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Hyperloop One

科普小知识2021-12-06 15:03:47
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HyperloopOne是美国一家初创企业,总部位于美国洛杉矶。该公司所研发的超级高铁技术,据称可达到800英里(约合1200公里)的时速。

1、超级高铁概念

“超级高铁”项目的概念最初是由特斯拉首席执行官伊隆·马斯克(ElonMusk)在2013年提出的。其理念是将搭载乘客的悬浮吊舱送入近乎真空的管道中,以高达800英里的时速运行。在这种速度下,从洛杉矶到旧金山只要35分钟。


超级高铁效果图

马斯克所推荐的极低压的真空系统,的确大大减少了行驶仓运行的阻力。超级高铁会通过空气垫悬浮在半真空管道之上,行驶仓可以坐28个人,每个行驶仓会间隔2分钟,从洛杉矶与旧金山之间发车,行驶仓下方会有28个空气雪橇(airbearingskis),每个1.5米长,0.9米宽,通过压缩的空气垫来悬浮起整个行驶仓,行驶仓的空气雪橇部分与管道的距离会保持在0.5毫米至1.3毫米之间悬浮状态。

行驶仓高速运行时,且行驶仓与半真空管道的距离极为接近时,很可能会形成“注射器”效应,也就是说像注射器一样把管道里所有的空气的往一个方向推进,为此,马克斯设计了行驶仓头上的涡轮风扇,它可以把空气导流到行驶仓的尾部及底部,同时排出的气体相当于气垫,对行驶仓的提供了支撑作用,从而使其在管道中悬浮。

在半真空状态下,这些低压气体会和路面一样硬,会通过其他的悬挂装置,来降低行驶中这种颠簸感。

管道的上方设计成太阳能板,所以在维持超级高铁的运行的同时,还可以产生富裕的清洁能源。

据已公布的信息和演示来看,HyperloopOne研发的超级高铁技术并非完全基于马斯克提出的设计思路。

2、技术进展

2016年5月,HyperloopOne在美国内华达州沙漠进行了推进系统的演示,在预先铺设的露天轨道上以重力2.4倍的加速度启动,在1秒之内就从静止态加速到85公里的时速水平,吸引了全世界的目光。

在倒计时结束后,直线感应推进系统在预先铺设好的轨道上启动,相当于在一秒内从静止加速到85公里/小时。1.9秒后,测试原型车一头扎进轨道末端的沙堆中,减速至静止,测试成功结束。

按照计划,HyperloopOne下一个阶段的测试也将会在这个39.9英亩轨道设施中测试,但是速度将会远远高于本次测试。

HyperloopOne表示将建造更大规模的“超级高铁”运输系统用于测试。

3、同业竞争

同样开展“超级高铁”的同业竞争公司HyperloopTransportationTechnologies宣布其研发的运输系统时速可达760英里。

HyperloopTransportationTechnologies首席运营官BibopGresta指出,“这种运输系统具有很高的安全性。在运行中吊舱完全是悬浮运行。因此即便是出现电路故障,运行中的吊舱仍旧处于悬浮状态,直至速度为零后才会着地。”

HyperloopTransportationTechnologies计划在加州中部建造旗下第一个“超级高铁”运输系统,并将于2018年年底投入使用。

4、外界反应

尚不清楚公众是否会接受在一小时内使用“超级高铁”旅行数百英里这一交通理念,而不是花费数个小时驾驶汽车、乘坐火车或是搭载飞机。事实上,从概念到完全市场化,“超级高铁”依旧需要克服诸多障碍,其中包括数十亿美元的建设费用以及繁文缛节的*审批。

业界对于“超级高铁”是否会成为现实都表示出强烈的好奇。布鲁金斯学会的克里夫·温斯顿(CliffWinston)指出,“事实上参与‘超级高铁’项目的企业为数不多,这说明该项目过于前沿。如果这件事真的可行,那么就会有很多投资公司对其感兴趣并进行投资。”

