高鐵巨虧主要原因是耗電太多？1公里1萬度？日本新干線只要43度

高鐵巨虧主要原因是耗電太多？1公里1萬度？日本新干線只要43度

一位ID為“硬核科技迷”微博大神被多個(gè)大佬掛到了博文上，原因是他在3月8日發(fā)布的一條博文實(shí)在有辱智商，各位來圍觀一下，他到底是怎么寫的：

高鐵巨虧的主要原因是耗電太多？日本新干線聽說后大為不解：你們跑一公里要一萬度電，我們怎么只要43度電？

隨博文的配圖是一位“步論天下事”的網(wǎng)易號歷史內(nèi)容作者文章，標(biāo)題為一公里耗一度電，14億人都養(yǎng)不起中國高鐵，現(xiàn)負(fù)債60000億！要說歷史號作者搞錯(cuò)了數(shù)據(jù)還情有可原，但科技類作者胡編亂造，實(shí)在有些說不過去了。

“硬核科技迷”的博文到底錯(cuò)在了哪里？

把“硬核科技迷”掛到博文上的大佬隨文貼了個(gè)百度百科的數(shù)據(jù)，筆者根據(jù)這個(gè)內(nèi)容把全文搜索了出來，關(guān)于高鐵電能消耗的大致數(shù)據(jù)如下：

有關(guān)資料表明，時(shí)速350千米的高鐵每小時(shí)耗電9600度、時(shí)速250千米的高鐵每小時(shí)耗電4800度，也就是時(shí)速350千米的高鐵每公里耗電是27.4度左右，時(shí)速250千米的高鐵耗電是19.3度左右，按照當(dāng)前工業(yè)用電1度1元計(jì)算，時(shí)速350千米的高鐵一小時(shí)要花費(fèi)近1萬元左右，而時(shí)速250千米的動(dòng)車每小時(shí)差不多要花費(fèi)5000元左右。

按這個(gè)耗電量計(jì)算，這日本新干線的耗電一公里達(dá)到43度電，比中國的高鐵要高出1.5甚至2倍，而且日本新干線普通營業(yè)最高速度只有260Km/小時(shí)，平均營業(yè)速度更是低至220公里/小時(shí)，這倆一對比，我國的高鐵不僅比新干線速度高，而且還比新干線能耗低，這“硬核科技迷”洗地不成反而暴露了新干線的能耗高速度反而慢的問題。

不過這篇文章是一個(gè)“幼兒小課堂”的公眾號發(fā)布的，已經(jīng)被百度百科列為了“高鐵每公里耗電”的關(guān)鍵詞對應(yīng)搜索，盡管一個(gè)不是專業(yè)相關(guān)的公眾號也可能發(fā)出非常專業(yè)的文章，但就常規(guī)分析來看，可能涉及搬運(yùn)，也可能是以訛傳訛，可信度還是比較低的。因此需要一個(gè)更靠譜的信源佐證才能滿足需求。

“南寧鐵路”微信公眾號在2021年8月份曾發(fā)表過一篇高鐵耗電量的數(shù)據(jù)：

以南廣高鐵“藍(lán)暖男”復(fù)興號動(dòng)車組時(shí)速250公里運(yùn)行為例，在滿載的情況下列車從南寧直達(dá)廣州全程約562公里，根據(jù)車輛人機(jī)接口顯示屏數(shù)據(jù)顯示，大概需要消耗7200度電，人均百公里能耗僅為2度電。

平均一下，耗電大約為12.8度/千米，這個(gè)數(shù)據(jù)比百度百科中搜索到的數(shù)據(jù)更低，只有大約三分之二左右，并且數(shù)據(jù)中也貼心的給出了人均百公里耗電為2度。

光明網(wǎng)在2021年8月29日也發(fā)布過一篇報(bào)道，標(biāo)題為“時(shí)速350公里的復(fù)興號高鐵，往返京滬耗電多少”，文中表示，復(fù)興號動(dòng)車組低阻力流線型、平順化設(shè)計(jì)，頭型創(chuàng)新設(shè)計(jì)，不但造型靚麗，而且能耗大大降低。

CR400AF型復(fù)興號動(dòng)車組，時(shí)速350公里運(yùn)行時(shí)，人均百公里能耗僅3.8度電，另一個(gè)上新的CR400AFZ型復(fù)興號智能動(dòng)車組，在節(jié)能環(huán)保上優(yōu)勢更加明顯，以時(shí)速350公里運(yùn)行時(shí)　　人均百公里能耗還略低于3.5度。

CR400AFZ型復(fù)興號智能動(dòng)車組為8輛標(biāo)準(zhǔn)編組，最高運(yùn)營時(shí)速350公里，車寬3360毫米，車高4050毫米，全車總長208.95米，定員578人。按這個(gè)數(shù)據(jù)，假如折合到每小時(shí)耗電的話大約為：

