時速600km快過高鐵?盤點中國高速磁懸浮3條技術路線

編輯︰言嘉庸

  被稱為「貼地飛行」的高速磁懸浮交通系統,時速可達600公里或以上,遠遠超越最高運營時速為350公里的高鐵,是當前速度最快的地面交通工具。高速磁懸浮可填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。

  目前中國高速磁懸浮項目有3條技術路線,它們都有哪些特點和區別?

時速600公里的高速磁懸浮可填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。圖為中車四方研製的時速600公里樣車。(圖片來源:Getty)

高速磁懸浮|中國3條技術路線有何進展?

  中國高速磁懸浮3條技術路線分別是常導技術、高溫超導技術,以及高溫超導電動技術。

(當代中國製圖)

  首先來看常導技術,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。

  2019年,中車四方研製的時速600公里樣車下線,成為世界上首套設計時速達600公里的高速磁浮交通系統。

  2021年7月,這套系統的整車在青島下線,標誌中國已掌握常導時速600公里高速磁浮全套技術。

中車四方研製的高速磁浮列車運行時,將實現GOA3級全自動運行控制,單節列車載客量可超過百人,並可在2到10輛範圍內靈活編組。(圖片來源:Getty)

  至於第二種技術路線——高溫超導系統,其最大的特點是無源自穩定,即不用通電列車也可懸浮在軌道上方,導向也不需要主動控制。

  值得注意的是,這裏的「高溫」只是相對於低溫而言的高。

  超導磁懸浮分為低溫超導和高溫超導,低溫超導的溫度要達到零下269℃。日本中央新幹線運營線採用的就是低溫超導磁懸浮技術。

  至於高溫超導,是指在液氮的溫度,也就是在零下196℃以上實現超導狀態。這對一般人來說仍是極低的溫度。

世界上首款採用高溫超導技術的1:1磁浮工程樣車,由西南交通大學研發。(圖片來源:Getty)

  2021年1月,由西南交通大學研發的高速磁懸浮工程樣車在成都下線。

  這是中國研發的第二款高速磁懸浮列車,也是世界上首款採用高溫超導技術的1:1磁浮工程樣車,其設計時速理論上可達到620公里。從理論上來看,從成都到北京僅需3小時。

由西南交通大學研發的高速磁懸浮工程樣車內部。(圖片來源:Getty)

  而第三種技術路線,高溫超導電動懸浮,是將高溫超導技術和磁懸浮技術相結合,利用了高溫超導材料的零電阻特性,可以通入大電流、產生強磁場,再通過車載超導磁體與地面線圈磁場的相互作用,實現靠磁力支撐、導向、驅動的無接觸運輸方式。

  2023年3月,中國首套高溫超導電動懸浮全要素試驗系統完成首次懸浮運行。

  該系統由中車長客股份公司自主研製,適用於高速、超高速和低真空管道等運用場景,運行速度可達每小時600公里及以上。

中國自主研製時速可達600公里的高溫超導電動懸浮交通系統實現首次懸浮運行。(圖片來源:中車長春軌道客車公司)

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高速磁懸浮|時速600公里磁懸浮線路 中國何時建成?

  總的來看,無論是哪條技術路線,目前中國的高速磁懸浮列車還在試驗階段,均為樣車或者試驗車,試驗線路也比較短。真正能實現時速600公里高速磁懸浮的線路,仍在規劃階段。

2002年12月通車、2006年投入商業營運的上海磁浮列車。磁浮列車的優點是耗能較一般高速火車低,由於是無軌接觸,列車震動較小。(圖片來源:視覺中國)

  至於平時經常聽到的磁懸浮路線,只有上海磁浮示範運營線是中國唯一商業運營的高速磁懸浮線路,採用德國製造的磁懸浮列車,設計最高運行時速為430公里。

  而正在運營的長沙機場磁浮快線、北京地鐵S1線、鳳凰磁浮旅遊線,以及今年年底開通的清遠磁浮旅遊專線,都屬於中低速磁懸浮線路,設計時速在100至140公里,均由中國自主研發。

北京地鐵S1線,又稱北京磁浮線,是中國第二條、北京首條中低速磁浮線路。(圖片來源:Getty)

  回到時速600公里高速磁懸浮線路,據媒體報道,京滬、廣深、滬杭、成渝、海南、雲南、安徽等均有修建高速磁浮的相關規劃。

  例如2019年2月公布的《廣東國土空間規劃》(2020—2035年),廣東首次提出預留建設滬(深)廣高速磁懸浮和京港澳高速磁懸浮通道。同年7月,成都出台《東部新城綜合交通規劃》,提出將預留成渝600至800公里/小時超高速磁懸浮建設通道。

  2021年4月,浙江宣布將在上海至杭州間建設磁懸浮超級高鐵。同樣地,安徽提出研究G60科創走廊(9個城市形成的區域發展帶)高速磁懸浮交通系統,實現區間內1小時通達,並計劃在「十四五」期間實施。

廣東提出預留京港澳高速磁浮、滬(深)廣高速磁浮兩大高速磁浮通道。(圖片來源:《廣東國土空間規劃》(2020—2035年))

  盡管各地都在積極規劃佈局,國家重點研發計劃「先進軌道交通」重點專項總體專家組組長、北京交通大學教授賈利民認為,要實現時速600公里高速磁懸浮的真正落地,國家層面出台具體的線路規劃才是最重要。

  另一方面,高速磁浮要大規模應用,其造價和商業化模式仍需要經過深入考慮分析。因此大家想坐上最先進的國產高速磁懸浮列車,相信還需要等待一些時日。

  最重要的是,中國如今有了高速磁浮的技術儲備,就能為下一步工程化應用奠定基礎。

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