然而,在继首轮募得1100万美元之后,2016年5月,HyperloopOne宣布再获得了8000万美元的融资,也证实了HyperloopOne已经吸引到了投资者。而据称其同业竞争公司HyperloopTransportationTechnologies于2016年晚些时候获得融资。

5、技术难点

高速铁路最大的挑战一直都在于:突破400公里时速以后,来自空气的阻力就超过90%了,所以初始加速度有多大不是最关心的,能不能稳定且经济地跑在400公里时速以上才是技术的难点。

所以,马斯克的Hyperloop用到了“真空隧道”的概念,试图通过人为抽空空气来维护一段几百公里长的超级“真空管”。在马斯克的设计中,对于超级高铁来说最佳的距离是900英里(约合1500公里),超过900英里,飞机更有优势。

想要让长达900英里的管道达到近乎真空封闭的程度,非常难。并且从安全上说,一旦行驶仓发生泄露,后果不堪设想。作为商业项目,尤其是载人的商业项目,公共安全是必须考虑的问题。

而且这样的运营成本对商业市场来说,目前还有点难以想象。保险公司对此进行风险评估后是否承保仍未可知。

此外还有弯道不能过大的问题(一个弯需要保持曲线9公里),几乎等同于一条直线的真空隧道,因此需要合适的地理环境才能建设。

6、意向项目

北欧


HyperloopOne在2016年5月的演示现场

2016年7月消息,一条连接瑞典首都斯德哥尔摩和芬兰首都赫尔辛基的超级高铁线路正在规划研究之中。

据悉,该工程预计将花费190亿欧元(约1400多亿人民币),耗时12年完成。届时,从斯德哥尔摩到赫尔辛基的旅程将由目前3个半小时的飞机或者一整夜的轮渡缩减到只用28分钟的超级高铁。

工程中高达30亿欧元(200多亿人民币)的资金都用来修建一个世界上最长的海底隧道,该隧道将连接斯德哥尔摩和赫尔辛基中间的奥兰群岛。与此同时,在海面上也将同步修建跨海的空中高铁管道。

HyperloopOne公司表示,修建超级高铁的成本将很快得以回收,因为便捷的交通运输将为斯德哥尔摩和赫尔辛基两地带来丰厚的经济回报。首先,线路沿岸的房价可能会上涨,交通运输、旅游业、两地*和民间组织之间的交流沟通也将变得非常方便和快捷,甚至上班族们也能选择在其中一个城市上班,另一个城市买房了。

可摆在眼前的问题是:如此高昂的造价将由谁买单呢?HyperloopOne打算结合公共基金和私人投资,或者向瑞典和芬兰两地的*部门寻求合作。同时,高铁建成后的车票收入也很可观,这也可以抵偿一部分的前期建设费用。该高铁线路建成后预计将达到8.75到10亿欧元(约六七十亿人民币)的年收入,年承载旅客量达到4270万人次。

HyperloopOne公司表示190亿欧元的造价其实并不算高,这要比传统高铁便宜的多。该公司表示:通常超级高铁系统的修建成本只有传统高铁的50%到60%,因为超级高铁基本不需要土木工程类的资金消耗;并且,轻便的超级高铁车厢需要的后期维护费用也很低;同时,相同里程的电量消耗方面,超级高铁也要远远低于普通高铁。而这一系列的优势都源于超级高铁是在几近真空的管道中运行,不需要考虑强大的空气阻力。

俄罗斯

有外媒报道称HyperloopOne已经跟俄罗斯投资公司Summa集团和莫斯科市*签署了一项协议,研究建设与莫斯科交通网络相连的超级高铁系统。

美国

有相关消息显示,HyperloopOne最可能在美国本土建成全球第一个超级高铁系统。

英国

2016年9月,据媒体报道,英国*似乎也对超级高铁产生了兴趣,有意利用其连接英国北部城市,将这些城市间的通勤时间缩短至数十分钟之内。超级高铁系统初创企业HyperloopOne、HyperloopTransportationTechnologies据称都在与英国*和私营企业谈判,计划共同在英国建设超级高铁。