3.5 x 3.5 x 578 = 7080.5 度

這是能耗降低后的復(fù)興號動(dòng)車組的的每小時(shí)運(yùn)行消耗電能，比之前的動(dòng)車組有大幅下降，主要是使用了空氣動(dòng)力性能更優(yōu)秀的低阻力流線型設(shè)計(jì)，大幅降低了能耗。

不過還需要折合一個(gè)數(shù)據(jù)，也就是每公里能耗，CR400AFZ型復(fù)興號智能動(dòng)車組每公里大約為20.23度，只有“硬核科技迷”發(fā)布的日本新干線每公里43度電的一半都不到。

所以“硬核科技迷”想要給日本新干線背書，鼓吹新干線低能耗，結(jié)果算了下我國的復(fù)興號動(dòng)車組不僅速度快，而且能耗居然還不到一半，實(shí)在被打臉打得很難看。

另一個(gè)結(jié)論是個(gè)“幼兒小課堂”的公眾號發(fā)布的文章中數(shù)據(jù)大致也是靠譜的，因?yàn)槟莻€(gè)數(shù)據(jù)是之前的動(dòng)車組能耗，相對比較大一些。

高鐵的能耗為何要那么大：那么多電用在了哪里？

可能很多朋友都有個(gè)疑問，高鐵每小時(shí)動(dòng)輒消耗上萬度電，能耗怎么會那么大？到底是怎么消耗的？車組的能耗主要有兩塊：

• 1、車內(nèi)照明、空調(diào)取暖與納涼、車組運(yùn)行的工作用電；
• 2、動(dòng)車組克服鐵軌阻力與空氣阻力的能耗；

盡管車組工作時(shí)候會消耗不少的電能，比如空調(diào)就是個(gè)大戶，但和車組的動(dòng)力系統(tǒng)一比，完全不在同一個(gè)級別，因?yàn)檐嚱M的動(dòng)力系統(tǒng)功率之大可能會超出各位的想象。我國目前有三種客車類型：

• 和諧號：這是我國引進(jìn)德國、日本等國的高速動(dòng)車組技術(shù)，在消化吸收再創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)的高速動(dòng)車組系列的總稱，包括CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH6等型號，最高時(shí)速為200~380 km/h，主要運(yùn)行在高速鐵路和普速鐵路上。
• 復(fù)興號：這是我國自主研發(fā)的動(dòng)車組，也稱為中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組，包括CR400AF、CR400BF、CR300AF、CR300BF等型號，最高時(shí)速為250~400 km/h，主要運(yùn)行在高速鐵路上。
• 綠皮車：這是中國傳統(tǒng)的動(dòng)車組，有25G、25B、25T等型號，最高時(shí)速為120~160 km/h，主要運(yùn)行在普速鐵路上。

三種客車類型的牽引功率有比較大的差異：

• CRH的牽引功率在2 400 kW、3 200 kW、4 000 kW、4 800 kW、5 600 kW、6 400 kW、8 000 kW、8 800 kW、9 600 kW、12 000 kW等多個(gè)系列；
• CR的牽引功率在根據(jù)不同的子型號，牽引功率有12 000 kW、12 800 kW、13 600 kW等幾種；
• G系列和T系列客車就不羅列數(shù)據(jù)了，這個(gè)型號實(shí)在太多

以復(fù)興號CR400AF型電力動(dòng)車組為例，采用的是多車廂布置牽引電機(jī)的方式，每個(gè)動(dòng)車組有8節(jié)車廂，其中6節(jié)車廂配置牽引電機(jī)，每節(jié)車廂有2個(gè)牽引電機(jī)，共有12個(gè)牽引電機(jī)，每個(gè)牽引電機(jī)的功率為866.7 kW，總功率為10400 kW。

動(dòng)車組采用的都是這種組合方式，所以動(dòng)車組不同數(shù)量車廂配置時(shí)其功率也不相同，比如CRH380A：8編組為9800KW，16編組為19600KW。

意想不到：風(fēng)阻比鐵軌帶來的阻力更大

車輛前進(jìn)的阻力主要有三個(gè)，滾動(dòng)阻力、風(fēng)阻和上坡阻力，高鐵的鐵軌非常平緩，大部分時(shí)候都可以忽略這個(gè)上坡阻力，所以主要的阻力來源就是滾動(dòng)阻力和風(fēng)阻，低速運(yùn)行的車輛甚至都經(jīng)常不考慮風(fēng)阻，比如拉貨的大貨車，甚至都是平頭車型（使用流線型也能節(jié)省不少燃油，只是性價(jià)比一般，并且會增加制造成本）。

