Việt Nam chọn công nghệ nào trong 3 loại hình đường sắt tốc độ cao trên thế giới?

Kết quả nghiên cứu cho thấy trên thế giới, đường sắt tốc độ cao có 3 loại hình công nghệ: Công nghệ chạy trên ray, tốc độ khoảng 200-350km/giờ; công nghệ chạy trên đệm từ trường, tốc độ khoảng 500-580km/giờ; công nghệ chạy trong ống, tốc độ lên đến khoảng 1.200km/giờ. Với công nghệ chạy trong ống, đến nay vẫn đang tiếp tục trong quá trình nghiên cứu và chưa có quốc gia nào khai thác thương mại. 

Các loại hình đường sắt tốc độ cao tiêu biểu trên thế giới.

Đường sắt tốc độ cao chạy trên ray về nguyên lý cơ bản như đường sắt truyền thống nhưng được phát triển với công nghệ, kỹ thuật chính xác hơn. Loại hình công nghệ này được phát triển, đưa vào khai thác từ năm 1964 tại Nhật Bản, hiện đang được phát triển tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt tại Trung Quốc trong 2 thập niên gần đây. Công nghệ đường sắt chạy trên ray đã được kiểm nghiệm bảo đảm mức độ an toàn; chi phí đầu tư ở mức trung bình; có khả năng kết nối thuận lợi với mạng đường sắt. 

Bên cạnh mức độ tin cậy, hiệu quả, đường sắt tốc độ cao chạy trên ray còn thuận lợi kết nối với tuyến đường sắt hiện hữu và đang nghiên cứu nâng cao tối đa tốc độ khai thác. Trung Quốc đang xây dựng tuyến đường sắt tốc độ cao thứ hai nối Bắc Kinh - Thượng Hải với tốc độ thiết kế 380km/giờ. 

Theo số liệu thống kê của Hiệp hội Đường sắt Quốc tế (UIC), đến năm 2023 có 22 quốc gia, vùng lãnh thổ sở hữu đường sắt tốc độ cao với chiều dài khoảng 59.421km lựa chọn đường sắt chạy trên ray để đầu tư khai thác (dự kiến tăng gấp đôi trong vòng 30 năm tới) và đang nghiên cứu phát triển nâng cao tốc độ tối đa. Công nghệ này đã cho thấy độ tin cậy, mức độ an toàn và hiệu quả vận tải cao trong 60 năm qua. 

Công nghệ chạy trên đệm từ trường (Maglev): Hoạt động trên nguyên lý đoàn tàu được nâng lên, dẫn lái và di chuyển bởi lực từ hoặc lực điện từ. Công nghệ đệm từ trường chi phí đầu tư cao, khả năng ứng dụng còn bị hạn chế.

Tàu đệm từ có thể đạt đến tốc độ ngang với máy bay sử dụng động cơ cánh quạt hay phản lực; tức là tới khoảng 500km/giờ đến 580km/giờ. Đây là loại hình được nghiên cứu từ năm 1968 tại Mỹ. Sau hàng loạt sự cố về an toàn, hiện chỉ có 3 quốc gia khai thác với cự ly khiêm tốn (khoảng 30-50km). 

Cụ thể, tại Trung Quốc có tuyến Transrapid của Thượng Hải năm 2004; Nhật Bản có tuyến Linimo với tốc độ thấp để phục vụ World Expo năm 2005 và Hàn Quốc có tuyến Incheon Airport Maglev năm 2016, hiện đang khai thác thương mại trên cự ly rất khiêm tốn. Hiện tại, Nhật Bản đang xây dựng tuyến đường sắt chạy trên đệm từ dài 290km (từ Tokyo đi Nagoya) với phí đầu tư (năm 2021) khoảng 6,4 tỷ USD tương đương khoảng 220 triệu USD/km. 

Công nghệ chạy trong ống (Hyperloop): Sử dụng các đường ống hút chân không, giúp phương tiện di chuyển bên trong đạt tốc độ cao do không còn lực cản không khí. Công nghệ trong ống chi phí đầu tư rất cao, đang được nghiên cứu và thử nghiệm, cần thời gian cho xây dựng thực tế và kiểm chứng mới có thể ứng dụng. 

Để có thể nâng cao tốc độ, loại hình tàu cao tốc này đã được nghiên cứu thử nghiệm trong môi trường loại bỏ hoàn toàn lực cản không khí (chạy trong ống chân không). Tốc độ thử nghiệm đạt tới 1200Km/giờ. Tuy nhiên chi phí đầu tư rất cao, vẫn đang trong quá trình nghiên cứu chưa có quốc gia nào khai thác thương mại. 

Qua tìm hiểu công nghệ đường sắt tốc độ cao trên thế giới có thể thấy, đến nay, hầu hết các quốc gia trên đều chọn đường sắt tốc độ cao chạy trên ray vì mức độ tin cậy, hiệu quả thuận lợi kết nối với mạng đường sắt và đang nghiên cứu nâng cao tối đa tốc độ khai thác. Tại Việt Nam, căn cứ mức độ tin cậy, hiệu quả, khả năng làm chủ công nghệ, kinh nghiệm các quốc gia trên thế giới, liên danh tư vấn kiến nghị lựa chọn công nghệ đường sắt chạy trên ray cho dự án đường sắt tốc độ cao Bắc-Nam.