【来源：科普中国】
如今，高铁为我们的出行带来了极大的便利，然而，伴随着高铁发展，抹黑和攻击高铁的言论也甚嚣尘上，有的谣言甚至延续了长达十多年时间，时不时就在网络上“诈尸还魂”，误导了不少读者，“高铁每公里耗电1万度”谣言就是其中的典型例子。
那么，中国高铁列车的能耗究竟如何？下面我们就用一个高铁耗能模拟计算案例，来揭开造谣者的“画皮”。
（中国高铁复兴号动车组 图片来源：新华网）
1、高铁列车的能耗究竟怎么算？
高铁列车的能耗计算涉及多个复杂因素，包括列车的牵引功率、列车速度、列车质量、运行时间、运行距离和运行环境等。一般来说，可以通过以下步骤进行估算：
第一，收集数据。我们需要收集高铁列车运行时的平均速度、平均牵引功率以及其他相关参数（如列车质量、编组、定员情况等）。
第二，计算总能耗。如果我们已知列车的平均牵引功率（以千瓦为单位）和列车运行的总时间（以小时为单位），则可以通过公式W = P × t来计算总能耗（以千瓦时为单位），其中W是总能耗，P是平均牵引功率，t是运行时间。
第三，计算每公里能耗。我们将总能耗W除以高速铁路全长L，即可得到每公里的能耗（以千瓦时/公里为单位）。即E(每公里能耗) = W(总能耗) / L(公里)。
第四，计算每人每公里能耗。我们可以将每公里的能耗再除以每列高铁列车的载客人数，即可得到每人每公里能耗（以千瓦时/人·公里为单位）。即N(每人每公里能耗) = E(总能耗) /载客人数·L(公里)。
按照以上流程，高铁列车耗能模拟计算案例如下（所有数据均为模拟数据，仅供参考）：
（1）高铁列车编组：8节车厢，定员576人（估算）。
（2）列车平均速度：平均运行速度为300公里/小时。实际运行中可能因停靠站点和速度调整而有所变化。
（3）列车运行时间：根据平均速度计算，假设某高铁线路全长1200公里，所需时间为4小时（1200公里 / 300公里/小时 = 4小时）。如果考虑到停靠站点和加速减速过程，实际运行时间会更长。
（4）列车平均牵引功率：假设列车的平均牵引功率为8000千瓦。实际值可能因列车编组、载重和速度等因素而有所不同。
（4）计算列车总能耗：W（千瓦时） = 平均牵引功率P（千瓦） × 运行时间t（小时）
W = 8000千瓦 × 4小时 = 32000千瓦时，即32000度电。
（5）计算列车每公里能耗：每公里能耗E（千瓦时/公里） = 总能耗W（千瓦时）/总距离L（公里）
E = 32000千瓦时 / 1200公里 ≈ 26.7千瓦时/公里，即约26.7度电/公里。
（6）计算每人每公里耗电量N（千瓦时/人·公里） = 总能耗W（千瓦时）/（定员人数 × 总距离L）
N = 32000千瓦时 / (576人 × 1200公里) ≈ 0.046千瓦时/人·公里，即约0.046度电/人·公里。
通过模拟计算，我们就知道了，高铁列车运行期间耗电每公里约为26.7度，每人每百公里耗电约为4.6度。
不知道高铁每公里耗电1万度这种低级谣言从何而来？竟然还有那么多人被蒙蔽！
2、高铁一公里耗一万度电谣言从何而来？
还是铁路权威部门铁道科学研究院专家们道破了造谣者的那点“小九九”：他们是在偷换概念！
为啥呢？因为这些人将列车每小时的牵引功率当成了每公里的耗电量。两者根本风马牛不相及啊。
例如，复兴号高铁列车CR400BF每小时的牵引功率为10140千瓦时（度），经过实际测算，这种列车每公里耗电的真实数据也不过21.1度，与我们前面模拟计算的数据相差不大。
（中国高铁动车组不同车型耗电量 图片来源：中国铁路微信公众号）
而根据铁路部门提供的实际数据，高铁每人百每公里的耗电量也不过3.8度。
高铁确实是又快又节能啊！
那么，高铁列车节能降耗采取了哪些“大杀招”呢？还是以复兴号高铁列车为例来见识一下吧。
3、中国高铁列车是如何节能降耗的？
一是低阻力流线型设计。
复兴号动车组的车头采用低阻力流线型、平顺化设计，这种设计不仅美观，更重要的是能够显著降低空气阻力，从而减少能耗。据测算，相比传统设计，复兴号的空气阻力降低了约10%，这对于高速行驶的高铁列车来说，节能效果尤为显著。
二是轻量化车身结构。
复兴号在车身材料上进行了优化，大量采用铝合金等轻质材料，有效减轻了车身重量。车身重量的减轻意味着在相同速度下，列车所需的牵引力减小，从而降低了能耗。
三是智能变频空调系统。
复兴号智能动车组采用了先进的变频空调技术，能够根据车内温度、乘客数量等条件自动调节制冷或制热功率，避免了传统空调系统的“一刀切”模式，有效降低了能耗。据统计，这一技术使空调系统的能耗降低了约10%。
四是能量回馈制动系统。
复兴号在制动过程中采用了能量回馈技术，将制动时产生的电能回馈到电网中，实现了能量的循环利用。这一技术不仅减少了制动时的能量损失，还为电网提供了一定的电力支持。
五是优化运行调度管理。
除了车辆本身的节能设计外，复兴号的运行调度也进行了优化。通过合理安排列车的发车间隔、运行路径和停靠站点，减少了列车的空驶时间和等待时间，提高了运行效率，从而间接降低了能耗。
六是绿色能源应用。
虽然目前复兴号尚未直接采用太阳能、风能等绿色能源作为动力源，但中国高铁系统正在积极探索绿色能源的应用。例如，在一些高铁站房和沿线设施中，已经开始使用太阳能光伏板进行发电，为高铁系统提供辅助能源支持。
未来，我们相信随着科技的不断进步和环保意识的日益增强，高铁列车将在节能降耗方面取得更多突破，高铁列车将变得更加环保、高效、可持续，从而推动全球高铁事业开展绿色革命。
作者：王麟，铁路高级工程师，中国作家协会会员，中国科普作家协会会员
出品：科普中国
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