最高運營時速320公里!新幹線E10系列車將於2027年亮相!_風聞
符洁文-全球轨道交通闻新讯传新知1小时前
近日,JR東日本在其官網宣佈了新一代新幹線列車——E10系新幹線列車的最新消息,試驗列車“ALFA-X”的量產車型即將到來,讓我們一起一探究竟吧!
源視頻來自JR東日本
1.前身 ALFA-X 概述
JR東日本於2017年7月4日正式宣佈,計劃建造一列10節車廂的ALFA-X列車。該列車於2019年交付,以進行大量測試和評估。1號頭車於2018年12月12日在川崎重工業工廠首次亮相,而其另一端更長的車頭則於2019年2月8日在日立製作所亮相,並宣佈於當年5月正式交付。


2019年8月27日起,ALFA-X的兩端先頭車進行對調試車,01、02車與09、10車方向對調之方式試車,至2020年1月中旬,恢復原編組試車。
2020年2月12日深夜,ALFA-X首次行駛北海道新幹線區間,終點延長至新函館北斗站,主要是2031年延伸至札幌段之各種試驗,包括嚴寒試驗等,此次試車至同年2月29日止。
2020年10月27日至28日間深夜,ALFA-X首度開放媒體試乘,創下時速382公里的最高時速。

ALFA-X的前端設計在01車和10車上有所不同。

01車類似新幹線E5/H5系電力動車組的扁身頭型(鴨嘴頭型),車長16米,車頭燈位置與N700系相同。專門設計用於抵抗隧道微壓力波並優化內部空間。


10車比傳統車輛前端更長,用以測試抑制隧道微壓力波,追求環保性能。此車頭採用類似新幹線L0系磁浮列車的超長劍狀頭型,車頭長度達到誇張的22米。

在測試階段,ALFA-X的受電弓安裝在03車和07車的後部,同時04、05、06車後部也留有安裝受電弓的空間。新幹線提速的一個重要課題是確保高速運行時沿線環境的噪聲不惡化。受電弓和轉向架部件是新幹線列車運行時噪聲的主要來源,因此需要在高速行駛時降低噪聲,並提高對架空電線的跟隨能力。ALFA-X配備了與E5系相同的PS208型受電弓,後續還安裝了兩種新型的受電弓:PS9039和PS9040。
PS9039型受電弓為單臂受電弓,鉸鏈部分放置在導流罩內,而PS9040型受電弓則在鉸鏈部分和擋風玻璃形狀上進行了改進。關於受電弓的改造,計劃將受電弓安裝在05車上,通過固定接片而不接觸架空電線來測量升力。自2019年6月到7月,03車和07車均配備了PS208型受電弓,而05車則配備了PS9039型受電弓。測試過程中,05車在同年8月下旬開始的行駛測試中更換為PS9040型受電弓,經過多次變更,截至2022年12月,03車和07車均配備了PS9040型受電弓。

ALFA-X由10輛車組成,其中動力車(M)與無動力車(T)的比例為10:0。在主電路方面,E7系列及之前的車輛採用單台主變流器驅動四台牽引電機的“車控式”,而ALFA-X則改為單台主變流器驅動兩台主電機,並使用“架控式”來驅動主電機。這一設計旨在確保高速運行時的附着力。在動力運行過程中,駕駛員側的引導轉向架會自動開啓以防止打滑,而在再生制動時,引導車的主電動機會自動釋放以減輕打滑的影響。動力運行時的M:T比為9.5:0.5,而再生時的M:T比為9:1。

每列列車配備兩組牽引變流器,儘管輸出容量約為E5系的1.5倍,但為了保證更高速度下設備的可維護性,設備被設計得更小、更輕。ALFA-X採用碳化硅材料(SiC)作為控制元件,確保在高密度封裝下保持與以往相同的可維護性水平。主電機為新開發的三項鼠籠式異步電機-MT945型,採用強迫通風形式,與E5系的MT207型電機相同。MT945的輸出功率達到380kW,比MT207的300kW增加了約26%,同時質量減少了約11%,僅為385公斤。

