Trong những bài trước về chủ đề đường sắt, ban biên tập technologyMAG.net đã giới thiệu hành trình phát triển và cải tiến công nghệ của bốn thế hệ tàu tốc độ cao ICE và TGV – từ thiết kế, hình dáng cho đến hiệu suất vận hành. Trong bài hôm nay, chúng tôi sẽ giới thiệu những thông tin mới nhất về thế hệ thứ năm của hai dòng tàu biểu tượng này, cùng với một số phân tích về xu hướng công nghệ và thiết kế hiện đại của chúng.

Hình ảnh hệ thống tàu tốc độ cao TGV của Pháp và ICE của Đức. Ảnh: Railway Explained

Phần 1: CHLB Đức – tàu ICE 5 và ICE 3 Neo
Tại CHLB Đức, Tập đoàn đường sắt quốc gia Đức (Deutsche Bahn – DB) đã bắt đầu hợp tác với Alstom và Siemens để phát triển và cung cấp thế hệ tàu tốc độ cao InterCity Express (ICE) tiếp theo mang thương hiệu ICE 5. Dự kiến, các đoàn tàu mới này sẽ được đưa vào vận hành vào đầu những năm 2030, thay thế cho các mẫu tàu thế hệ cũ như ICE 1 và ICE 3, đồng thời mở rộng đội tàu nhằm đáp ứng nhu cầu hành khách ngày càng tăng.

Deutsche Bahn cam kết rằng thế hệ ICE thứ năm sẽ tạo nên những tiêu chuẩn mới về hiệu suất năng lượng, độ tin cậy và trải nghiệm hành khách. Tàu sẽ được trang bị thiết kế nội thất hiện đại, nhiều cửa ra vào không bậc thang để nâng cao khả năng tiếp cận cho người khuyết tật, và cấu hình đơn tầng với chiều dài 400 mét. Mỗi tàu có thể đạt tốc độ tối thiểu 300 km/h, với sức chứa 940 hành khách, và được phê duyệt cho cả hoạt động trong nước và xuyên biên giới đến Basel (Thụy Sĩ).

Đơn hàng đầu tiên gồm 33 đoàn tàu, trong đó hai nguyên mẫu dự kiến được bàn giao vào năm 2031 để thử nghiệm. Các đoàn tàu sản xuất hàng loạt sẽ được giao từ 2032 đến 2034, và các đơn hàng mở rộng có thể kéo dài đến năm 2040.

Song song đó, Deutsche Bahn đã giới thiệu phiên bản nâng cấp của ICE 3 mang tên ICE 3 Neo. Để đáp ứng nhu cầu tăng cao trên các tuyến tốc độ cao nội địa và quốc tế, DB đã đặt mua 30 tàu tốc độ cao ICE mới từ Siemens Mobility vào tháng 7/2020, trị giá 1 tỷ euro, với tùy chọn mua thêm 60 tàu nữa.

Được ra mắt vào tháng 2/2022 tại nhà máy Siemens ở Berlin, ICE 3 Neo được phát triển chỉ trong thời gian 12 tháng. Tàu kết hợp những ưu điểm từ các thế hệ trước nhằm tăng cường sự thoải mái, sức chứa và chất lượng dịch vụ. ICE 3 Neo có 439 ghế (99 ghế hạng nhất, 340 ghế hạng hai), kèm 16 chỗ trong nhà hàng, 16 chỗ cho gia đình và 5 chỗ cho trẻ nhỏ.

Tàu có thể đạt tốc độ tối đa 320 km/h, trọng lượng 460 tấn, và có thể dài 400 mét khi vận hành đôi. Tàu ICE 3 Neo được đưa vào vận hành thương mại lần đầu tiên vào tháng 12/2022, trên tuyến North Rhine-Westphalia – Frankfurt – Munich (qua Stuttgart). Sau khi được phê duyệt cho Bỉ và Hà Lan, tuyến Frankfurt – Amsterdam – Brussels sẽ được mở vào năm 2024.

Đến tháng 2/2022, DB tiếp tục đặt mua 43 tàu ICE 3 Neo bổ sung trị giá 1,5 tỷ euro, và tháng 5/2023 đặt thêm 17 tàu trị giá 600 triệu euro, nâng tổng đội tàu lên 90 chiếc, dự kiến bàn giao từ 2026 đến 2029.

Việc mở rộng này là một phần trong chiến lược của DB nhằm thúc đẩy du lịch bền vững, nâng cao sự đúng giờ của các chuyến tàu và cải thiện chất lượng dịch vụ. Sự mở rộng này cũng hỗ trợ kế hoạch Deutschlandtakt (Đồng bộ hóa lịch trình quốc gia 2030), nhằm tạo ra hệ thống giao thông đường sắt đồng bộ, kết nối hiệu quả giữa các tuyến nội địa, quốc tế và vận tải hàng hóa.