HyperloopOne与英国讨论的计划是首先在曼彻斯特与利物浦之间修建超级高铁系统,这可以解决连接两座城市的许多现有交通问题,打造真正的“北方发动机”。HyperloopOne首席执行官艾伦·詹姆斯(AlanJames)称,与提议在伯明翰和伦敦等北方城市之间建造高铁系统相比,超级高铁系统更具优势。

这种未来的管状网络可以大幅缩短伦敦到曼彻斯特之间的距离,乘客的通勤时间只需18分钟。詹姆斯称:“超级高铁不仅可连通伦敦,还可以连通所有英国北方大城市,包括利物浦、慢车似额头、利兹等。”

HyperloopTransportationTechnologies也在大举进入英国,正通过英国*投资机构InnovateUK争取价值6700万美元的潜在投资。InnovateUK发言人证实,该机构正探讨建设超级高铁的可能性。他们承认:“超级高铁目前依然处于起步阶段,但其属于令人兴奋的技术,我们将会继续保持对其关注。”

虽然几方会谈很有希望达成协议,但超级高铁技术要想成为现实还需要多年时间。此外,如此庞大的基础设施项目可能要求当地*、英国全国的鼎力支持。

7、成本推算

2016年7月,HyperloopOne发表了一篇可行性研究,论证其超级高铁技术的成本是经济可以负担的。这一调查设计了一个连接斯德哥尔摩和赫尔辛基作为一个超大型城域的项目。建造这个超级高铁每英里的成本大约固定在4000万美元。相比之下,世界银行估计加州更慢效率更低的高速铁路项目花费大约为5600万美元每千米。


预想中HyperloopOne北欧项目的线路规划

这项研究是由提供审计、税务和咨询服务的公司毕马威(KPMG)为FSLinks准备的,后者是一家推行高速旅行连接芬兰和瑞典的北欧公司。目前,斯德哥尔摩和赫尔辛基之间飞行时间大约为1小时,此外还有空中旅行所相关的各种等待候机时间。相比之下,超级高铁的一次旅行只需30分钟,且你无需提前两小时到达安检。整个项目大约耗资210亿美元,但与加州高铁耗资640亿相比,还是可以接受的。

预想中的北欧的超级高铁可以分成三个部分分别单独建造。首先,有两条国内铁路线分别连接斯德哥尔摩和乌普萨拉与靠近瑞典海岸的诺尔泰利耶(Norrtalje)。在波罗的海另一边,一条铁路线将连接赫尔辛基机场和图尔库(靠近芬兰海岸),沿途经过赫尔辛基、洛赫亚、萨洛和图尔库。最终,一条国际铁路线将通过海底隧道,沿途经停奥兰群岛。

建造时间是超级高铁的另一个主要卖点,因为本质上来说它只是稍微大一点的输油管道。预先建造好的管道可以架在电缆塔上,并快速和高效的密封,理论上可以将几十年漫长的过程缩减到几年。根据这份报告,这个连接两片土地的网络最快可以在八年内建成,一旦海底电线完成即可运行。水下通道只需要额外四年的建造时间,但考虑潜在的利益,十二年的等待也是值得的。

超级高铁的负责人表示整体的客流量可以将单张车票价格降得很低。这份报告估计每年将有4270万名乘客使用这一系统,因此每名乘客需要支付的价格平均大约为28美元。国内旅行,例如从赫尔辛基到图尔库的路程花费将更少。公司相信每年的运营成本大约为9亿美元,初期投资可以在两年内回本。

