中国的磁悬浮现状如何，在世界上到底处于什么地位？

几十年来，我国道路交通基础建设发生了翻天覆地的变化，四通八达的高速公路，“三横五纵”的铁路建设步伐威震四方。目前，除了出海成功而响当当的高铁，那磁悬浮列车技术到底是不是世界领先呢？估计不少人心中犯嘀咕了，中国才几条磁悬浮线啊？技术真的很牛？下面的内容将会给你答案。

1前言

其实进行磁悬浮列车技术研究的国家有中国、美国、英国、德国、法国、日本、加拿大、韩国、前苏联等。这么多国家中，美国、法国、加拿大、前苏联以前都做过相关的试验研究和论证，可惜的是由于各国的国情问题，最后被迫终止了研究和推广。

英国其实是世界最早商业化运营磁悬浮列车的国家。早在1984年就建成了伯明翰机场到火车站的低速磁悬浮列车，不过只有可怜的620米，而且最高速度只有50Km/h，运行时间才1分半。旅客上去一会就下来了，意犹未尽。过了12年后，由于磁浮车频繁的故障率，让英国焦头烂额，无奈关停了。

日本在这方面的技术沉淀是名列前茅的，而且特别擅长超高速磁悬浮技术的研究和应用，至今有60年的研究历程。早在1997年，开发的新型低温超导磁悬浮列车MLX01型号，在试验时达到了550Km/h的速度，刷新了地面载人运行的世界纪录，后来出了L0超导系列，又再次以603Km/h的速度刷新纪录。此外，其开发的低速磁悬浮HSST系列速度110Km/h也已经达到了商业化水平。

其实，世界上第一项有关磁悬浮技术的专利是德国人在1922年提出来的。但是直到20世纪60年代德国才开始正真起步。从1969年建造的第一台常导型磁悬浮试验模型开始，之后一直由德国科技巨头蒂森克虏伯主导开发TR系列常导磁悬浮列车。不幸的是，由于2006年试验时发生了一次重大的伤亡事故，直接导致23人死亡，从此磁悬浮不安全和性价比低的种子就在德国人心中发芽。至此，磁悬浮的研究及推广戛然而止，蒂森克虏伯也宣布退出该项目。

然而这项技术卖给了我们中国。中国的第一条磁悬浮线在2003年的上海诞生，从浦东国际机场到龙阳路的TR-08常导磁悬浮列车，总投资89亿，约31公里，最高运营速度为430Km/h。当时中国引进上海这条线主要有两层意思。第一，对京沪高铁到底是否采用磁悬浮技术的论证，经过几年商业运行和技术论证，磁悬浮以目前的技术在造价、速度和组网上没有任何优势，因而才有了之后的中国高铁大军的飞速发展。第二，站在巨人的肩膀上，开拓更高速的磁悬浮技术，填补高铁和飞机运行速度之间的空白。时至今日，回首当时高层的决策，绝对是非常英明的，因为这两点都成功了。最近在青岛，由中车四方车辆有限公司自主研发的高速磁悬浮列车，以600Km/h的速度首次试跑成功。这条消息就是对第二点的响亮回应。

2中国磁悬浮技术

说到中国的磁悬浮技术，至于它到底怎么运行呢？结构又如何？可能不少人只知其一却不知其二。我们知道如果把两块磁铁北极相对，上面的磁铁是无法稳定浮住的，所以这项技术似乎也没有大家想得那么简单。

磁悬浮技术主要有两种类型，第一种叫电磁悬浮EMS（又称常导磁吸型），第2种叫电动力悬浮EDS（又称超导磁斥型）。

德国在电磁悬浮EMS技术上相对比较成熟，主要以TR系列为代表，典型的应用案例就是上海浦东国际机场到龙阳路的磁悬浮列车，但它不是靠同性相斥悬浮起来，而是依靠电磁吸力。其最高速度也未超过500Km/h。

