Современный мир высокоскоростного железнодорожного транспорта разносторонен. Создание сетей таких магистралей и соответствующего подвижного состава идет в авангарде развития технологий и науки, оно дает качественный скачок развитию промышленности и экономики стран. За 60 лет развитие систем высокоскоростного движения в мире прошло большой путь. Обсуждается и планируется создание новых линий высокоскоростных магистралей (ВСМ), масштабный проект по созданию высокоскоростного железнодорожного транспорта реализуется и в России.
Специально к международному железнодорожному салону «PRO//Движение.Экспо» 2025 года команда ROLLINGSTOCK Agency подготовила фундаментальный информационно-аналитический обзор «Мир высокоскоростных поездов: международный и российский опыт». Ряд ключевых фактов и выводов из него — о трендах в данном сегменте — публикуется на сайте агентства в преддверии салона.
Развитие высокоскоростных систем
Сокращение времени в пути и тем самым повышение мобильности всегда было основным вектором развития транспорта. В связи с этим повышение скорости является одной из приоритетных технологических задач на протяжении всего пути развития железных дорог.
Первые шаги к высокоскоростному движению на железнодорожных путях делали еще в начале ХХ века. Однако стартовой вехой в развитии современных ВСМ принято считать запуск первой линии японских Shinkansen между Токио и Осакой в 1964 году. На момент запуска эксплуатационная скорость на линии достигла 210 км/ч, что было технологическим прорывом для своего времени. Впоследствии скорость движения между крупнейшими городами Японии повышалась.
Поезд серии 0, декабрь 1964 года. Источник: Kyodo News
В конце 1970-х мировыми лидерами в развитии высокоскоростного железнодорожного транспорта стали европейские страны. Франция долгие годы держала пальму первенства в отрасли, именно ей принадлежит не побитый на текущий момент рекорд скорости на системе «колесо — рельс», поставленный поездами TGV POS в 2007 году, — 574,8 км/ч. Следует отметить, что реальные скорости движения поездов были гораздо скромнее и до сих пор в Европе они не превышают 320 км/ч.
К 2000 году совокупная протяженность ВСМ со скоростью эксплуатации свыше 250 км/ч достигла 4,8 тыс. км. Европейские линии составляли более 59% всех. ВСМ в мире. При этом в Японии была значительно более развитая сеть, чем в любой другой отдельно взятой стране.
В 2000-х также началось становление современного лидера в мире ВСМ — Китая. К 2010 году в стране было более 4,5 тыс. км путей с эксплуатационной скоростью от 250 км/ч, что составило почти 33% от их общей протяженности в мире. Следует отметить, что уже тогда китайские сети ВСМ были самыми протяженными в мире, хотя в совокупности европейские железные дороги еще оставались длиннее. В те же годы начали реализовывать проекты ВСМ в других странах, в частности в Южной Корее и Турции.
С конца 2000-х в Китае наблюдались крайне высокие темпы строительства ВСМ. К концу 2023 года протяженность китайских ВСМ со скоростью 250 км/ч и выше превысила 36 тыс. км (рост в 8 раз к 2010-му), их доля в мире составила почти 72%. В других регионах мира темпы развития высокоскоростной инфраструктуры были гораздо скромнее: японская сеть ВСМ выросла к 2010-му на 25,3% до 2,8 тыс. км, европейская — на 34,3% до 8,4 тыс. км, в прочих странах — в 3 раза до 3,1 тыс. км.
Структура сетей ВСМ от 250 км/ч в мире в 2000, 2010 и 2023 годах (увеличить). Источник: ROLLINGSTOCK Agency на основе данных UIC
К настоящему времени в Европе наблюдается взаимопроникновение высокоскоростного движения между разными странами. Уже давно стабильно функционируют трансграничные маршруты, есть отдельные международные перевозчики. В последние годы обсуждается развитие конкуренции между перевозчиками на высокоскоростных маршрутах. На ВСМ все чаще кроме основного перевозчика начинают работать другие игроки, в том числе частные.
Общая протяженность ВСМ со скоростью 250 км/ч сегодня в мире превышает 50 тыс. км. Следует отметить, что во многих обзорах и официальных отчетах к высокоскоростным линиям относятся пути со скоростью до 200 км/ч и даже более медленные. Например, в последнем отчете Международного союза железных дорог (UIC) по высокоскоростному транспорту на 2023 год общая протяженность китайских линий ВСМ превышала 45 тыс. км, включая:
-
- более 8,5 тыс. км путей со скоростью эксплуатации до 200 км/ч (19%);
- около 17,3 тыс. км путей со скоростью эксплуатации до 250 км/ч (38%);
- более 19,3 тыс. км путей со скоростью эксплуатации до 350 км/ч (43%).
