2011年11月23日，新型超高速綜合檢測試驗列車，在南車青島四方車輛廠下線。該車采用8節(jié)全動車編組，融合世界頂尖的制造工藝，牽引總功率高達22800千瓦，臺架試車時速高達603公里；完全有能力打破法國人在2007年，用TGV創(chuàng)造的時速574.8公里的輪軌列車速度世界紀錄。
 

鐵路自1804年誕生以來，已經(jīng)走過了兩百多年歷史，幾乎貫穿了人類整個近代工業(yè)化歷程。一條條綿延無盡的鋼鐵大動脈，以其龐大的運輸能力，成為世界各大工業(yè)國獲取資源的利器，深刻影響著世界政治經(jīng)濟格局。伴隨著鐵路的發(fā)展，鐵路機械的技術含量和復雜程度日益提高，已經(jīng)形成年產(chǎn)值高達上萬億元的的龐大產(chǎn)業(yè)體系。動輒投資數(shù)百億元的高鐵工程，更是各大工業(yè)巨頭激烈爭奪的戰(zhàn)場。風馳電掣的高速列車，以其極限性能，摘下世界鐵道工業(yè)的皇冠，甚至成為各大工業(yè)強國夸耀自身技術實力的“國家名片”。
近年來，中國在高速鐵路領域的發(fā)展突飛猛進，在規(guī)模上已經(jīng)躍居世界第一。然而針對高鐵的各種利益爭奪和權力斗爭，使得媒體上充斥著針對高鐵的各類報道。尤其是2011年鐵道部人事變動和7·23甬溫線特大交通事故后，給中國的高鐵發(fā)展蒙上了一層陰影。在紛亂復雜的世事背后，我們不妨回顧一下世界高速鐵路發(fā)展歷史。那些鮮為人知的歷史事件，或許能給當今中國的高鐵發(fā)展，帶來一些啟示。
 

直至20世紀初期，英國街頭仍然行駛著馬拉有軌公交車。第一次世界大戰(zhàn)后，隨著汽車、火車、地鐵等現(xiàn)代交通工具的普及，馬車才逐漸退出城市。
世界鐵路歷史溯源
鐵路起源于英國的“有軌馬車”。早在16世紀，歐洲的采礦業(yè)逐漸興起，隨著運輸量的增加，土質路面已經(jīng)難以負荷。德國人便學習古羅馬的經(jīng)驗，率先在哈茲煤礦鋪設石質路面，使得馬拉礦車擺脫了泥濘的土路，得以將大量煤炭從礦井運至碼頭。但是這樣做施工量太大，后來改為只在車輪碾過的地方鋪設兩行石板，也就成了石軌。到1660年，英國紐卡斯爾附近的煤礦出現(xiàn)了采用木制軌道的馬拉礦車，使得施工更為便利。1763年，英法七年戰(zhàn)爭結束后，由于軍需銳減，使得英國鐵價猛跌。礦主為了解決木制軌道容易磨損的問題，便將一層鐵皮釘在木軌上，出現(xiàn)了世界最早的“鐵軌”。但是隨著運輸量的增加，蒙鐵皮的木軌，還是不堪重負。
1768年，英國什羅普郡煤溪谷（Coalbrookdale）鐵工廠的老板，看到廠里堆積如山的生鐵，既不能賣出去賺錢，又要占用很多地方，便命人把生鐵澆鑄成鐵板，鋪在工廠的路上，準備等到鐵價上漲時再賣出去。沒想到這種板式鐵路，竟然在礦區(qū)得到推廣應用，后來進一步改制成兩根L型角鐵鐵軌卡住車輪，供馬拉礦車行駛。但是角鐵鐵軌存在容易被煤屑、垃圾填塞的問題。1789年，英國土木工程師威廉·杰索普（William Josias，1745-1814），設計出凸型鐵軌和外輪緣凸出的鑄鐵車輪，在拉夫堡—萊斯特的馬拉鐵路上得到應用。這就是現(xiàn)代鐵路的雛形。杰索普后來還發(fā)明了內輪緣凸出的鑄鐵車輪和鐵路道岔。（因為外輪緣凸出需要用緊固件鎖緊，而內輪緣凸出時，鐵軌自身就能約束車輪位置。）這成為現(xiàn)代鐵路輪軌的標準形式。道岔系統(tǒng)則是無數(shù)工程人員經(jīng)過120年的艱苦探索后發(fā)明的。在木軌時代，車輛要想轉換線路，只能靠轉車盤。