这篇文章还描述了对北欧经济带来的利益,例如降低房地产危机。例如斯德哥尔摩目前正遭遇巨大的房屋短缺,如果人们可以往来临近城市,那么这一问题可以立即得到缓解。

这篇文章用基本的数学论证了超级高铁在经济上是可行的,接下来HyperloopOne需要进一步证明其技术的可靠性和有效性。

8、相关消息

创始人控告管理层

北京时间2016年7月13日消息,据外媒CNBC报道,超级环道高铁开发公司HyperloopOne日前被曝出爆炸性官司。公司创始人之一的BrogranBamBrogan及三位早期高管联合将现任管理层告至加州高等法院,指控后者滥用资金、违背信托义务、中饱私囊以及用公款约会下属等。

被告一方当然也包括了HyperloopOne(旧称HyperloopTechnologies)的其他几位创始人:Uber早期投资人ShervinPishevar、知名风险投资人JoeLonsdale,及公司现任CEORobertLloyd等。

原告方除了HyperloopOne早期创始人BrogranBamBrogan外,还包括了三名公司早期高管人士。BamBrogan于上个月被逼迫辞职,但具体原因迄今未公开。

HyperloopOne创立于2014年,是在伊隆·马斯克(ElonMusk)提出的超级环道高铁概念下成立的“第五代交通工具”研发公司。根据该公司网站描述,其当前计划是要造出基于磁悬浮平台、封闭式隧道和电磁测试列车的实验模型。而作为创造未来的标志性项目,HyperloopOne已成功吸引到大量硅谷梦想家的关注,并在今年顺利完成了1亿美元的融资。

然而,HyperloopOne的“承诺正在被控制公司的风投资本家错误的管理和贪婪给磨灭”,BamBrogan表示。

其中BamBrogan给出的最惊爆的一项指控是,创始人Pishevar不久前开始与公司外部聘请的公关代表约会,随之其将后者的薪资从每月1.5万美元暴增至每月4万美元,高出公司内任何一名员工。此外,Lonsdale坚持要聘用自己兄弟创立的只有两人规模的公司来作为HyperloopOne的专属投资银行,同时完全不顾及这家公司“几乎没有任何与硬件制造公司或基础设施开发商打交道的经验,以及没有与国际*基金签署的独立合同”等事实。

BamBrogan还指出,在2016年5月26日,原告方曾向被告方发出信函,由公司11名*雇员签名,要求Pishevar、Lonsdale和Lloyd能够重视公司的问题并做出改变。然而被告方的回复则是“分而治之”策略,表示不会考虑任何重大的改变。

HyperloopOne的内讧随即在2016年6月14日与数位来自莫斯科的投资者的会面上被关注,原因是BamBrogan本计划出席这场会议,但后由于要“面对公司决定性问题”而不得不留在家。

在与莫斯科投资者的晚餐结束后数小时,Shervin的兄弟Ashvin在BamBrogan的办公椅上故意放置了一个绳套,此举被HyperloopOne的监控摄像头捕获。

CNBC就报道询问了Pishevar兄弟,以及Lonsdale和Lloyd,四人暂时均未置评。

联署签名的11位员工目前仍有少数几个留任公司。BamBrogan已经*辞职,而同样是原告方之一的公司前助理法务顾问DavidPendergast则是在妻子和孩子前被Lloyd当面开除。

HyperloopOne反诉前员工

HyperloopOne于当地时间2016年7月19日针对四位前员工(含一位联合创始人)的联名控诉提出反诉,强调后者的法律指控是在“政变”失败后的无稽之谈,因而现在要反控他们违反了竞业禁止协议、披露公司机密信息以及违反受托责任等罪名。

HyperloopOne提出了超过5000万美元的赔偿,外加2亿美元的惩罚性赔偿。

“今天的法律诉讼表明,这四个人导演了一场失败的政变,想以此来夺得HyperloopOne的控制权,然后再共谋成立一家自己的竞争公司。”HyperloopOne外部法律顾问OrinSnyder表示,“他们为追求非法计划而做了严重的违纪行为,现在将要于法庭上承担全部的责任。”