而电动力悬浮EDS呢，日本在这方面研究得比较深，以ML系列为代表，例如将在2027年开通的从东京，品川至名古屋的磁悬浮列车。它是依靠电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向。最高运行速度已经超过600Km/h。以上两者都是利用同步直线电机驱动前进。

常导型磁悬浮怎么用电磁吸力来实现悬浮呢？

为了解决列车悬浮不稳定的问题，科学家们采用T型导轨结构，列车包裹着T型导轨，这种设计使得列车脱轨的可能性大大降低。在列车的下方分布着电磁铁，当通电后，产生了磁场，列车就和上方的导轨相互吸引，在抵抗列车本身的重力后，达到平衡悬浮起来。然后通过位置传感器，保持列车间隙在10mm左右。同时列车的两侧也安装了引导电磁铁，维持列车的稳定。

同步直线电机怎么驱动列车前进的呢？

我们知道电动机是怎么工作的，它是通过转子导体切割定子绕组通电后的旋转磁场，从而产生感应电动势，迫使转子导体发生旋转。磁悬浮列车的驱动原理相当于把旋转电机变成直线电机。定子平铺在T型导轨上，转子在列车底部。然后通过调整三相交流电的频率和电压，可以控制定子绕组的磁场的交变频率和磁力大小。这样不断变换N极和S极，形成“行波磁场”，使列车异性相吸，同性排斥，持续快速地推动列车前进。

这样解释起来不知道大家理解了常导型磁悬浮列车的原理没有？中国正是采用这种技术，而且目前已经让德国望尘莫及，因为速度已经发展到了600Km/h。至于另外一种电动力悬浮EDS（超导磁斥型）原理又有所不同，我会在后续文章里介绍。

磁悬浮列车相比传统接触有轨列车，优势也是有明显的，速度快，运行成本和能耗低，磁场强度低，爬坡能力强。有相关数据指明，其最快可以接近600Km/h，比高速火车省电30%，每座每公里的能耗仅为飞机的1/3。普通火车爬坡能力4%，磁悬浮可以达到10%。而且由于“抱轨”的结构优势，磁悬浮出轨的可能性很小。此外，用分段供电，同一供电区间内只存在一辆列车行驶，所以基本无追尾的风险。

当然磁悬浮列车的缺点也非常明显。造价非常高，常导型磁浮技术的单价约3亿/公里，对比高铁1.3亿/公里的造价，足足相差了2.3倍。另外组网困难，磁悬浮基本是点对点的运输方式。对于像日本这种超导型高速磁悬浮技术由于采用U型导轨的方式，存在脱轨的可能。不过中国是沿用了德国T型抱轨的技术，倒是脱轨的风险很小。

3结语

国内正常商业运营的磁悬浮线一个手掌就能数得过来：上海磁悬浮列车、长沙磁浮快线、北京地铁S1线，分别于2003年，2016年，2018年开始运营。它们属于中低速磁悬浮列车，时速都在400Km/h左右。有了以上几条线的运营经验和技术沉淀，估计中国以后的磁悬浮技术要往高速方向发展了，至少是600Km/h起步。这个技术方向的领先者除了日本就是咱们中国了。所以回到我们文章的题目，中国的磁悬浮技术在世界上到底处于什么地位？答案是领先的地位。

原中国铁道部部长傅院士曾说，中国在轨道交通制造等领域已经从跟跑、并跑转变到领跑阶段，现在前面是无人区，要成为主导者，行业标准制定者，必须付出数倍的努力去进行基础研究和创新研究。

2045年中国计划是要进入交通强国的前列，完成全球化交通服务网络的体系建设。以前在技术引进中，外国厂商通过控制核心技术和关键零部件掌握主动权，赚取高额的利润。如今经过十几年的自主攻关，中国已掌握了商用磁浮列车的系统集成技术与关键核心技术，建立了从技术研发、生产制造、试验验证，到商业运营的完全自主知识产权的商用磁浮体系。可以说2020年6月21日，中国自主研发的时速600Km/h的高速磁悬浮列车在上海同济大学磁浮试验线上试跑成功，将是中国步入新的高速轨道交通时代的一个里程碑。