但動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)就不一樣了，風(fēng)阻占整車阻力會逐漸增加，隨著速度的提升，風(fēng)阻就會按平方規(guī)律增加，研究表明，當(dāng)高速動(dòng)車以250km/h速度運(yùn)行時(shí)，風(fēng)阻占總阻力的70%以上。當(dāng)高速動(dòng)車以350km/h速度運(yùn)行時(shí)，風(fēng)阻占總阻力的90%以上。

因此，高速動(dòng)車的車頭外形會變得越來流線型，甚至被拉長到一個(gè)相當(dāng)怪異的形狀，比波音客機(jī)的機(jī)頭都要更流線型，原因就是氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)要有效降低風(fēng)阻、而且在車組之間的接縫處都使用了過渡結(jié)構(gòu)，避免截面突然變化增加風(fēng)阻，這對提高能效、減少噪音等方面都有重要意義。

雖然看著高鐵動(dòng)車功率很大，但相對于其他交通工具而言，能耗還是非常低的，據(jù)國鐵集團(tuán)發(fā)布的數(shù)據(jù)，高鐵每人百公里能耗僅為飛機(jī)的18%和大客車的50%左右。甚至與電動(dòng)汽車相比也略有優(yōu)勢。

中國高鐵為何虧損那么高？

截止到2022年12月，全國鐵路營業(yè)里程由9.8萬公里增加到15.5萬公里，從2012年到2022年，國家鐵路完成旅客發(fā)送量259.1億人次，2017年開始，中國鐵路營收就突破萬億，但年收入過萬億負(fù)債卻超過了6萬億，2022年上半年中國鐵路更是虧損了800億元人民幣，為什么會這樣？

其實(shí)這不是我們經(jīng)營不善，而是大規(guī)模的鐵路與高鐵基建。美國私營化鐵路多年未新增鐵路里程反而在減少，比如2019年美國鐵路營業(yè)里程為18.30萬公里，同比減少0.5%，僅為1960年的54.8%。而我國則在大規(guī)模建設(shè)鐵路、公路后又開始投入高鐵建設(shè)。

按我國300千米時(shí)速以上才被稱為高速鐵路（國際標(biāo)準(zhǔn)是時(shí)速200千米）標(biāo)準(zhǔn)算，我國第一條高速鐵路是2008年8月1日開通運(yùn)營的。到2015年底時(shí)我國高鐵里程達(dá)到1.98萬千米，2020年底時(shí)達(dá)到了3.79萬千米，2022年底還沒有數(shù)據(jù)，但估計(jì)應(yīng)該會達(dá)到4.5萬千米。

基建狂魔的目標(biāo)是縣縣通高鐵，如此大規(guī)模的投資鐵路建設(shè)，對應(yīng)的自然是高負(fù)債，以2022年為例，全國鐵路完成固定資產(chǎn)投資7109億元，鐵路里程新增4100千米，其中高鐵占了一半左右，建設(shè)需要資金，維護(hù)也需要資金，居高不下是必然的。

就像之前的村村通電、通電話、通公路、通寬帶，再到大建鐵路和高速公路，目前則是在高鐵上加大投入，這都是讓老百姓的出行更舒適，更安全，更便捷。可能有人會說美國人的私營化鐵路更優(yōu)秀，利潤率很高，但各位知道美國每年因?yàn)槿鄙倬S護(hù)出軌多少次嗎？

據(jù)美國運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，1990年至2021年，美國累計(jì)發(fā)生54539次列車出軌事故，平均每年1704次123。另據(jù)中國交通運(yùn)輸部的數(shù)據(jù)顯示，從1980年至2022年，中國鐵路發(fā)生的重大、大脫軌事故有十幾起，2022年全年，全國鐵路發(fā)生行車事故共計(jì)5起，其中脫軌事故2起，死亡人數(shù)0人。

這個(gè)對比應(yīng)該很直觀了吧，美國人私有化鐵路就是不想投入，壓榨最大利潤，是造成事故頻繁的主要原因，最近一次特大事故就是東巴勒斯坦的化學(xué)品列車事故脫軌，這事兒到現(xiàn)在還在發(fā)酵呢。

延伸閱讀：吃個(gè)瓜

這位硬核科技迷這種調(diào)調(diào)諷刺高鐵，實(shí)在讓人看不慣，不過令人舒心的是這大神剛剛在3月10日被微博禁言了，至于是因?yàn)槭裁丛虮唤怨P者就不知道了，翻了下他的博文，基本都是這種陰陽怪氣的調(diào)調(diào)，看了讓人很不舒服。

其中就有一個(gè)微博用戶就表示“今天的第一件喜事，硬核科技迷被禁言了，希望這次是半年或者一年，真的不想看到這個(gè)蛆了 ”，看來不止是種花家看他不順眼。