Phần 2: Pháp – TGV M, thế hệ thứ năm
Tại Pháp, kể từ tháng 6/2023, thế hệ tàu TGV INOUI thứ năm mang tên TGV M, đã bắt đầu chạy thử nghiệm trên mạng lưới đường sắt quốc gia. Tàu được thiết kế và sản xuất bởi Alstom, thuộc dòng Avelia Horizon, và có kiểu hai tầng (duplex) với hai đầu máy kéo – đẩy.

TGV M là kết quả của một dự án công nghiệp và đổi mới lớn giữa SNCF Voyageurs và Alstom. Dự án được khởi động từ năm 2015, khi SNCF muốn phát triển thế hệ tàu tốc độ cao mới rẻ hơn ít nhất 20% so với thế hệ trước, vận hành tiết kiệm hơn, nhằm giảm giá vé cho hành khách.

Alstom đã hợp tác với cơ quan năng lượng quốc gia Ademe để thành lập liên doanh SpeedInnov và thắng thầu vào năm 2016. Đến tháng 9/2016, SNCF và Alstom ký hợp đồng thiết kế & sản xuất tàu. Năm 2018, SNCF đặt 100 tàu đầu tiên trị giá 2,7 tỷ euro; sản xuất vỏ tàu bắt đầu giữa năm 2020 và chạy thử động lực năm 2022.

Đến tháng 8/2022, SNCF đặt mua thêm 15 tàu TGV M bốn dòng điện (quad-current) cho tuyến quốc tế, nâng tổng giá trị đơn hàng lên gần 3,5 tỷ euro. Tổng cộng 115 tàu sẽ được bàn giao trong 10 năm từ 2025, và những chuyến đầu tiên sẽ chạy trên tuyến Paris – Lyon – Marseille.

TGV M được quảng bá là thiết kế hoàn toàn “Made in France”, nằm trong dòng sản phẩm Avelia của Alstom hướng đến thị trường tàu tốc độ cao toàn cầu. Tàu có hai đầu máy và 7–9 toa hành khách hai tầng nối khớp nhau. So với thế hệ trước TGV Euroduplex (8 toa, dài 200 m), TGV M được tối ưu hóa mạnh mẽ: mỗi đầu máy ngắn hơn 4 m nhờ gắn động cơ kéo trực tiếp lên bogie, máy biến áp chính chuyển xuống gầm để tiết kiệm không gian. Mỗi toa hành khách ngắn hơn 1 m, cho phép đội hình 9 toa dài 202 m, hoặc có thể rút ngắn tùy nhu cầu.

Nhờ vậy, sức chứa tăng 20%, đạt 740 hành khách so với 634 ở thế hệ trước. Tốc độ thiết kế 350 km/h, vận hành thực tế 320 km/h. Hệ thống phanh tái tạo năng lượng giúp giảm 20% tiêu thụ điện, 97% vật liệu có thể tái chế, và phát thải carbon thấp hơn 37%. Chi phí bảo trì giảm 30% nhờ khả năng chẩn đoán từ xa, tối ưu hóa việc dự đoán thời gian bảo trì và thiết kế tối ưu hóa linh kiện.

Nội thất của TGV M mang thiết kế mô-đun, cho phép thay đổi bố trí nhanh chóng, chẳng hạn chuyển toa hạng nhất thành toa hạng hai hoặc thêm khoang hành lý chỉ trong nửa ngày. Cửa sổ dài hơn 37 cm, tăng 10% diện tích kính, hệ thống điều hòa thông minh với luồng gió phân phối qua trần tàu, nhà vệ sinh được thiết kế lại, và đặc biệt, người dùng xe lăn có thể di chuyển độc lập trong toa nhờ nền nâng xoay linh hoạt, là kết quả của việc các kỹ sư phối hợp trực tiếp với người khuyết tật trong quá trình thiết kế.

Kết luận
Cả Đức và Pháp đều đang tiến những bước lớn trong việc hiện đại hóa hệ thống tàu tốc độ cao quốc gia với các thế hệ ICE 5 và TGV M. Những dự án này không chỉ cải thiện hiệu suất năng lượng, trải nghiệm hành khách và khả năng tiếp cận, mà còn giảm chi phí vận hành và tác động môi trường, mở ra một kỷ nguyên mới cho giao thông đường sắt châu Âu.

Đón xem loạt bài trong chuỗi giới thiệu về hệ thống đường sắt của Pháp, Đức của kênh Railway Explained:
Bài 1: Quá trình phát triển của hệ thống tàu tốc độ cao TGV của Pháp
Bài 2: Quá trình phát triển của hệ thống tàu tốc độ cao ICE tại Đức

Để xem các tin bài khác về “Tàu tốc độ cao”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Railway Explained