worldsteel | Our stories: 钢材打造的超级高铁技术彻底改变了投递业务

钢材打造的超级高铁技术彻底改变了投递业务

麦格威系统利用电磁电机系统带动钢制轨道上的小车,将包裹投递交通流从街道转移到管道。

过去10-15年来,蓬勃发展的电子商务给城市街道带来的影响也不断扩大,投递车辆的数量和排放的污染物随着时间的发展逐渐增长。电子商务的发展还未表现出任何减缓趋势,全球货运量预计在2025年将达到2000亿件包裹。

虽然这可能意味着消费便利性将到达一个全新时代,然而随着人们的目光重新集中于污染物减排,投递量的持续增长也将逐渐产生环境成本。世界经济论坛预计到2030年,在全球100个最大型城市里,市内最后一英里投递产生的排放量将增长30%。

但是,假如有一种办法既能消除这些排放物,又能消除城市街道的交通拥堵,未来情况将会有多大改观?这正是麦格威公司想要达成的目标,该公司开发的革命性投递办法将极大提高城市中心区域投递系统的可持续发展能力。

 

 

不可能实现的计划

相对于现有投递方案,麦格威公司的目标是提供一种更加安全、快速、可靠、可持续发展的包裹投递方式。

麦格威公司联合创始人兼商业总监Phill Davies说:“麦格威的解决方案针对的是网络投递业务的爆炸性增长,以及随之而来的商品运输数量的增长和污染性运输车辆数量的增长。

“我们让商品离开运输车辆,让运输载具离开公路,让管道运输确保货运的可持续性和可靠性。”

2017年,Phill Davies与商业伙伴Rupert Cruise共同创立了麦格威公司,后者曾在Elon Musk的超级高铁项目担任工程师。最初,麦格威公司利用众筹的216万美元开发了试点方案,后来,英国政府的“电气改革挑战计划”又为该项目拨款260万美元。

相对于其他替代性方案,麦格威系统更加快速、安全、便宜,更为重要的是,麦格威系统更加环保。”——Phill Davies,麦格威公司商业总监

初期成套设备主要用于连接伦敦西区的配送中心和伦敦市外的两处大型集合中心,该连接设施的处理能力将达到每年处理6亿件以上包裹。未来计划利用退役的煤气管道安装850千米轨道,这样就可以直接服务伦敦消费者。

麦格威解决方案的关键是系统微型化。搭载投递货物的小车将穿行管道,这些管道的直径只有1米。虽然看起来很小,但这个系统能够处理90%需要投递的包裹。

麦格威能够通过管道网络提供大量投递能力,Davies指出:“我们能够紧密排列投递小车,这样单个系统的每周搭载量就相当于4万个车次的铰接式货车。”

另外,相对于现有的运输方式,该系统还具有许多其他优势。如没有了驾驶员的局限性,管道系统提供十分安全的投递方式,消除了路面事故发生的可能性。另外,该系统还可以随时全天候高效运行,以及准确追踪投递途中的包裹。

麦格威估计,相对于公路网络运输,该系统可以节约70%以上的成本。

 

 

 

乘风破浪

麦格威系统运行在小直径塑料管道内部,这种管道类似于大型燃气和电力提供商使用的管道。由于可以使用现有的隧道开凿和管道安装技术办法,因此麦格威系统的管道安装工程得以简化。

麦格威小车可以运行在新建或旧有管道系统,这些管道系统要么靠近地表,要么位于地下,甚至还可以架空设置,车与车之间只有几毫秒间距,时速高达50千米。自动化装卸流程通过高级计算机编程系统控制,保证了系统内小车的稳定流动。

“从耐用性来看,钢材是最终唯一的选择。所以,我们给小车装上钢制车轮,让小车在钢制轨道上运行,这让我们的小车和钢轨都获得了最高耐用性”——Bradley Smith,麦格威公司项目工程师