Сейчас китайские ВСМ — самые быстрые и протяженные в мире. Только в отдельных странах есть высокоскоростные линии, эксплуатируемые в лучшем случае со скоростью до 320 км/ч, хотя во многих странах ходят поезда со скоростью до 300 км/ч.
В обозримом будущем ожидается рост протяженности высокоскоростных магистралей. Существующие сети будут продолжать развиваться, в том числе в рамках снижения «углеродного следа» в транспортной отрасли. В клуб ВСМ также продолжат входить новые страны. Уже реализуются масштабные проекты в Египте, Индии и России, обсуждаются ВСМ в Объединенных Арабских Эмиратах, Вьетнаме, Израиле, США и Таиланде. Планируют развивать свои высокоскоростные сети относительно новые участники рынка ВСМ — Турция, Саудовская Аравия, Марокко. Таким образом, география распространения высокоскоростных магистралей становится шире.
Высокоскоростной поезд во Франции. Источник: World Bank Group
Большинство новых и планирующихся высокоскоростных линий в мире спроектированы с высокой степенью изоляции от обычных железных дорог. Однако при развитии сетей ВСМ в стране рано или поздно происходит интеграция высокоскоростного движения с обычными линиями. Более того, при наличии развитой железнодорожной системы происходит взаимодополнение с линиями ВСМ, что позволяет создавать транспортные продукты нового качества без колоссальных объемов инвестиций. Подобные примеры есть в европейском опыте. Во Франции в крупные города высокоскоростные поезда заходят по существующим обычным железнодорожным путям, а между городами они идут по ВСМ. В Германии сеть ВСМ относительно фрагментарна (большая часть участков около 100 км), но поезда ICE курсируют по целой сети смешанных маршрутов, сближая немецкие города между собой.
В российских условиях, учитывая существующую развитую железнодорожную сеть и ее значимость для жизни страны, логичным шагом станет взаимодополнение высокоскоростных и обычных линий. Более того, уже заложена и будет реализована двухсистемность поездов для работы на существующих путях в Москве и Санкт-Петербурге и на ВСМ между ними.
Современные поезда
Фундаментальное развитие подвижного состава обычно идет синхронно с инфраструктурой. Но в то же время подвижной состав совершенствуется гораздо быстрее, ведь его производство не требует значительных инвестиций в реконструкции путей.
Свои конструкторские и производственные школы сложились в странах, которые первыми начали развивать ВСМ: в Японии, Франции, Италии, Испании и Германии, а также в нескольких странах второй волны — Южной Корее и Китае. К настоящему моменту наблюдается полное исчезновение итальянских производителей высокоскоростных поездов — их в разное время купили различные глобальные мировые игроки. Сейчас Россия, Турция и Индия ведут работы по созданию собственного высокоскоростного подвижного состава, некоторые другие страны также заявляют о планах по освоению производства поездов.
Четыре поколения ICE (слева направо): ICE 1 — ICE 4, 2016 год. Источник: Siemens Mobility
Путь каждой страны и производителя по созданию собственных высокоскоростных поездов был особенным и уникальным. Однако можно выделить несколько общих трендов.
На первых этапах развития ВСМ все успешные проекты по созданию высокоскоростного подвижного состава и инфраструктуры реализовывались при активной поддержке государства. Это характерно для всех стран. Государственные органы определяли стратегические цели и задачи, а также обеспечивали необходимый объем финансирования.
Конструкторскую документацию на первые японские, французские и немецкие поезда разрабатывали национальные перевозчики. Под их контролем и управлением создавались консорциумы с местными научными и исследовательскими центрами, производителями подвижного состава и компонентов. Это обеспечивало комплексный подход к разработке и производству поезда, что создавало фундамент для дальнейшего развития технологий.
Следует отметить, что европейские перевозчики впоследствии передали функцию инновационного центра развития подвижного состава непосредственно производителям поездов, а японские до сих пор нет. Поэтому в Японии разные вагоны для одного поезда могут выпускать различные производители. Современные японские поезда также совместно выпускаются несколькими производителями: N700S — Hitachi и Nippon Sharyo, E8 — Hitachi и Kawasaki. Оба поезда эксплуатируются со скоростью до 300 км/ч, имеют распределенную тягу с большим количеством моторных вагонов. N700S начал коммерческую эксплуатацию с 2020 года, а E8 — c 2024-го.