18世紀是英國工業(yè)革命的黃金年代，出現(xiàn)了眾多影響人類發(fā)展的重要發(fā)明，其中首推蒸汽機。1712年，英國德文郡達特茅斯的鐵器商人托馬斯·紐科門（Thomas Newcomen），制造出活塞式蒸汽機，并安裝在斯塔福德郡達德利堡附近的煤礦用于抽水。這臺蒸汽機缸徑30.48厘米，每分鐘能夠做12次往復運動，功率為5.5馬力。蒸汽抽水機的出現(xiàn)，使得礦工們得以在煤礦深層開采煤炭。然而紐科門蒸汽機在發(fā)明初期安裝的并不多，直至1733年，這項發(fā)明專利過期之后，仿制者才增多。紐科門蒸汽機還有個問題是熱效率低下，需要消耗大量煤炭，這使得它在經(jīng)濟性上僅適用于煤礦。
1763年，格拉斯哥大學的技師詹姆斯·瓦特（時年27歲），在商人羅巴克和博爾頓的資助下，開始改進紐科門式蒸汽機。他相繼發(fā)明了分離式冷凝器、可調節(jié)閥門、汽缸絕熱層、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、壓力計等部件，并于1769年制造出第一臺樣機，其能效比紐科門蒸汽機提高了5倍以上。這意味著可以節(jié)約大量燃料，提高了蒸汽機的經(jīng)濟適用性。1776年3月8日，英國伯明翰，博爾頓-瓦特公司正式成立，開始批量生產(chǎn)蒸汽機。到1800年，瓦特的專利期滿終止時，已有321臺博爾頓-瓦特蒸汽機投入使用，總功率5210馬力。其中38%的蒸汽機用于抽水，剩下的用于為紡織廠、煉鐵爐、面粉廠和其他工業(yè)設備提供動力。到1825年，英國蒸汽機數(shù)量達到1.5萬臺，總功率37.5萬馬力，英國工業(yè)由此進入爆發(fā)式成長階段。（這一年為清道光五年，15年后爆發(fā)中英第一次鴉片戰(zhàn)爭。）
蒸汽機提供的強大動力，推動了英國采礦、鋼鐵、機械、紡織行業(yè)的興起，也進一步刺激了對鐵路運輸?shù)男枨?。尤其是采煤業(yè)，工業(yè)擴張使得英國的煤炭產(chǎn)量從1700年的300萬噸，增長至1800年的1100萬噸。僅靠馬拉礦車已經(jīng)逐漸難以承擔如此巨大的運輸量。
 

1801年，特里維西克制造的蒸汽汽車的復制品，綽號“Puffing Devil”，收藏于英國康沃爾郡皇家鐵路展覽館（Royal Cornwall Show）。
□ 蒸汽列車橫空出世
1804年2月，英國人理查·特里維西克（Richard Trevithick）制成了世界第一臺蒸汽火車，由此人類邁入鐵路時代。特里維西克于1771年生于英國康沃爾郡一個礦主家庭，排行老六，有5個姐姐。由于家庭影響，他自幼便能接觸到礦井的抽水蒸汽機。少年時，特里維西克便在蒸汽機領域嶄露頭角，19歲就在礦上獲得了技術顧問的職位。當時紐科門式蒸汽機已經(jīng)被瓦特蒸汽機取代。而瓦特發(fā)明的是低壓蒸汽機，體積龐大。特里維西克認為，如果在汽缸內使用高壓蒸汽，就能制造出體積較小的蒸汽機。這種想法主要受他的鄰居的影響。他的鄰居是當時著名的蒸汽機工程師——威廉·默多克。默多克在瓦特公司工作，他曾在1784年研制出英國第一臺三輪蒸汽汽車，使用高壓蒸汽機。但是出于商業(yè)利益考慮，瓦特公司一直抵制高壓蒸汽機，并且用專利訴訟打擊對手。
