能够形成相当可观的节能效益。
2026年10月12日,国家铁路局发布《铁路科技创新“十五五”规划》,继续把绿色低碳技术、运输装备升级和运营效率提升列为重点方向。
在我看来,中国大力发展高铁,不能只从修建多少公里线路、列车跑得多快来理解。
更重要的是,国家已经建立起能够长期运送大规模客流的铁路体系。列车能耗降低一点,线路调度更加合理一些,车辆使用效率再提高一些,放到全国铁路网中,产生的价值就非常可观。
高铁建设需要持续投入,但随着路网完善和客流增长,它在节约能源、提高运输效率方面的作用还会继续扩大。从载客500人、人均分摊18度电的计算,到CR450在更高速度下继续降低运行阻力,中国高铁走出的技术路线已经相当清楚。