ALFA-X的開發理念不僅是提供安全、高速的交通工具,更是創造新的價值。車輛的最終目標並非僅限於提高其最大運行速度,而是實現360公里的最高運營時速和405公里的最高設計時速。
2.報告解讀

根據計劃,E10系列車將於2027年秋完成首列車下線後,進行一系列走行試驗,於2030年度正式上線投入運營。E10系未來將用於東北新幹線,取代現有的E2系和E5系成為新一代主力車型。

大家最為關心的速度方面,按照官方公佈的數據,E10系新幹線的最高運營時速為320公里,與目前東北新幹線-北海道新幹線的主力車型E5、E6系的最高運營速度相同,並未達到ALFA-X當初設計時設想的時速360公里。列車為10節編組。

為了避免2022年新幹線列車因地震出軌的情況,E10系列車採用了ALFA-X上驗證的技術,包括吸收地震晃動的二系橫向減震器、L型車輛導軌等,以降低地震發生時列車出軌的風險。除了用於防止偏離的L型車輛導軌之外,還包括減少制動距離,採用左右動阻尼器,以吸收地震時的晃動,防止車輛損壞和脱軌。此外,更先進的制動系統使E10系在同樣以320k公里的最高時速下,制動距離相比同樣時速的E5系減少15%。
乘客體驗將更加舒適。E10系列車對「TRAIN DESK」做了升級,鄰座間及頭枕外設置擋板提升隱私。列車提供WIFI服務,椅背桌板更大,在插座基礎上增加USB充電口。佈局由3+2變為2+2,更少座席帶來更寬敞的空間。
在可持續發展方面,E10系列車除了引進能夠適應“智能運維”(根據車輛狀態進行診斷)的系統外,還將在新幹線上首次採用無需牽引風機的無強迫風冷感應電機(自通風型感應電機),以及在列車牽引變流器中採用高效的碳化硅**(SiC)元器件,以提高列車牽引系統的效率。**
此外,E10係為貨運做了適配,在中間的5號車裝有專用貨門,1.8m的寬度適合大件進出。4月起E5系將會貨運定期化,秋季更會有全貨運E3系,可以看出JR東日本相當重視貨運新幹線項目。
此外,E10系將會是日本新幹線繼N700S之後又一實現自動駕駛功能的列車。
在外觀設計上,JR東日本首次與英國設計公司Tangerine合作,打破傳統設計邊界。列車外觀色彩靈感源自日本東北地區山嶽景觀,上部採用明亮的“津輕綠色”,下部選用深邃的“晚間榆樹色”。車體側面仍保持流暢的空氣動力學設計,同時加入日本傳統元素,車間連接處的曲線靈感來自櫻花花瓣,使列車外觀更加獨特。

3.小結
從列車速度指標上來説,新幹線的最高運營時速已經無法再與我國高鐵的最高運營時速相提並論,等CR450上線後,中國高鐵的最高商業運營時速將獨樹一幟,成為斷檔式的第一名!
但是新幹線的技術依舊有值得我們學習的地方,首當其衝的便是碳化硅(SiC)元器件在牽引變流器上的使用,我國軌道交通行業由於目前對碳化硅(SiC)元器件的耐高壓性能還在積極攻關,只能在輔助變流器等中低壓的環境開始積極推廣碳化硅(SiC)元器件,不僅性能大幅提高,而且還減小體積、減輕重量,非常期待我國高鐵科研人員早日攻克技術難關,助力中國高鐵的“心臟”早日換裝碳化硅(SiC)元器件!

除了需要繼續提高的部分,已經處於國際領先的高鐵智能運維繫統、高鐵自動駕駛系統、高鐵貨運等也已被各個高鐵強國開始迎頭追擊,我們需要未雨綢繆,在保證安全的前提下維護好我國高鐵國際領先的各項技術領域,持續擦亮“中國高鐵”這一我國的靚麗名片!