小车本身采用轻型塑料制造,底盘和车轮为钢制结构,车内没有设置电机或电池。小车采用线性同步磁力电机推动,后者则安装在钢轨结构内。每台小车上安装一个极高强度的永磁体阵列。因此产生的磁波与小车内的永磁体阵列相斥,以此推动永磁体阵列前进。

电流磁波由电网直接供电,由于传动系统没有运转部件,因此运维成本极低。

 

 

经过检验,才值得信任

虽然麦格威公司才成立三年,但该公司的技术却已经多次迭代,当初的单轨模型最终被双轨系统替代。这一决定背后的思考反映了麦格威公司的部分基本设计理念——利用经过检验且值得信任的技术,实现创新型系统。

Bradley Smith是麦格威公司的项目工程师,对他而言,系统的性能与可靠性是关键所在。“从施工的角度来看,我们想要使用已知技术来制造,”他说。

“可持续能力是我们最关心的问题,我们一直在寻找那些完全可以再循环的材料。”—— Bradley Smith,麦格威公司项目工程师

“从耐用性来看,钢材是最终唯一的选择。所以,我们给小车装上钢制车轮,让小车在钢制轨道上运行,这让我们的小车和钢轨都获得了最高耐用性。至于轨道,我们尝试过几种材料。我们尝试过铝材,但是耐用性不够。钢制轨道处理起来极其简单——很容易弯曲,并且非常耐用。”

另外,钢材还是线性电机系统的一个十分重要的组成部分,线性电机系统嵌入麦格威轨道系统,有一个重达7千克的钢芯,还有一个由三个铜线绕组构成的线圈。这个线圈再与硅片组合使用,硅片能够增加钢材产生和保持磁场的天然速度和效率。

钢材拥有独特的电磁属性和耐用性,这两点是麦格威系统的核心,Smith强调指出:“电机运行10年或15年的情况也并不鲜见。”

麦格威公司希望一套设施能够至少运行50至80年,不仅如此,该公司在设计时就考虑到设备退役和循环利用问题——这也是钢材所具有的材料优势领域,具有无限可循环性。

“可持续能力是我们最关心的问题,”,Smith说,“我们一直在寻找那些完全可以再循环的材料。”

 

 

改变世界

麦格威公司相信,面对电子商务需求的增长,他们能够提供一个良性的、可伸缩的解决方案。该解决方案所基于的技术经过尝试和检验,设备使用寿命长,维护需求低,并且可以方便地整合到现有系统。

当前的投递车队主要使用柴油作为动力,不过现在正逐渐转向电动汽车从而作为“最后一英里”解决方案。不过,所谓“最后一英里”,并不是一个准确的说法,因为从货物集合中心到家庭之间的距离长达50英里。

麦格威系统想要缩短这个距离,把它控制在5英里以内。在这个范围内,投递公司能够方便地利用更加清洁的动力技术。另外,由于麦格威系统不依赖电池技术,因此它的效率将持续优于电动汽车。

再者,该系统直接利用电网供电,因此随着可再生能源在本国能源生产中所占份额越来越大,该系统带来的环境影响将进一步降低。

虽然麦格威公司最早定在英国推出其系统,但Davies强调说:“就可持续发展能力而言,我们在本国面临的许多挑战具有共通性。环境、交通拥堵、公路维护、公路安全成本等,都是世界性问题。

“我们曾经到访过新加坡、阿联酋、北美洲和欧洲,所以我们相信,我们能够在国际范围交付和推出麦格威系统。”

虽然该系统在解决拥堵、成本和效率问题上的影响力是麦格威诉求的核心,但对于Davies,环境问题将始终是最重要的驱动因素。“可持续发展能力是我们所做的每件事情的核心,”他说。

“相对于其他替代性方案,麦格威更加快速、安全、便宜,更为重要的是,麦格威更加环保。我们认为,我们在这里所做的一切,不仅仅是在改变游戏方式;我们是在改变这个世界。”

 

图片:麦格威