Cinque decenni di elettrificazione: le ferrovie cinesi all'avanguardia dell'era intelligente

Di Li Xinping, Quotidiano del Popolo

Nel 1975, nelle profondità dei Monti Qinling, la prima ferrovia cinese completamente elettrificata, la ferrovia Baoji-Chengdu, segnò l'inizio di un percorso di trasformazione verso la modernizzazione ferroviaria.

Mezzo secolo dopo, nella pianura di Chengdu, gli ingegneri stanno sviluppando un sistema di alimentazione elettrica di trazione all'avanguardia da 400 km/h per il treno proiettile CR450, che dovrebbe stabilire un nuovo punto di riferimento globale nelle operazioni ferroviarie ad alta velocità.

Da umili origini a una rete leader a livello mondiale, l'elettrificazione ha svolto un ruolo fondamentale nell'evoluzione ferroviaria cinese, dalle linee convenzionali all'alta velocità. Entro la fine del 2024, la rete ferroviaria operativa cinese aveva raggiunto i 162.000 chilometri, di cui oltre 120.000 chilometri, ovvero il 75,8%, elettrificati.

Le ferrovie elettrificate si basano sulla trazione elettrica, e l'alta velocità rappresenta la loro forma più avanzata. I componenti principali – sistemi di alimentazione, trazione, comunicazioni e segnalamento – costituiscono la spina dorsale tecnica della rete elettrificata.

Rispetto alle linee alimentate a diesel, le ferrovie elettrificate offrono prestazioni superiori. Nel trasporto merci, le ferrovie elettrificate cinesi per il trasporto pesante possono movimentare 5.000 tonnellate con una singola locomotiva, mentre la ferrovia Datong-Qinhuangdao ha normalizzato le operazioni con treni fino a 20.000 tonnellate. Nel trasporto passeggeri, un treno ad alta velocità da 16 carrozze trasporta circa 900 tonnellate.

La velocità è un altro aspetto trasformativo. Quando la linea Baoji-Chengdu non era elettrificata, i treni viaggiavano a soli 20-25 km/h. Oggi, i treni proiettile Fuxing CR400 possono raggiungere una velocità commerciale di 350 km/h. L'elettrificazione offre anche significativi vantaggi ambientali: i treni elettrici non emettono gas di scarico, generano meno rumore e contribuiscono a un inquinamento atmosferico notevolmente inferiore rispetto alle alternative diesel.

La Cina vanta ora la più grande rete ferroviaria elettrificata al mondo, che opera in ambienti diversi e difficili, dagli inverni rigidi alle estati torride, dalle pianure umide agli altopiani d'alta quota. Queste esperienze hanno posizionato la Cina come leader mondiale nell'elettrificazione ferroviaria e nella tecnologia ferroviaria ad alta velocità.

Sebbene alcuni possano ridurre l'elettrificazione a "pali e fili", l'ingegneria di base è estremamente complessa. Prendiamo ad esempio le linee sospese di contatto, spesso definite la "linea vitale" dei treni ad alta velocità. Questi cavi devono soddisfare requisiti estremi in termini di resistenza, conduttività, resistenza al calore e durata. "All'inizio utilizzavamo cavi di rame-magnesio e rame-stagno", ha spiegato Zhang Jian, ingegnere capo di China Railway Self-creation Electric, "ma non erano in grado di supportare pienamente i requisiti di velocità pari o superiori a 350 km/h, il che ha richiesto un'innovazione urgente".

Dopo tre anni di ricerca e sviluppo, gli ingegneri cinesi sono stati i primi al mondo a industrializzare fili in lega di rame-cromo-zirconio ad alta resistenza e alta conduttività. Questi nuovi fili migliorano la conduttività del 20% e consentono operazioni sicure, stabili ed economiche a 400 km/h, colmando una lacuna cruciale nella tecnologia ferroviaria globale.

Essendo la rete ferroviaria ad alta velocità più trafficata al mondo, la Cina si trova ad affrontare sfide continue come l'usura delle linee sospese. Tradizionalmente, il rilevamento dei difetti comportava l'acquisizione di milioni di immagini di ispezione e la revisione manuale da parte di ingegneri esperti.

"Il carico di lavoro era immenso", ha affermato Zhang Zhongyi, direttore generale dell'azienda di manutenzione della linea ferroviaria ad alta velocità Beijing-Shanghai. "Il nostro team doveva analizzare manualmente oltre 14 milioni di immagini all'anno".

Per risolvere questo problema, nel 2019 la Cina ha sviluppato un sistema di intelligenza visiva per le ferrovie ad alta velocità, utilizzando l'intelligenza artificiale per preselezionare e rilevare oltre 1.300 tipi di potenziali difetti prima della verifica umana. Il sistema ha migliorato significativamente la precisione e l'efficienza del rilevamento.

Sfruttando tecnologie come big data, 5G, cloud computing, droni, riconoscimento delle immagini e apparecchiature intelligenti, la Cina ha creato una piattaforma di manutenzione intelligente che ha ridotto i costi di manutenzione della trazione del 20%, prolungato gli intervalli di revisione del 20% e aumentato la durata dei componenti del 20%.

Dalla ferrovia Lhasa-Nyingchi, la ferrovia elettrificata più alta del mondo, alla ferrovia Datong-Qinhuangdao, che ha trasportato oltre 9 miliardi di tonnellate di merci, fino alla tratta Chongqing East-Qianjiang della ferrovia ad alta velocità Chongqing-Xiamen, inaugurata di recente, con una velocità progettata di 350 km/h, il percorso di elettrificazione della Cina esemplifica la transizione della nazione dal "made in China" al "smart manufactured in China". Continua a guidare la crescita economica, lo sviluppo sociale e il più ampio processo di modernizzazione cinese.

Operai eseguono lavori di ristrutturazione sul sistema di cavi di contatto lungo la ferrovia Lanzhou-Lianyungang presso la stazione di Wolongsi a Baoji, nella provincia nord-occidentale cinese dello Shaanxi 10 settembre 2025. (10 settembre 2025 - Foto/Liu Yijiang)

Tecnici ispezionano un treno ad alta velocità presso un centro di manutenzione a Zhengzhou, nella provincia dello Henan, Cina centrale. (Foto/Wang Wei)

Un treno ad alta velocità attraversa la cittadina di Cailing, nella contea di Duchang, nella provincia orientale cinese del Jiangxi. (Foto/Liu Xun)