1797年，特里維西克成為煤礦工程師，并與一位鐵匠女兒結婚。他開始進行高壓蒸汽機研制，在鑄造廠協(xié)助下，制成第一臺高壓蒸汽裝置“puffers”。為了避開瓦特的專利，他對鍋爐和傳動結構都進行了改進。圓柱體鍋爐能夠承受0.34兆帕的壓力，體積比瓦特蒸汽機小得多，能夠安裝到車體上。特里維西克原本希望能夠用高壓蒸汽機，取代煤礦使用的瓦特低壓蒸汽機，但是瓦特公司散布輿論說高壓蒸汽機不安全，而且礦主們更新設備的意愿也不高。在飽受挫折后，他轉而將高壓蒸汽機應用到運輸車輛上。
1801年，特里維西克制造出英國第一臺四輪蒸汽汽車，綽號“Puffing Devil”，這比德國人本茨研制汽油發(fā)動機汽車要早78年。平安夜那天，他與表弟安德魯·維維安開車出去兜風，行駛了八公里之后，到一家飯店喝酒吃飯。結果停在店外的蒸汽汽車，由于鍋爐里的水燒干，引起了一場大火，將車輛完全燒毀。1802年，特里維西克和他的表弟，共同獲得高壓蒸汽機的專利，并在什羅普郡煤溪谷鑄造廠，制造了第二臺高壓蒸汽機。1803年，他們制造出第二輛蒸汽汽車“LondonSteamCarriage”，引起公眾關注。但這臺汽車在一次表演中因駕駛失誤，撞到了磚墻上，又損壞報廢了。而他在礦里安裝的一臺固定式高壓蒸汽機，由于鍋爐爆炸造成四人受傷。為了解決安全問題，他在鍋爐上設置了（鉛鉚釘式）安全閥，當溫度過高時，鉛閥熔化便能釋放壓力。
1804年，特里維西克在南威爾士的Pen-y-Darren鑄造廠制成第三臺蒸汽車輛，也是世界第一臺輪軌式蒸汽列車“新城堡號”。該車重4.5噸，能牽引10噸貨物，鍋爐蒸汽壓力為0.294兆帕，鍋爐頂部裝有一個平放的汽缸，旁邊安裝一個大飛輪，借助于它的旋轉慣性動力，保持汽缸活塞的往復運動。活塞帶動連桿齒輪，驅動車頭下的兩組動輪。2月21日，在梅瑟蒂德菲爾的一條運河旁，特里維西克親自駕駛著新出廠的蒸汽機車，牽引著5節(jié)車廂，滿載10噸貨物和70名乘客，沿著16公里長的鑄鐵軌道，以時速3.9公里跑完全程。這就是世界第一次火車運行，用了4個小時，比馬車慢得多。由于缺乏競爭優(yōu)勢，特里維西克的蒸汽火車在商業(yè)上一敗涂地。這位天才發(fā)明家，一生飽受挫折。1810年時，他由于承包隧道工程發(fā)生事故而破產(chǎn)。當15年后，蒸汽鐵路在英國興起時，他只能眼睜睜地看著英國人將“火車之父”的桂冠，戴到喬治·斯蒂芬遜的頭上。1833年4月22日，特里維西克在貧病交加中死去，連喪葬費都是朋友幫著支付的。

1829年，斯蒂芬遜工廠為利物浦一曼徹斯特鐵路制造的“火箭號”蒸汽火車，運行時速46公里。該車復制品收藏于倫敦肯辛頓科學博物館。
□ 世界第一條公共鐵路
