超导磁悬浮(时速600公里，地表最快高速磁浮下线是谁说不如日本？为什么)

7月20日，一列蓝色车身，充满科幻色彩的高速磁浮列车（以下简称“中车磁浮”）在青岛成功下线。由中国中车承担研制，具有完全自主知识产权，是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统。可两个多小时实现一次京沪速递，真可谓是“贴地飞行”。

但正是这样的成就依旧有很多人认为不值一提，给出的理由是日本早都有了。这是怎么回事？我国高速磁浮与日本有何异同？谁能夺得磁悬浮列车市场的主导地位？

磁悬浮技术根据原理不同，可以分为很多种。1922年，由德国科学家赫尔曼·肯佩尔第一次提出了“电磁悬浮铁路”的设想，并在1934年获得世界上第一项有关磁悬浮技术的专利。

20世纪70年代初，德国研制出世界上第一辆磁浮原理样车，建成了一条长660米的试验线，证明了磁浮列车的可行性。脱胎于德国磁浮技术，我国时速600公里的中车磁浮也属于这一类。

采用抱轨运行形式：车身下端伸出两排弯曲的胳臂将铁轨抱住，同时在列车弯曲胳臂内安装磁铁。磁铁通电会产生强大磁力，使得铁轨被磁力吸引。而轨道是静止的，所以整个列车会因吸力而悬浮。除此之外，抱轨运行还能降低列车脱轨的风险。

除了电磁悬浮，磁悬浮还可分为永磁悬浮、钉扎磁浮（即高温超导磁浮）、电动悬浮电动磁浮（包括低温超导电动悬浮、永磁电动悬浮）。

而日本则是使用低温超导电动悬浮技术。超导体是指金属或合金在低温下会表现出两个特性，即完全失去电阻和完全抗磁性。所以它跟磁铁就会产生即排斥又吸引的关系，磁铁就能稳稳地悬浮在超导体上方。

​在列车中，日本使用超细铌钛合金多芯线埋入铜母线内制成的超导电线，这种超导电线浸入在液氮(－196℃)中进入超导状态，当受到通入电流或受到外磁场感应时，超导线圈中会产生强大的无阻抗的环形电流，从而产生强大的磁场。为使得列车的超导磁悬浮装置将始终保持在零下196度低温状态，每一节车厢上都装有一台液氮压缩制冷机。

​上图：超导磁悬浮原理示意图。每节车厢的外侧下方都安装小型超导磁体。同时，在车体两侧的地面装置上，与超导磁体对应的地方，安置了“8字形”铝环。车体上的超导磁场会感应“8字形”铝环，铝环中会产生2个极相的磁场铝环与车体的排斥磁力把车体向上抬，吸引磁力把车体往上拉，从而让车辆悬浮100mm左右。

​不过磁浮列车的牵引方式却是大同小异，都是应用了磁铁吸引力和排斥力来推动列车前行。通电后，车厢两侧组件会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，轨道磁铁N（S）极与列车上磁铁N（S）极相斥会将列车向前推，下一节轨道磁铁N（S）机与列车磁铁S（N）相吸会将列车向前拉，轨道上的电磁铁会根据列车前进而不断变化磁极，保证磁悬浮列车不断向前推进。

当列车需要减速时，只需输入反相电流。产生的反相磁场就会给列车产生制动力，使得列车减速。

在2015年，日本试验车“L0系”磁悬浮列车在山梨磁悬浮实验中心曾经创下时速603公里的记录。但目前日本于2014年开工建设的中央新干线的最高时速不过505公里，因此日本比起我国成功下线的600公里高速磁浮还是略逊一筹。

​不过中车磁浮用的是常导体，而利用超导体制造电磁铁组件，是磁悬浮列车的发展趋势，所以在这方面，是日本占了上风。但西南交通大学从1997年就已开始进行高温超导磁浮列车的研究。到2021年1月13日，世界首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线已在成都启用，设计时速620公里。可以预见，在未来的竞争中，我们同样不弱。

​而且到目前为止，日本磁悬浮列车项目，因环境问题仍停滞不前。中央新干线项目，遭遇了来自计划线路沿线地方当局的强烈反对。但不得不承认，日本中央新干线一旦建成，很可能成为目前世界上第一条磁悬浮高铁。

除此之外，2013年，埃隆·马斯克曾提出，以“真空管道运输”为理论基础，利用磁悬浮与低真空等技术，设计出时速高达600公里至1200公里的“超级高铁”。并在2020年11月8日进行了载人测试，于一段500米长的实验管道中，使得运行时速达到了172公里。

好在对于利用真空管道提升速度的方法，我国同样没有落下。据西南交通大学称，高温超导高速磁浮技术拟首先在大气环境下实现工程化，预期运行速度目标值大于600公里/小时。下一步计划结合未来真空管道技术，为远期向1000公里/小时以上速度值突破奠定基础。

​而且在2017年8月，中国航天科工集团宣布开展“高速飞行列车”的研究论证，集成超导磁悬浮技术与真空管道以实现超音速的“近地飞行”。据称，该项目将实现最大运行速度1000公里/小时、2000公里/小时、4000公里/小时的三步走战略。

​磁悬浮技术具有巨大的出口潜力，中国和日本的国内项目就像橱窗一样，展示着各自的技术如何可以在国外成功实施。更重要的磁悬浮列车无法在普通列车轨道上行进，而且不同技术类型的磁悬浮列车使用的轨道也略有不同。因此，谁的技术最先成熟，谁就有可能为世界定下标准，这无疑是一块巨大的蛋糕。

​#600公里高速磁浮高铁##时速600公里的高速磁浮正式下线#