還在建高鐵?Elon Musk的下一個目標——接近音速的「超迴路列車」

還在建高鐵?Elon Musk的下一個目標——接近音速的「超迴路列車」
Photo Credit: HTT

我們想讓你知道的是

在這個科技以幾何級數發展的年代,馬斯克認為專利只會窒礙創新,拖慢整個行業的發展;開放資源,反而可以吸引更多人參加研究和投資,令有關行業更快成長。

馬斯克(Elon Musk)被稱為「改變世界的科技狂人」絕非浪得虛名。自小喜歡看科幻小說,對太空著迷,科學知識深厚,思想天馬行空,卻又擁有驚人的執行力。1971年出生的他,才40出頭,已經創辦了幾個極具顛覆性的科技公司。Paypal改變了人們在線上的消費付款模式,對電子商務的蓬勃發展功不可沒;Tesla電動車既高效又時尚,粉絲爭相排隊預訂,高檔汽車竟然成為了繼iPhone之後最被吹捧的電子產品,新型號都賣個滿堂紅;SpaceX雖然是個民營的火箭發射公司,却破天荒研發出歷史上第一個可以回收的發射火箭,大大減低火箭發射的成本,NASA等國家級的航天機構都給比了下去……

比音速還快的交通工具 - Hyperloop

馬斯克其實還有一個科幻小說劇情一樣的瘋狂構想,即將實現。它就是飛機、火車、汽車和輪船之外的五類交通工具「Hyperloop」(「超迴路列車」)。根據馬斯克的構思,Hyperloop是一個「運送艙」(capsule),在接近真空的低壓管道以氣壓噴射及電磁懸浮推動,以接近音速的時速1,220公里運行,比子彈火車快3至4倍的運輸系統。以來往相距643公里的洛杉磯和三藩巿為例,單程乘飛機的話;需時1.5小時,開車則需約6小時;乘搭Hyperloop的話,僅需30分鐘。

放棄專利、開放研究資源

毫無疑問,馬斯克是一個非常特別的人。在2013年,有感於加州高鐵成本高、效率低,馬斯克首次提出了Hyperloop這個超級運輸系統的構想。因為自己已經為Tesla和SpaceX忙個不可開交,他把長達57頁的Hyperloop計劃書放在網上供人下載,甚至舉辦設計比賽,期望拋磚引玉,吸引各界專家集思廣益將概念盡早實現。其實這次並非馬斯克首次放棄專利、開放研究資源。

Elon Musk|Photo Credit: Reuters/達志影像

Elon Musk|Photo Credit: Reuters/達志影像

早在2014年,他便已經在Tesla的網誌公佈開放Tesla所有的專利設計,供所有有興趣的人士參考1。有別於一般人相信申請專利能夠保障自己的最大利益,在這個科技以幾何級數發展的年代,馬斯克認為專利只會窒礙創新,拖慢整個行業的發展;開放資源,反而可以吸引更多人參加研究和投資,令有關行業更快成長。

交通運輸在這一百幾十年來,並無重大創新。馬斯克的Hyperloop的構想,一方面引起了不少人的質疑,另一方面卻吸引了不少精英投身研發,其中最具規模的,有由前SpaceX首席工程師Brogan BamBrogan牽頭、董事會星光熠熠,更已集資850萬美元的Hyperloop Technologies;及採取群眾外包(crowdsourcing),從世界各地招攬超過500名工程師及各界精英共同參與設計和發展的Hyperloop Transportation Technologies (HTT)。

創新的運輸科技

跟馬斯克的另外幾個事業類似,Hyperloop其中一個最大的優點,就是極高的成本效益。根據馬斯克的估算,興建洛杉磯至三藩巿全長約643公里的Hyperloop(時速約為1,200公里、行駛時間約30分鐘)系統的建築成本約為60-75億美元,同樣的路程興建高鐵(時速約為300公里、行駛時間約2小時38分鐘)的成本則為680億美元2。廣深港高鐵香港段全長26公里(時速約為200公里、行駛時間約14分鐘),最新預算造價為844.2億港元 (約108億美元3)。

一個運輸工具的速度,很大程度受制於它所承受的各種阻力,這些阻力包括氣壓、風阻,及輪胎和地面或路軌的磨擦。馬斯克因而提出Hyperloop這個毋需輪軚和路軌,以太陽能、風能等再生能源推動,在接近真空的低壓管道運行的交通工具。根據馬斯克的設計,每個Hyperloop運送艙都有排氣系統,在其底部形成氣墊,減少磨擦阻力;運送艙將以電動引擎來製造電磁場,以電磁懸浮原理以高速前進。太陽能版、風能設施等等,都可以在Hyperloop的管道上興建,達至能源自給自足的目標。

載客量方面,每個Hyperloop運送艙可容納28位乘客,平均每2分鐘可以發出一個運送艙,即每小時可以服務840位乘客。假如需求增加,只要增加運送艙的班次即可(預計最快可以增加至每30秒一班)。傳統的集體運輸概念,以量為主軸。例如火車、地鐵、高鐵的設計,都是以大型列車一次過運送最多的人或貨物為目標。Hyperloop的邏輯,却更接近講求輕巧、靈活、自動化的「Personal rapid transit」概念。

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取自Elon Musk的Hyperloop計劃書。

Hyperloop的成本效益較其他鐵路項目為高,因為相對地細小的車廂(運送艙),不論是運送艙本身還是其管道,興建的成本較其他項目,例如高鐵為低。又因為整個系統都是興建於高架管道上,可以省卻不少收地成本。每個運送艙接載較少的乘客,又可以縮短上落客的時間、減低各種班次延誤的風險,及增加按需求增減班次的靈活性4。Hyperloop將以全電腦控制,個別運送艙無需司機、人手操作。系統以再生能源堆動,低壓管道可減少各種阻力,因此可以把能源需求大大降低,減低整體運作成本。環顧世界各地,鐵路等基建項目通常均需要政府大量注資及補貼。根據馬斯克的估算,假如將60億美元的建築成本以20年期攤還,再加上日常運作成本,來往洛杉磯和三藩巿的單程車費約為20美元(約156港元),是一門有利可圖的生意。

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