斯蒂芬遜（George Stephenson）比特里維西克小十歲，他于1781年生在諾森伯蘭郡（紐卡斯爾）一個礦工家庭，父親是煤礦上的抽水蒸汽機司爐工，一家8口全靠父親的微薄收入維持。斯蒂芬遜自幼未受過良好教育，14歲時他到煤礦做見習司爐工，用工資維持夜校的學費。勤奮的學習，讓他很快成為一名熟練的機械修理工。1812年他成為基林沃思（Killingworth）煤礦的機械師，負責維護蒸汽機械。這讓他有機會摸透了瓦特蒸汽機的特性。1814年，斯蒂芬遜為煤礦制成第一臺蒸汽機車，命名為布盧徹（von Blücher，普魯士元帥），7月25日進行了首次試驗。這臺蒸汽機車有一個8英尺長的鍋爐和兩個臥式汽缸，能夠牽引8節(jié)礦車（載重30噸），以時速6.4公里前進。但是當時的木軌和鑄鐵軌道（性脆易裂）不夠結實，列車經(jīng)常壓斷軌道。在此后的五六年里，斯蒂芬遜先后為各家煤礦制造了16臺蒸汽機車，并且與紐卡斯爾的鑄造廠，合作改進鑄鐵軌道性能。1820年，斯蒂芬遜為桑德蘭的Hetton煤礦，建成了一條13公里長的礦區(qū)鐵路。
憑著豐富的礦區(qū)鐵路施工經(jīng)驗，從1821年起，在達林頓富商愛德華·皮斯的委托下，斯蒂芬遜開始著手修建世界第一條公共鐵路——達勒姆郡斯托克頓—達林頓鐵路，全長27公里。他與助手們完成了鐵路勘探、設計、施工，并選用百靈頓鐵工廠研制的新型鍛鐵軌道（每根長4.6米，18Kg/m，熟鐵韌性較好）。1823年6月，斯蒂芬遜父子在紐卡斯爾開設機車工廠，這是世界第一家專業(yè)列車制造廠。經(jīng)過四年時間的周折施工，1825年9月27日，達林頓鐵路舉行隆重的通車儀式，斯蒂芬遜親自駕駛著他為這條鐵路制造的火車頭“旅行號（Active）”，拉著12節(jié)貨車和22節(jié)客車，裝載50噸煤炭和450多名乘客，以時速24公里從達林頓駛到斯托克頓，接著又從斯托克頓拉著煤炭和乘客，返回了達林頓。這是英國第一條公共運輸鐵路，引起輿論轟動，當然這其中也不乏反對者。
1826年5月5日，英國議會通過了修建利物浦—曼徹斯特鐵路的方案。斯蒂芬遜受聘為總工程師。這條總長56公里的鐵路，耗資高達40萬英鎊，將把英國紡織業(yè)之都曼徹斯特，與最大的港口城市利物浦連接起來。工程在反對聲和資金短缺的情況下艱難推進。為了回應反對派對蒸汽機車性能的質疑，1829年4月，鐵路公司宣布將舉行一場火車比賽，為新鐵路選擇最優(yōu)秀的牽引動力。10月8日，這場世人矚目的比賽，在萊茵希里城的鐵路線上進行。原本有10部機車參賽，但有5部未能參加。參賽的5部分別是：倫敦賴斯懷特·艾立遜工廠制造的“新奇號”，重2.76噸；達林頓赫克華斯工廠的“無雙號”，重4.4噸；紐卡斯爾泰因區(qū)斯蒂芬遜工廠的“火箭號”，重4.1噸；利物浦布藍屈斯制造的“環(huán)球號”，重3噸；愛丁堡百士托制造的“堅忍號”，重2.4噸。
