2016年12月28日，昆滬鐵路全線開通運營，途經53個車站，跨越2252公里。以每小時300公里的時速運行，最快也要十個半小時。高鐵動車組全由電力驅動，時速250千米每小時耗電4800度，來回往返一次就要耗費近十萬度電。高性能意味著高能耗

2016年12月28日，昆滬鐵路全線開通運營，途經53個車站，跨越2252公里。以每小時300公里的時速運行，最快也要十個半小時。高鐵動車組全由電力驅動，時速250千米每小時耗電4800度，來回往返一次就要耗費近十萬度電。

高性能意味著高能耗，跨度如此之大的高鐵線路是如何供電的呢？

我國高鐵科技水平世界一流，擁有世界上行駛速度最快的動車，也是高鐵里程最多的國家。滬杭高鐵成功實現350km/h的世界疾速，日常情況下速度不會提的那么極限，一般時速維持在250km/h上下，這是照顧能耗的最優選。

當動車組以時速每小時350km行駛時，行駛一小時的消耗的電量將達到9600度，足足翻了一倍。隨著運行速度的加快，能耗成指數級增長，為了兼顧能耗與速度，國內高鐵的運行一般維持在250km/h。

高鐵的供電原理和電車類似，簡單來說就是在鐵路上搭一根電線，在動車上安一個可以導電的滑軌，以這樣的方式供電。這組電線被稱為“電網”，導電滑軌被稱為“受電弓”。

如此長的一條路線，當然不可能用一條電線溝通，平均數十千米處就會有一處供電單元，為高鐵提供電力。為了保證用電安全，每個供電單元之間不能直接連通，中間有一段很短的線路是進行電氣絕緣的。

這段“無電”距離很短，一般長約百米，通過這段路程的高鐵相當于失去了動力來源，只能憑慣性運動。當然作為乘客你應該根本感覺不出來，高鐵如此快的速度，一兩秒就過去了。

要讓滿載16節，每節重量60噸左右，還帶著千來號人的列車飆到350km/h可不是一件容易的事。高鐵如此優異的性能離不開分散式動車組的設計，這也是它為何耗能如此大的原因。

與傳統鐵路系統的火車不同，高鐵的動力源不止一個。火車使用火車頭牽引，后面拉幾個車廂可以隨時調整，遇到山坡比較陡峭的情況，火車后面還會加裝一節動力車廂，頂著它爬坡，靈活分配動力。火車能跑多快，完全在一個或兩個動力車頭。

高鐵采用的動車組系統則是把動力裝置分散安裝在車廂上，把這幾節帶有牽引力的車廂分別安排到普通車廂之間，形成一個動車組。這樣做，列車的動力來源就變多了，速度也能突破牽引車的極限，能耗也相對變高了許多。

中國的高鐵設置有兩種動車組模式，最高荷載的16節車廂和最低荷載的8節車廂，可針對載客量多少來進行切換。如此高的時速運行，動力分配不平衡很容易產生事故，所以高鐵不能說想掛多少車廂就掛多少，而是固定的8廂、16廂。隨著技術的革新，今年6月份上線的超長動車組CR400AF-BZ，最高荷載達到17廂。

按照國家工業用電標準，每度電在一塊錢左右，昆滬高鐵往返一趟耗電10萬度左右，電費也要10萬左右。假設滿載差不多千人，往返人均兩千的票價，來回一趟營收200萬上下，看似賺了不少，那為什么高鐵年年虧損呢？

注意營收這塊是頂著滿載狀態預估的，現在疫情大家都減少出行，實際荷載情況能有50%就不錯了，而且公共交通系統沒有說人少就不拉的，實際的荷載情況可能更糟糕。

高鐵作為高精尖的科技設備，折損非常嚴重，我國京滬高鐵復興號創造350km/h的世界疾速，是2017年的事，雖然都有保養維護，但現在的安全行駛急速也只能保證在300出頭。

電力、折損、人工、養護，這些是高鐵運營的主要成本，如果僅從商業角度評判，這可能不是筆好買賣。這還沒算基礎鐵路設施建設和列車的科技研發、建造費用，投入與產出根本不成正比。

站在一個商人的角度看高鐵是虧的，但站在國家層面，虧損只是表象。高速鐵路系統連通全國各地，提高人民出行效率，促進各地政治、經濟、文化、人才的交流互通，優化資源配置，帶動全國發展，這才是修建它的意義。國之重器當之無愧！

為響應綠色、低碳、可持續的發展要求，高鐵也要“減減肥”

你可能會覺得現在的高鐵耗電量大，但在正式投產前設計的高鐵耗電量要比現在高出好幾倍，對高鐵核心技術的突破才讓我們又快又省。

高鐵作為國家的“親兒子”，國家對他有更高的期望，也對他有所要求。如何讓高鐵更省電，一直是研究人員刻苦鉆研的課題。CR400AF型復興號動車組作為創造世界最快記錄的列車，集先進的科學技術于一身，它的能耗比前輩們更低。以每小時350公里的速度行駛，人均百公里耗能僅3.8度。

最新生產的CR400AF-Z型復興號智能動車組，在節能上則更進一步，同等行駛速度下，人均百公里耗能降到3.5度。不光動力上降低了能耗，服務功能方面也同樣做到了省電。列車內的空調需要長時間穩定輸出，采用變頻式更節能，這一點改動降低了空調10%的能耗。

高鐵不光耗電還能產電，你聽說過嗎？

高鐵發電的來源是電動機變發電機。高鐵重量大速度快，無法通過常規的剎車盤進行快速制動，技術人員就把它龐大的動能轉化為電能，重新回歸電網，完成動力削減。等列車來到低速行駛階段再啟用剎車盤進行制動，讓列車順利停靠。

這部分制動產生的電流回到電網，可以被同一供電區間的其他列車使用。這樣一來二去，產生的電流就完成生產再使用的流程，達到節電的目的。高鐵行駛距離長，經過的站點不少，制動次數也多，這部分電流的反饋利用也是很有必要的。

只可惜這部分制動再生電流因為轉換儲存難度大，無法被電網轉換為民用，同一個供電區間也不一定就有列車通過，發出來的電很可能被浪費了。或許未來技術再進步，可以把這部分電流儲存到動車上供內部使用。