Cuộc đua công nghệ tàu cao tốc ở châu Á

Nhật Bản và Trung Quốc dẫn đầu cuộc đua tàu đệm từ, phá kỷ lục tốc độ, trong khi phương Tây gặp khó khăn triển khai tàu cao tốc thông thường.

Châu Á, đặc biệt là Nhật Bản và Trung Quốc, đang dẫn đầu thế giới trong phát triển công nghệ tàu cao tốc và tàu đệm từ. Với những kỷ lục tốc độ liên tục bị phá vỡ và mạng lưới đường sắt hiện đại, hai quốc gia này đã vượt xa các nước phương Tây, nơi các dự án tàu cao tốc thường bị trì hoãn hoặc đội vốn nghiêm trọng. Bài viết này sẽ phân tích những bước tiến công nghệ và lý do châu Á thống trị lĩnh vực này.

Tàu đệm từ: Bước tiến từ tàu cao tốc

Nhật Bản khởi đầu kỷ nguyên tàu cao tốc ở châu Á với Shinkansen từ năm 1964, chứng minh di chuyển nhanh, an toàn và hiệu quả là khả thi. Trung Quốc nhanh chóng bắt kịp và vượt qua, xây dựng mạng lưới tàu cao tốc lớn nhất thế giới, chiếm 2/3 tổng số tàu cao tốc toàn cầu, với tốc độ từ 300-350 km/h. Thành công này mở đường cho tàu đệm từ, công nghệ tiên tiến hơn.
Năm 2004, Trung Quốc khai trương tuyến Shanghai Maglev, tàu đệm từ thương mại đầu tiên, sử dụng công nghệ Đức. Tuyến này nối sân bay Phố Đông với trung tâm Thượng Hải, hoàn thành 30 km trong 7,5 phút, đạt tốc độ tối đa 431 km/h, giữ kỷ lục tàu thương mại nhanh nhất hiện nay. Nhật Bản cũng không đứng yên, phát triển dự án SCMaglev từ thập niên 1970. Năm 2015, tàu thử nghiệm SCMaglev đạt tốc độ 603 km/h, lập kỷ lục thế giới. Tuyến Tokyo – Nagoya đang được xây dựng, dự kiến hoàn thành vào thập niên 2030, rút ngắn thời gian di chuyển từ 100 phút xuống 40 phút. Hàn Quốc cũng đang xây dựng tuyến tàu đệm từ tại Incheon, nhưng quy mô nhỏ hơn.

Tàu đệm từ: Công nghệ vượt trội

Tàu đệm từ sử dụng hai hệ thống chính: treo điện từ (EMS) và treo điện động (EDS). Hệ thống EMS, được áp dụng trên tàu Transrapid ở Thượng Hải, sử dụng nam châm điện dưới toa để nâng tàu cách đường ray 15 mm. Các cảm biến liên tục điều chỉnh lực từ, giữ tàu ổn định ngay cả khi đứng yên. Trong khi đó, hệ thống EDS trên tàu SCMaglev của Nhật Bản dùng nam châm siêu dẫn làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp. Khi đạt tốc độ trên 150 km/h, tàu được nâng cách đường ray 10 cm, di chuyển mượt mà nhờ đường ray hoạt động như động cơ tuyến tính.
Cả hai hệ thống đảm bảo tàu ổn định ở tốc độ cao, thậm chí trên 483 km/h. Hành khách trải nghiệm hành trình êm ái, ít tiếng ồn và rung lắc nhờ không có tiếp xúc vật lý với đường ray. Việc bảo trì cũng đơn giản hơn do không có bánh xe hay trục dễ mòn, giảm chi phí thay thế linh kiện. Tàu đệm từ tăng tốc mượt mà, vào cua ổn định, chỉ chịu lực cản không khí, mang lại trải nghiệm vượt trội.

Châu Á dẫn đầu, phương Tây tụt hậu

Trong khi châu Á tiến xa, các dự án tàu cao tốc ở phương Tây gặp nhiều trở ngại. Tại Mỹ, dự án tàu cao tốc California, nối Los Angeles và San Francisco, bị trì hoãn nhiều năm, chi phí tăng từ 33 tỷ USD lên hơn 128 tỷ USD. Một đoạn ngắn ở Thung lũng Trung tâm đang được xây dựng nhưng phải đến năm 2030 mới hoạt động. Dự án tàu đệm từ giữa Washington, D.C. và Baltimore, dựa trên công nghệ SCMaglev, bị đình trệ vô thời hạn sau khi chính phủ Mỹ dừng đánh giá môi trường năm 2025.
Châu Âu cũng không khá hơn. Dự án High Speed 2 (HS2) của Anh đội vốn từ 45 tỷ USD lên hơn 136 tỷ USD. Đức, dù từng cung cấp công nghệ cho Shanghai Maglev, đã hủy dự án tàu đệm từ ở Munich năm 2008 và hiện không có tuyến nào hoạt động. Ngược lại, châu Á hưởng lợi từ đầu tư mạnh mẽ.

Trung Quốc xem tàu cao tốc là ưu tiên quốc gia

chi hàng trăm tỷ USD xây dựng hạ tầng. Nhật Bản liên tục nghiên cứu và phát triển công nghệ tàu trong nhiều thập kỷ. Mật độ dân số cao ở châu Á cũng tạo nhu cầu lớn cho di chuyển liên vùng, khiến các dự án tàu cao tốc khả thi về kinh tế.
Dù đối mặt với chi phí cao, lo ngại về tiếng ồn và từ trường, châu Á không ngừng tiến bộ. Trung Quốc đang thử nghiệm tàu đệm từ trong ống chân không, với tiềm năng vượt 600 km/h. Nhật Bản lên kế hoạch mở rộng SCMaglev từ Tokyo đến Osaka. Dự kiến thập niên 2030, hành khách châu Á có thể di chuyển trên mặt đất với tốc độ ngang máy bay, đánh dấu bước ngoặt trong giao thông hiện đại.

Theo: VnExpress