最終，斯蒂芬遜研制的“火箭號”贏得了這場比賽。在15000名觀眾面前，火箭號擊敗了故障頻發(fā)的其他對手，贏得了500英鎊獎金。1830年9月15日，利物浦—曼徹斯特鐵路舉行盛大的通車儀式，首相威靈頓公爵親自出席。斯蒂芬遜親自駕駛“火箭號”，牽引著30節(jié)車廂和700多名政要顯貴，以時速46公里駛達終點，數(shù)萬名觀眾脫帽歡騰。到1830年底，利物浦—曼徹斯特鐵路共載客7萬人次，1831年的運輸總收入高達50萬英鎊，獲利頗豐。到1832年，英國已擁有24條商用鐵路，最興旺的一條年運載35萬人次旅客以及70萬噸貨物。到1836年，英國已有724公里鐵路（美國為2036公里），將主要工業(yè)區(qū)連為一體。鐵路極大地推動了英國商業(yè)貿(mào)易和鋼鐵、機械、建筑工程、地產(chǎn)等行業(yè)的發(fā)展，并降低了物流成本，成為真正的“經(jīng)濟大動脈”。在英國的示范下，歐美國家掀起了鐵路工程競賽。
 

1864年，美國南北戰(zhàn)爭時期，佐治亞州亞特蘭大，火車站廢墟里殘存的蒸汽機車，LIFE雜志老照片。
□ 鐵路技術全球擴散
德國在1866-1870年間，社會投資的70%被用來修建鐵路，總里程達到2443公里。鐵路工程帶動了德國鋼鐵、機械、商業(yè)金融發(fā)展，幫助德國迅速從農(nóng)業(yè)國轉變?yōu)闅W洲工業(yè)強國。到第一次世界大戰(zhàn)前，美、英、法、德、意、比、西等國，先后建成了覆蓋各國的全國性鐵路網(wǎng)。鐵路建設奠定了這些國家的工業(yè)化基礎，對歐美工業(yè)化起到了巨大的推動作用。
與此同時，鐵路的出現(xiàn)，也為歐洲列強從殖民地掠取巨額資源提供了便利。哪里有豐富的資源，鐵路就修到哪里，無數(shù)鐵路勞工死于非命。在歐洲人的資本利誘和軍事威脅下，鐵路從歐洲大陸迅速擴散到了世界各地，規(guī)模成倍增長。在1840年至1913年間，全世界每年平均修建鐵路1.5萬公里。1840年世界鐵路總里程還只有8000公里，1850年便增長至3.9萬公里，1860年達10.5萬公里，1870年達21萬公里，1880年為37.2萬公里，1890年為61.7萬公里，1900年為79萬公里。到1913年（一戰(zhàn)前）世界鐵路總里程達到了110萬公里，其中絕大部分集中在英、美、德、法、俄五國。尤其是當時的世界第一工業(yè)大國——美國，1913年鐵路總里程達到驚人的40.2萬公里，冠居全球（這個紀錄至今未被打破）。鐵路運輸幾乎壟斷了陸上運輸，承擔的運輸量高達80%以上。
世界各國的第一條鐵路
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1825年9月27日，英國第一條鐵路（斯托克頓—達林頓，27公里）通車。
1828年法國建成第一條鐵路（圣艾蒂安—昂德雷濟約，15公里，初為馬拉礦車，4年后改為蒸汽機車）。
1830年5月24日，美國第一條鐵路（巴爾的摩—俄亥俄，21公里）通車。
1835年5月5日，比利時第一條鐵路（布魯塞爾—梅赫倫，23公里）通車。
1835年德國第一條鐵路（紐倫堡—菲爾特，6公里）通車。
1836年俄國第一條鐵路（圣彼得堡—沙皇村，37公里）通車。
1837年古巴第一條鐵路（哈瓦那—貝胡卡爾，22公里）通車，英國提供資本，用于運輸蔗糖。
1839年意大利第一條鐵路（那不勒斯—波蒂奇，10公里）通車。
1847年瑞士第一條鐵路（蘇黎世—巴登，22公里）通車。
1848年西班牙第一條鐵路（巴塞羅納—馬塔羅，35公里）通車。
1849年荷蘭第一條鐵路（阿姆斯特丹—哈勒姆，20公里）通車。