Два японских игрока — Hitachi и Kawasaki — будут строить и японский высокоскоростной поезд нового поколения E10. Он должен перевозить пассажиров со скоростью до 320 км/ч. Примечательно, что в Японии он должен приступить к коммерческим перевозкам только в 2030 году, но уже прорабатывается его параллельная поставка и запуск в эксплуатацию в Индии.
Благодаря заказу SNCF Alstom единственная в мире выпускает двухэтажные высокоскоростные поезда TGV Duplex, которые уже давно успешно эксплуатируются. Более того, перспективный французский высокоскоростной поезд Avelia Horizon также будет двухэтажным и на локомотивной тяге. Ожидается, что он будет эксплуатироваться со скоростью 320 км/ч, хотя по заявлению производителя платформа позволяет увеличить коммерческую скорость до 350 км/ч.
Среди современных высокоскоростных поездов только Avril от испанской Talgo также имеет сконцентрированную тягу. К тому же у испанских поездов безосные вагоны повышенной ширины с наклоняемым кузовом и системой автоматического изменения ширины колеи. Поезд начал эксплуатироваться с 2024 года, хотя старт его коммерческой работы был запланирован еще на 2020-й. В настоящее время Talgo Avril еще находится на раннем периоде эксплуатации, в ходе которой периодически возникают различные неполадки. Поезд был спроектирован для работы со скоростью до 330 км/ч, но пока он эксплуатируется на скоростях до 300 км/ч.
Высокоскоростной поезд платформы Avril от Talgo для Renfe. Источник: Talgo
Еще одно ключевое направление развития высокоскоростных поездов — облегчение веса подвижного состава. Кузова всех современных поездов изготавливаются из алюминиевых сплавов, а в последние годы в конструкции подвижного состава все активнее начинают применять композитные материалы.
Корейская Hyundai Rotem — один из новых производителей поездов для ВСМ — выпускает составы с осевой нагрузкой 15 тс, что является одним из самых лучших показателей в мире. С такой осевой нагрузкой производится самый современный южнокорейский высокоскоростной поезд EMU320. Он эксплуатируется с 2024 года с коммерческой скоростью до 300 км/ч. Проектная скорость эксплуатации заложена в 320 км/ч.
Немецкая Siemens Mobility c 2022-го поставляет последнее поколение платформы Velaro — Velaro MS со скоростью эксплуатации до 300 км/ч. Платформа Velaro — самая распространенная в мире: поезда, созданные на ее базе, эксплуатируются во многих европейских странах, а также в Китае, Турции и России. Несколько лет назад немецкий производитель анонсировал создание нового поезда Velaro Novo с эксплуатационной скоростью до 360 км/ч, но подтвержденных сроков запуска в коммерческую эксплуатацию нет. Стоит отметить, что ряд наработок для этого поезда тестировался в России в рамках эксплуатации поездов «Сапсан», также выполненных на платформе Velaro.
Особого внимания заслуживает серия китайских поездов Harmony (СRH380), созданная на базе японских, немецких и итальяно-канадских поездов. Они созданы на китайских заводах, в основном входящих в CRRC, но с участием иностранных партнеров. Поезда разрабатывались с проектной скоростью эксплуатации 350 км/ч (демонстрационная — 380 км/ч). Первые поезда серии Harmony пошли в коммерческую эксплуатацию в 2010 году и, как тогда отмечалось, достигали проектной эксплуатационной скорости.
Однако в 2011-м было выявлено множество технических неисправностей, включая трещины в осях, ложное срабатывание различных систем, самопроизвольное опускание пантографов. В том же году произошло столкновение скоростных составов серий CRH1 и CRH2 на ВСМ Вэньчжоу — Нинбо. В совокупности это привело к ограничению эксплуатационной скорости для поездов семейства Harmony с 350 км/ч до 300 км/ч. В настоящее время оно остается в силе.