HyperloopOne是数家响应特斯拉及SpaceX创始人ElonMusk号召,拟开发真空管超级轨道列车的初创企业之一。该公司联合创始人兼前任首席技术官BroganBamBrogan在上周联名数位前公司高管对HyperloopOne当前董事会及管理层提出诉讼,指控后者滥用资金、违背信托义务、中饱私囊及用公款约会下属等。

而根据HyperloopOne的反诉,BamBrogan及另外三名前雇员曾试图煽动和挑起内部矛盾,目的是想借此实现对公司的控制。此外HyperloopOne还声称,这四名前员工自从知道自己将被解聘或不被考虑提拔后,就开始不断制造内部分裂。尤其在BamBrogan得知“政变”失败后,其还临时成立了一家与HyperloopOne竞争的公司,并取名为HyperloopTwo(目前该网站只显示了一个卡通动画)。

HyperloopOne表示BamBrogan个人有严重的性别歧视,并经常拿下属出气,另外还会在工作时间沉迷于酒精。

第一家工厂

2016年7月27日,美国超级高铁公司HyperloopOne宣布在内华达州启用其第一家工厂。

这座名为HyperloopOneMetalworks的工厂位于北拉斯维加斯,占地10.5万平方英尺(约合9755平方米),那里成为该公司的170名员工的“新家”,包括工程师、机械师和电焊工。这些员工会在那里建造并测试完整的超级高铁原型产品DevLoop的元件,该系统计划在2017年进行测试。

计划继续融资2.5亿美元

根据《福布斯》获得的文件,尽管在2016年10月中旬宣布获得5000万美元融资,但超级高铁创业公司HyperloopeOne还计划在2017年初融资2.5亿美元,而且已经开始寻求新一轮数千万美元的融资。

与此同时,根据另外一份公司文件,HyperloopOne内部测算的项目成本将远超超级高铁概念提出者伊隆·马斯克(ElonMusk)的预测。

这些文件描绘出了HyperloopOne的激进扩展该计划,这家创业公司由投资者舍文·皮舍沃(ShervinPishevar)创办,迄今为止融资总额达到1.6亿美元。他们的目的是将马斯克的超级高铁设想变成现实。

HyperloopOne希望在2020年实现载货运行,2021年实现载客运行。该公司在文件中估算了各种项目的成本,还预测了他们自身及其合作伙伴到2030年的丰厚利润率。

马斯克在2013年的一篇论文中设想了一种通过真空管运行的超级高铁系统,他当时预计仅需60亿美元即可修建一条从洛杉矶到旧金山湾区的超级高铁,平均每英里造价1150万美元,远低于传统高铁。

但HyploopOne的对很多项目的测算却远高于这一数字。按照上限计算:仅湾区周围的107英里轨道(包括隧道或隧道与高架混合路段)造价就达到90亿至130亿美元,平均每英里8400万至1.21亿美元。

HyperloopOne曾经公开表示,希望在2020年建成第一条能够运营的载货超级高铁,随后于2021年搭载乘客。这份最新文件也证实了这项预测。该公司表示,当第一条超级高铁运营时,他们还将有另外3条超级高铁处于建设之中。

第一条超级高铁可能位于迪拜。但这些超级高铁都造价不菲。迪拜到阿布扎比总长93英里的超级高铁虽然全程仅为15分钟,但花费预计为48亿美元,平均每英里5200万美元。

作为HyperloopOne的竞争对手,HyperloopTransportationTechnologies一直都宣称能够以接近马斯克预测的成本建设超级高铁系统。该公司今年1月对《华尔街日报》表示,他们将以每英里500万至2000万美元的造价建设一条线路。但这家公司目前正在开发类似于传统高铁的项目。目前还不清楚他们能在多大程度上接近这一成本。