1851年秘魯?shù)谝粭l鐵路（利馬—卡亞俄港，13.7公里）通車。
1851年智利第一條鐵路（科金博—卡爾德拉港）通車，用于運輸銅礦。
1853年4月16日，印度第一條鐵路（孟買—塔那，34公里）通車，英國寬軌技術。
1869年5月10日，美國建成第一條橫貫美洲大陸的太平洋鐵路，總長2849公里。
1872年10月14日，日本第一條鐵路（東京新橋—橫濱櫻木町，29公里）通車，英國窄軌技術。
1876年6月30日，中國第一條鐵路（吳淞鐵路，上海河南路橋—吳凇口，14.5公里）通車，英商怡和洋行擅自修建，英國窄軌技術，運行一年后由清政府贖回拆除，鋼軌車輛運往臺灣準備修建縱貫鐵路，后廢棄。
鐵路發(fā)展帶動了相關工業(yè)技術的發(fā)展，同時也引發(fā)了諸多技術問題。其中最著名的當屬“軌距之爭”。這個問題其實早在馬拉礦車時代就已經(jīng)出現(xiàn)，當時的軌距五花八門。到1825年斯蒂芬遜建成達林頓鐵路時，他采用的軌距是5英尺，兩根鐵軌內緣寬度為4英尺8英寸半，即1435mm。而英國另一位著名工程師布魯內爾建設的大西方鐵路，則采用7英尺（2133.6mm）的寬軌。旅客從伯明翰到布里斯托爾必須在格洛斯特換車，連伊麗莎白女王也不能例外，整個車站一片混亂。為了解決軌距混亂問題，1846年8月，英國國會出臺鐵路軌道標準法，將1435mm確定為標準軌距，非經(jīng)特批嚴禁新鐵路采用其它軌距。然而這個法案僅適用于英國本土，其他國家依然修建了數(shù)十種窄軌（小于1435mm）、寬軌（大于1435mm）鐵路，并遺存至今。
1851年5月至10月，在英國倫敦舉行的第一屆世界博覽會，成為英國工業(yè)崛起，和炫耀鐵路技術的最佳舞臺。英國大西方公司參展的 “外島勛爵號”蒸汽機車重35噸，功率1000馬力，能拉動120噸貨物以時速100公里前進，被譽為“鐵路沙皇”。法國、比利時也爭相送來了新款蒸汽機車。到1878年的巴黎世博會上，耐磨鋼軌成了各大鐵路公司爭相炫耀的新成就，英國送來參展的鐵路鋼軌，單根長度甚至達到了40米。

1880年代，美國伊利鐵路公司布法羅分部的工程師及列車乘務員，站在H-22型蒸汽機車前合影。商業(yè)競爭和投機炒作，吸引大量歐美資本投向了鐵路。當歐美國家已經(jīng)形成了龐大的鐵路工業(yè)體系時，中國的鐵路建設才開始蹣跚學步。
□ 蒸汽列車緩慢進化
今天的人們已經(jīng)很難想象早期鐵路運行的場景。在歐洲寒冷的冬季，火車上沒有取暖設備，直至1850年后才開始用火磚取暖。所謂火磚就是把磚塊燒熱，然后裝進鐵盒塞到列車的座位下面，每三四個小時更換一次。由于火磚散發(fā)的熱量小，起不到多大的防寒作用；到1870年后才逐漸改為火爐取暖，直至各種現(xiàn)代化的取暖裝置。早期火車上的照明設施為蠟燭，1850年后改為油燈，1875年左右改為瓦斯燈。因為蠟燭、油燈和瓦斯燈光線不足，使用不便，從1881年開始使用電燈照明。一直到1886年，火車上才出現(xiàn)了比較完整的照明裝置。
