中國製造|磁浮列車是什麼? 一文回顧內地發展情況

撰文:劉言
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據《人民日報》報道,世界首套時速600公里高速磁浮交通系統7月20日在山東青島正式下線。作為世界軌道交通領域的尖端科技成果,目前該系統已完成集成和系統聯調,是當前速度最快的地面交通工具。

中國時速600公里高速磁浮交通系統正式面世,請點擊高清圖片欣賞:

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磁浮列車又稱磁懸浮列車,磁懸浮技術的研究起源於德國,1922年德國工程師肯佩爾(Hermann Kemper)從列車最大阻力來自列車車輪與輪軌摩擦受到啟發,聯想到假如列車懸浮於軌道之上,沒有磨擦是否會跑得更快,由此提出了電磁懸浮原理,1934年他申請到全球首項有關磁浮技術的專利。

磁懸浮的基本原理是利用「同性相斥、異性相吸」的電磁浮原理,以磁鐵對抗地心引力,讓車輛懸浮起來,用電磁力引導推動列車前行。磁浮列車分為超導和常導兩大類,真空管道高温超導磁浮列車的最高時速理論上可以接近1,200公里。

2017年1月8日,趙忠賢院士在演示磁懸浮現象。(新華社)

上世紀六七十年代,為提高交通運輸能力以適應經濟發展和民生需要,德國、日本、美國等發達國家相繼開展了磁懸浮運輸系統的研發。

中國在上世紀80年代初開始對低速常導型磁懸浮列車進行研究。西南交通大學於1994年10月建成了中國首條磁懸浮鐵路試驗線,並同時開展了磁懸浮列車的載人試驗,1996年1月通過中國鐵道部組織的專家鑑定。

作為國際尖端技術,高速磁浮是世界軌道交通領域的「制高點」,也是全球交通科技競爭的戰略高地。為掌握高速磁浮關鍵技術,在中國科技部「十三五」國家重點研發計劃先進軌道交通重點專項課題支持下,由中國中車組織,中車四方股份公司牽頭,彙集中國磁浮、高鐵領域30多家高校、科研院所和企業「產學研用」聯合開展了時速600公里高速磁浮交通系統的研製。

2016年10月該項目啟動,2019年研製出試驗樣車,2020年6月在上海同濟大學試驗線上成功試跑,經過系統優化確定最終技術方案,於2021年1月研製出成套系統並開始了六個月的聯調聯試。

中國重點研發計劃「先進軌道交通」重點專項——時速600公里高速磁浮試驗樣車於2019年5月在青島下線。(新華社)

圍繞工程化產業化,中車四方聯合國內的協作單位,構建了全系統仿真、試驗平台,搭建了國產化產業鏈。據高速磁浮課題負責人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹,經過技術攻關,課題團隊成功突破高速磁浮系列關鍵核心技術,車輛、牽引、運控通信等核心子系統研發取得重要階段性成果。

此次下線的高速磁浮,採用成熟可靠的常導技術,其基本原理,是利用電磁吸力使列車懸浮於軌道,實現無接觸運行,具有高效快捷、安全可靠、運能強大、編組靈活、準點舒適、維護便利、綠色環保等技術優勢。

中車青島四方機車日前發布了高速磁浮最新預告片,請點擊高清圖片欣賞:

目前,中國高鐵最高運營速度為每小時350公里,飛機巡航速度為每小時800公里到900公里,時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白,可以助力形成航空、高鐵、高速磁浮和城市交通速度梯度層級完善、高效、靈活便捷的多維立體交通構架,豐富中國的交通運輸速度譜系。

業內聲音稱,時速600公里高速磁浮列車相比輪軌列車,具備能效高、能耗低、安全性高、環境友好性強、速度高、可快起快停等7大優勢,其應用場景廣泛,可用於大城市市域通勤或連接城市群內的相鄰城市,大幅提升城市通勤效率,促進城市群「一體化」、「同城化」發展。

高速磁浮作為前沿關鍵科技,已被中國列入《交通強國建設綱要》,國家層面的《國家綜合立體交通網規劃綱要》也提出了要研究推進高速磁浮通道布局和試驗線路建設。磁懸浮技術的攻關涉及稀土材料、永磁材料、複合材料等多種基礎材料,其相關研發會有助於帶動中國基礎工業和基礎技術的發展,對中國來說,投建磁懸浮的必要性更多體現在點對點運輸、技術帶動和面對國際高速交通領域競爭的戰略意義上。

在中國之前,磁懸浮列車時速歷史最高紀錄是603公里,2015年4月由日本東海旅客鐵路公司採用超導磁懸技術的L0系高速列車在山梨磁浮實驗鐵路試行時取得。

2020年9月,中國工程院院士、中國工程院副院長何華武在「創新與新興產業發展國際會議」上表示,當前中國時速600公里高速磁浮列車已進行的選線方案研究有滬杭磁浮與廣深磁浮兩條,其中廣深磁浮將選取廣州東至深圳香蜜湖東站方案,全長約110公里,未來有望接入香港九龍站,屆時廣深兩個機場通達或只需20多分鐘(含停站時間)即可到達。

作為磁浮交通商業運營線路最長、類別最全的國家,在目前全球處於營運狀態的五條磁浮列車線路中,中國佔據了其中的三條,先後建成了上海高速磁浮,以及中低速磁浮商業運營長沙磁浮快線、北京S1線。

隨着時速600公里高速磁浮交通系統的問世,中國已更具備進一步推進線路試驗和工程化試驗示範的條件,有業界專家稱依據中國國情及發展趨勢,磁懸浮交通或將是又一張與高鐵齊名的國家名片。