磁悬浮技术，什么是磁悬浮技术，磁悬浮技术的应用

2026-01-18 18:09:46 作者：网络

从古至今，人类一直都在追求和探索速度。飞机、火车、轮船、汽车等传统交通工具的行驶速度在不断被刷新。日前，中国航天科工集团公司对外宣告，要研制时速 2000 公里以上的“超级高铁”。此消息传出后，立刻引起了社会各界的高度重视和广泛探讨。

传统火车的轮子置于轨道上。要达到每小时 2000 公里以上的速度，需何种“超级高铁”方可办到？西南交通大学首席教授张卫华称，所谓“超级高铁”必定是在真空磁悬浮环境下行驶的列车，唯有运用此技术，才能在理论上达成如此高速。然而，截至目前，尚未有这样的试验数据产生。

传统火车速度越快，阻力就越大。车轮和轨道的黏着力会降低，所以速度提高后，车轮和轨道无法产生足够摩擦力，速度会受影响。若再遇上轨道上有冰霜，速度也会受影响。张卫华认为，要突破现在高铁速度发展瓶颈，首先要解决两个问题。一是要打破传统轮轨列车受轮轨黏着极限以及公网运行的极限速度和波动速度的限制；二是要解决列车运行速度提升导致空气阻力增大的问题，正因如此，采用磁悬浮技术成为未来高铁发展的方向。

运用此项技术后，磁悬浮列车在真空管道中高速行驶。这样一来，空气阻力对列车的影响能够极大地被减弱。张卫华表示，我国高铁起步较晚。然而，如今我们的高铁发展速度极为迅速，在里程方面以及所生产出的高铁列车数量上也是最多的。当下，全国每天大约发送 4300 列高铁，这充分表明我国的高铁技术已较为成熟且稳定。同时，一些科研机构正尝试以不同的模式开展更高速度的机车试验。

目前存在三种磁悬浮技术。其中一种是德国发明的电磁悬浮技术，上海磁悬浮列车以及长沙和北京正在建设的磁悬浮列车都应用了这种技术。第二种是日本发明的低温超导磁悬浮液氦冷却技术，在实验室试验中曾跑出每小时 603 公里的纪录，其冷却温度为零下 269 摄氏度。第三种是高温超导磁悬浮技术，它与日本的低温超导磁悬浮技术不同，采用液氮冷却，冷却温度为零下 196 摄氏度，工作温度有所提高。张卫华认为，日本低温超导磁悬浮技术具有超导能力特别强这一优点。同时，它也存在缺点，即温度很低，不容易实现长距离的稳定。因为低温超导属于电动悬浮，在速度尚未起来时，机车无法浮起，并且也难以进行良好的控制。

2000 年，西南交通大学超导技术研究所的教授王家素与王素玉成功研制出载人高温超导磁悬浮实验车。然而，由于受到经费的制约，在 2001 年至 2011 年这 10 年期间，高温超导磁悬浮几乎没有取得较大的应用进展。

目前，该项技术已经对高温超导的原理和物理性能进行了攻克。张卫华表示，高温超导磁悬浮依靠丁扎原理，成功解决了在低温环境下难以实现长距离平稳运行的问题，这种技术稳定性较强，能够实现向上、向下、向左、向右等各个方向的平稳移动。然而，在几百公里的范围内能否让机车持续悬浮，从理论到实际应用的转化过程中，还有诸多技术难点需要去发现和解决。还需要考虑磁悬浮列车驱动系统在低压环境下的稳定性。

目前国家已针对时速五六百公里的磁悬浮列车展开研究立项。未来，超高速列车的速度有望逐步达到音速乃至超音速。张卫华认为，要达成这种速度，必定是在真空环境下进行。当下，西南交大实验室正在全力研究高温超导列车，其目的在于将传统轮轨技术转变为高温超导技术，以充分解决轮轨所面临的限制和机械问题。学校实验室正在搭建一条跑道线，此跑道线的时速为 400 公里。预计在今年年底或者明年初，就能够进行试验。从理论上来说，让试验机车在这条试验线上跑到 1500 公里的时速是有这种可能性的。

（本报记者李晓东）