HyperloopOne则表示,毕马威测算的赫尔辛基到斯德哥尔摩的高铁线路每英里造价高达6400万美元。

无论最终结果如何,HyperloopOne的文件至少说明了一个问题:根据所在地点的不同,超级高铁项目的造价也存在很大差异,主要源自土地和劳动力成本等因素。例如,从休斯顿到达拉斯的货运超级高铁每英里造价为2800万美元,而从莫斯科到海参崴总长6200英里的的超级高铁项目每英里造价约2200万美元——这条线路可以将原先15天的路程缩短到12小时。

相比而言,加州的传统高铁每英里造价高达1.23亿美元,而在欧洲则仅为每英里3700万至5300万美元。

不过,尽管造价高昂,但HyperloopOne还是预计超级高铁将带来丰厚的利润。该公司预计,2020年的货运和客运目标市场规模达4.7万亿美元,2040年可达9.3万亿美元。如果该公司及其合作伙伴能够在2020年拿下10%的市场,便可创收3000亿美元。到2040年预计将达到35%,为该公司及其合作伙伴创收1.9万亿美元。

而具体到单个项目,HyperloopOne预计到2030年的利润率至少为35%,实际情况通常还会更高。HyperloopOne估计俄罗斯的超级高铁将贡献329亿美元利润,创收430亿美元——对应的利润率高达76%。

而规模较小的休斯顿线路贡献利润12亿美元,创收19亿美元——利润率达到65%。迪拜线路利润和营收分别为5.23亿和13亿美元——利润率为37.5%。

美国投资银行Bernstein分析师大卫·沃农(DavidVernon)表示,只要能够在空运和传统铁路运输之间找到细分市场,并针对易腐物品打开新的需求,便可实现上述利润率。如今的铁路运营利润率通常在30%至35%之间。HyperloopOne可以在劳动力成本较高的国家获得最丰厚的利润,因为客户能够借此节省卡车和司机产生的成本。

首条超级高铁线路可能在迪拜建成

2016年11月9日消息,美国超级高铁创业公司HyperloopOne可能会在迪拜建设首条超级高铁。

HyperloopOneCEO罗布·劳埃德(RobLloyd)在与当地交通主管部门签署了第一项商业交易后说:“迪拜是我们的第一选择,所以我们会尽可能促成这个项目。”

HyperloopOne正在考虑在其他国家建设超级高铁,包括俄罗斯、芬兰、瑞典、荷兰、瑞士和英国。但迪拜目前走在前列,其第一条客运线路可能在2021年投入运营。

其中一条候选线路是从迪拜到阿联酋首都阿布扎比,全长102英里(约合164公里),开车通常需要一个多小时。而超级高铁则会将全程缩短到12分钟。

迪拜拥有全世界最繁忙的机场,借助超级高铁,乘客仅需48分钟便可达到沙特阿拉伯首都利雅得,23分钟便可到达卡塔尔首都多哈。

“作为全球交通枢纽,在阿联酋建设超级高铁很有意义。”劳埃德说。

超级高铁的原理是在一个低压管道中利用电力推动列车,速度至少能达到740英里/小时(约合1191公里/小时)。

HyperloopOne在2016年5月公开测试了加速技术,并宣布获得了8000万美元的新一轮融资。

作为全球第三大港口运营商,迪拜DPWorld也向该公司投资了5000万美元,并且已经与HyperloopOne合作规划一条货运超级高铁,计划于2020年建成使用。

这项技术正在美国开发,但却准备与阿联酋的运输系统结合,并最终拓展到其他海湾国家。

“先证明原型产品,再规划可行想法,然后探讨融资方式和监管方案。但我们可以证明它的效果。这是一种展示技术,可以向全世界进行展示。”劳埃德说。

Hyperloop的想法来自特斯拉CEO伊隆·马斯克(ElonMusk),他并没有将这项技术申请专利,为的就是希望通过国际合作将其变成现实。

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