早期的鐵路車廂非常簡陋，就是個四輪敞口板車，裝上幾排木椅，甚至連頂篷都沒有。后來出現(xiàn)了帶頂篷的客車車廂和封閉式的貨運車廂。1838年英國鐵路出現(xiàn)了專用的郵政車廂。1853年在美國哈德遜—利巴鐵路上，出現(xiàn)了帶有走廊的客車車廂，車廂長度為13.5米，走廊寬度46厘米，分為五個包廂和一個廁所。1863年在美國費城—威爾明頓—巴爾的摩鐵路上，出現(xiàn)了最早的鐵路餐車。餐車分為餐廚區(qū)和兩間吸煙包廂，乘客只能站著吃，或者坐到吸煙包廂去。
到1864年，美國人喬治·普爾曼（George M·Pullman）研制出鐵路臥鋪車廂。這是當時最奢侈的旅行工具。普爾曼的車廂里裝飾豪華，安裝有舒適的臥鋪、絨布沙發(fā)、枝形吊燈，冬天有管道蒸汽送熱，夏天有最原始的空調為車廂降溫，甚至還有熱水淋浴。當然，只有富豪才能享受這些服務。喬治·普爾曼也因此發(fā)了大財。
到19世紀后期，蒸汽機車雖然得到了廣泛應用，但是自身存在的缺陷也日益突出。比如它運送的煤，有相當數(shù)量是被自己燒掉的，每行駛80—100公里就要加水，行駛200-300公里就要加煤，行駛5000—7000公里還要清洗鍋爐。它在行駛中要排放黑煙，污染環(huán)境，尤其是在過隧道時，濃煙難以散去，影響旅客和鐵路工人的健康。正是由于這些原因，新型的電力機車和內燃機車躍上了世界鐵路舞臺。
1879年5月，德國西門子公司制造出一臺小型電力機車，并進行公開展示。該車采用150伏直流發(fā)電機供電，由帶電鐵軌輸送電流，電機功率3馬力，三節(jié)車廂能夠裝載18人，運行時速7公里。兩年后，西門子公司在柏林郊外建成世界第一條有軌電車線路，總長24公里。同時西門子成功采用架空接觸網(wǎng)供電取代鐵軌供電，使得機車的電壓和功率都大為提高。1895年，在美國巴爾的摩—俄亥俄鐵路，一段5.6公里長的隧道區(qū)段修建了直流電氣化鐵路。上線運行的電力機車重97噸，采用675伏直流電，功率為1070千瓦。
1901年，德國西門子—哈爾斯克電機公司制造的電力機車，在柏林附近的曼菲爾德—措森線上，創(chuàng)造了時速162公里的世界紀錄。1903年10月28日，西門子公司研制的三相交流電力動車組，在同一線路上，破紀錄地達到時速210公里。電力機車由于速度快、爬坡能力強、牽引力大、不污染空氣，由此快速發(fā)展。地下鐵路（地鐵）也隨著電車的出現(xiàn)而得以發(fā)展。鐵路電氣化為其后高速鐵路的出現(xiàn)奠定了基礎。
1931年6月21日，鐵路齊柏林號創(chuàng)造了時速230.2公里的世界紀錄，并保持了24年。這種源自飛機的流線型子彈頭車身，后來成為高速列車的設計范本。日本人在1964年推出的0系新干線列車，幾乎就是這一造型的翻版。

□ 電氣化鐵路突飛猛進
1914年，隨著第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，鐵路因其后勤運輸能力，成為各國軍事力量摧毀的重點目標，民用鐵路因此遭到打擊。同時，列車炮、裝甲列車等軍事化設備，開始出現(xiàn)在鐵路線上。殘酷的一戰(zhàn)直至1918年才結束。戰(zhàn)后隨著歐美經(jīng)濟恢復，鐵道運輸進入新的發(fā)展期，電力機車、內燃機車開始與蒸汽機車展開了商業(yè)競爭。