磁悬浮列车的发展前景

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磁悬浮技术（英文：electromagnetic levitation， electromagnetic suspension）简称EML技术或EMS技术)是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术。悬浮技术主要包括磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、电悬浮、粒子束悬浮等，其中磁悬浮技术比较成熟。磁悬浮技术实现形式比较多，主要可以分为系统自稳的被动悬浮和系统不能自稳的主动悬浮等。

1997年，日本超导高速磁悬浮列车MLX不载人试验速度达到550km/h，在目前现有的磁悬浮列车中运行速度最快。MLX采用电动悬浮原理，就是当列车运动时，车载磁体（一般为低温超导线圈或永久磁铁）产生的运动磁场在安装于线路上的悬浮线圈中产生感应电流，两者相互作用，为列车提供悬浮力和导向力，并通过长定子直线同步电机为列车提供牵引动力。

德国自1969年起就对磁浮列车相关技术展开了研究。作为未来新兴的轨道交通工具，磁悬浮列车因其超过400公里/时的超高速度，长期以来被视作补充德国乃至欧洲范围内铁路和航空客运之间真空地带的绝佳选择。遗憾的是，德国人的这一梦想至今尚未得以实现。

而欧亚大陆彼端的中国，却在近20年前就已将磁悬浮列车投入使用。从2002年12月31日开始，基于德国技术的磁悬浮列车连接了上海市区和浦东国际机场，全程30多公里。路程虽短，但列车速度却可达430公里/时以上。

然而，这一速度并非是磁悬浮列车的最高纪录。日前，中国青岛市计划新建一条磁浮铁路，其运行速度可达600公里/时。据路透社以及美国有线电视新闻网报道，与上海的德国技术磁悬浮列车不同，未来青岛的新磁悬浮车型将完全由中国自主研发设计。该车型具有“快起快停”的技术优势，可以充分发挥出磁浮技术的速度优势。譬如此次登场的工程样车，仅需约3.5分钟即可加速至600公里/时的速度。

当下中国已经在不少城市之间建立了良好的高铁网络，相较而言，磁悬浮列车因其超高的运输效率，在未来同样具有巨大的发展潜力。高速磁浮作为新一代高速轨道交通模式拥有诸多优点，其应用场景亦十分丰富，既可以用于长途运输，实现基于大型枢纽城市之间“走廊化”交通，也可以应用在中短途客运领域，承担城市内部通勤运输任务，加速城市一体化建设。

我国首条国产磁浮线路于2016年5月在长沙运行，中国有完全自主知识产权，中低速磁浮列车，由株洲电力机车有限公司设计制造。

由于没有轮轨的摩擦与撞击，运行极为安静；采用特殊的抱轨设计，极大限度降低了列车脱轨和侧翻风险，具有极高的安全性；造价合理，比铁路和中运量轻轨分别低1/3和1/4；转弯半径小，仅50米；爬坡能力很强，可以绕着建筑物或者山体灵活运行，能够开进居民小区。

2021年1月13日，中国自主研发设计、自主制造的世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线，在西南交通大学正式启用。这辆采用全碳纤维、流线型头型的样车，设计时速620公里，有望创造在大气环境下陆地交通的速度新纪录。

与其他磁悬浮技术相比，高温超导磁悬浮技术尤其适合未来的真空管（隧）道交通运输，理论预计速度可高于1000公里/小时。考虑到民航客机的飞行速度大约为900公里/小时，这个速度堪称“贴地飞行”。

磁悬浮列车可以采用3种原理实现悬浮，即电磁悬浮(EMS)、电动悬浮（EDS）和高温超导悬浮(HTS)。电磁悬浮原理比高温超导悬浮原理出现得更早，高温超导悬浮原理是在20世纪80年代后期发现高温超导材料后才提出的。采用电磁悬浮原理的列车已在中低速域和高速域实现了商业运用，而高温超导悬浮还未进入商用。国内外已经有人利用前面两种原理造出了时速600公里的磁悬浮样车。

无论是轮轨铁路还是磁悬浮铁路，当车辆处于开放空间大气环境下以超过160km/h速度运行时，均要面临巨大的空气阻力和噪声问题，从而在商业运营上带来经济性和环保性的挑战。因此，为获得更高的经济运行速度，在利用悬浮技术减少车轨摩擦、振动的基础上，再构建低真空运行环境以减小空气阻力和噪声是未来更高速度轨道交通技术的重要发展方向。

车辆轻量化是高速列车和城市轻轨车辆的一个重要发展方向 。铝合金以优良的挤压性能 、良好的可焊性 、高比强等特点逐渐成为高速列车的主导材料 。 磁悬浮列车的研制在我国刚刚起步 , 其车体的铝合金焊接工艺研究是磁悬浮列车制造的首要工作 。

铝材是制造车厢结构性价比最佳的材料，因为车厢越轻越好，越轻需要克服的重力使它浮起来的力就越小。除车厢铝材外，建设铁路设施还需要相当量的建筑﹣结构铝材，车厢内部装修、空调、座椅与通风系统等也主要是用铝合金打造的，有些车辆是用永磁力浮起来的，如果用超导磁场浮起，则需要高纯铝线系统输送电流。

为更好推动磁悬浮列车的发展，中国正大力研发各项性能均优于6N01及7N01的磁浮车厢结构挤压铝合金产品，以及适合600km/h速度的专用铝合金产品。

在中小城市与城镇之间及城镇分布较为密集的走廊经济带上，视运输需求，加密高等级公路网络、提升省道技术等级或以城市快速路的形式建设相对开放的快捷通道，并注重与区际交通网络的衔接。

磁悬浮列车以其速度快，高效，环保，安全，噪音小无污染的优点磁悬浮列车的发展与国家的发展规划不谋而合。由此可见随着未来磁悬浮市场化的成熟和技术的改进，其前景不可估量。

中国正处在城镇化快速发展阶段，超百万人口的城市有133个，城市轨道交通发展潜力巨大，优势突出的中低速磁浮交通，迎来发展机遇。

中国磁浮交通技术研究始于20世纪80年代，虽起步较晚，但发展迅速。钱清泉建议，推进磁浮交通在城市繁华区、旅游风景区和城际客运线的应用，与现有轨道交通形成互补，发挥各自优势。看好“快速又安静”的中低速磁浮在中国的发展，建议注重相关产业链的完善和配合。