Заявляемая максимальная скорость в эксплуатации по самым современным высокоскоростным поездам (увеличить). Источник: анализ ROLLINGSTOCK Agency
На основе опыта, полученного при создании и эксплуатации предыдущих поколений поездов, в 2014-м в Китае была разработана собственная китайская платформа высокоскоростных поездов CR400 Fuxing с эксплуатационной скоростью 350 км/ч (демонстрационная — 400 км/ч). Первые поезда приступили к коммерческой эксплуатации в 2017-м, а их запуск позволил китайским ВСМ вернуться к скорости 350 км ч. В настоящее время эксплуатируется более 500 поездов CR400 различной составности. Поезда платформы CR400 стали и первыми экспортными — они с 2023-го эксплуатируются в Индонезии.
Путь китайских ВСМ отражает самое важное направление технологического развития высокоскоростных поездов — постоянное повышение скорости в эксплуатации. Китай не остановился на успехах CR400. В конце 2024-го был представлен новый высокоскоростной поезд CR450, который, по заявлениям создателей, должен работать с максимальной скоростью в эксплуатации до 400 км/ч. Он должен приступить к коммерческой работе в 2025 году.
О российском проекте
В России реализуется проект по созданию ВСМ и высокоскоростного подвижного состава, ориентированный на достижение одних из самых высоких эксплуатационных показателей в мире. Перед российскими компаниями стоят масштабные задачи и вызовы, над которыми сегодня работают и в других странах — лидерах отрасли. Успешное их решение позволит России войти в круг держав, обладающих уникальными и передовыми технологиями ВСМ.
Еще нигде в мире не эксплуатируются поезда на ВСМ со скоростью 360 км/ч. На большинстве высокоскоростных линий скорость эксплуатации составляет 300 км/ч, и только самые современные китайские поезда работают со скоростью 350 км/ч. Среди перспективных проектов только поезд CR450 превосходит создаваемый российский состав. Разрабатываемые и тестируемые сегодня японские, французские и испанские высокоскоростные поезда уступают российскому, а у заявленного перспективного немецкого Velaro Novo сопоставимые скоростные характеристики.
Другими словами, российским компаниям нужно совершить технологический прорыв в высокоскоростном железнодорожном движении мирового масштаба.
Макет российского высокоскоростного поезда, представленный на Петербургском международном экономическом форуме в 2024 году. Источник: Пресс-служба Группы Синара
Конструкционные направления развития высокоскоростного подвижного состава в мировой практике общие. Большинство инженерных изысканий направлены на снижение веса поезда и улучшение аэродинамических характеристик, что в совокупности приводит к повышению энергоэффективности. Эти наработки находят применение и в других отраслях. Таким образом, внедрение высокоскоростного движения — это всегда драйвер технологического развития.
Для повышения энергоэффективности поезда и улучшения тяговых характеристик на российском высокоскоростном поезде будет применяться распределенная тяга с отечественными тяговыми приводами. Постановка таких технологий в серию тоже даст толчок к развитию в сфере электротехники и силовой электроники. На высоких скоростях движения в принципе нужна новая компонентная база по всей номенклатуре продукции, ведь чем выше эксплуатации скорость, тем выше требования к технике.
В XXI веке все проекты по созданию ВСМ и подвижного состава в мире осуществлялись с учетом всех преимуществ глобализации мировой экономики, привлекая самые лучшие и современные технологии. Сегодня России недоступны достижения многих глобальных компаний. Это, с одной стороны, ограничивает возможности по привлечению новых технологий и сдерживает научно-практический обмен между российскими и международными разработчиками. С другой — отталкиваясь от своих сил и производственных возможностей, промышленность и наука России могут совершить быстрый качественный скачок в развитии, а не использовать «костыли» иностранной помощи. Проект ВСМ может стать интегратором достижений передовых технологий в промышленности, строительстве и информационных технологиях.
Мировой опыт показывает, что к строительству ВСМ нельзя относиться только как к бизнес-проекту. Вся история свидетельствует, что это проект стратегического и общенационального характера, направленный на комплексное развитие страны, включая ее научный потенциал, экономику и промышленности.
Успешный запуск первых ВСМ может стимулировать экспорт российских железнодорожных компетенций. Масштабная железнодорожная экспансия в другие страны назрела давно: значимая роль России в части железнодорожных технологий общепризнана в отраслевом сообществе на мировом уровне.
Автор: Александр Поликарпов, сооснователь и управляющий партнер по аналитическому направлению ROLLINGSTOCK Agency. Авторский канал в Telegram @polikarpov_rollingstock
Следите оперативно за новостями рынков подвижного состава в Telegram-канале ROLLINGSTOCK