尤其在客運領域，電力機車的優(yōu)勢日益明顯，并進入高速蛻變期。發(fā)展重點集中在提高電機功率、車體輕量化、線路電氣化等領域。為了解決經(jīng)濟和人口增長帶來的運能壓力，歐美各國陸續(xù)展開鐵路電氣化改造，普遍采用系統(tǒng)相對簡單的直流供電系統(tǒng)，為電力機車提供能量，電壓一般為1.5千伏和3千伏。1932年，匈牙利首先成功地在電氣化鐵道上，采用16kV工頻單相交流電。然而由于技術復雜，直到五十年代以后才被廣泛使用。為了克服輪軌摩擦阻力，德國工程師赫爾曼·肯佩爾，還在1922年創(chuàng)造性地提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。
善于另辟蹊徑的德國人，甚至試圖將飛機與火車結合為一體，以實現(xiàn)高速鐵路的夢想。1929年，德國飛機工程師弗蘭茨·克魯肯巴赫（Franz Kruckenberg），設計出一種采用螺旋槳推進的新型列車，由漢諾威的德意志帝國鐵路公司制成首列樣車。該車長25.85米，自重20.3噸，采用流線型飛機外形，圓錐形車頭，鋁合金輕量化車身，可以乘載40名乘客。尾部安裝一臺寶馬VI型12缸航空發(fā)動機，輸出功率600馬力，驅動車尾的四葉木質螺旋槳。該車由于與當時享譽世界的齊柏林飛艇比較相似，因此被稱為“鐵路齊柏林號（rail zeppelin）”。1931年5月10日，鐵路齊柏林號進行了首次試驗行駛，時速達到200公里。在6月21日的一次試驗中，它又創(chuàng)造出時速230.2公里的世界火車速度新紀錄。這個世界紀錄直至24年后才被打破。鐵路齊柏林號由于其創(chuàng)新性，在德國公開展出時引起轟動。但是其自身存在諸多缺陷，影響了商業(yè)化推廣。1934年7月，鐵路齊柏林號被賣給德國帝國鐵路局，由于德國擴充軍備的關系，它在1939年被拆卸，其材料則被納粹德軍再利用。
1934年，意大利墨索里尼政府提出了一個雄心勃勃的計劃，要修建一條貫通全國南北交通的電氣化鐵路，將米蘭、博洛尼亞、佛羅倫薩、羅馬、那不勒斯等主要城市連接起來，全程七百余公里。意大利人希望這條鐵路能成為其尖端工業(yè)的象征。為此，意大利軍工巨頭埃內斯托·布雷達公司（Breda CF），開始與都靈理工大學合作，研制新型的ETR200型電力機車。1936年，布雷達公司試制出首輛樣車，設計時速175公里，但在試驗時速130公里時出現(xiàn)接觸網(wǎng)問題，經(jīng)過改進后解決了毛病。1937年，新型列車投入博洛尼亞-那不勒斯段運行。這是當時歐洲最為豪華舒適、速度最快的列車，只配備頭等艙，裝備自動調溫器、全景天窗和躺椅。其改進型號ETR212在1939年7月20日，創(chuàng)造了時速203公里的紀錄。該車車頭在都靈理工大學工程學院的風洞中做過測試，被認為是最早意義上的高速鐵路。為了炫耀這一成就，墨索里尼政府還將其送到美國紐約參加世界博覽會。但是隨著第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，歐洲人的高鐵夢就此嘎然而止。

1855年，佐賀藩自主建造的酒精蒸汽機車模型，藩主鍋島直正親自視察模型機車行駛，佐賀藩精煉方繪圖。