请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版
企业观察网区域大数据服务中心

中国离磁悬浮时代还有多远?技术已完全到位

来源:  企观国资       作者:张恒      发布时间:2022-6-21 17:28  |  

从北京到上海,一共是1300公里,如果坐高铁,你会用5个小时左右,如果坐磁悬浮列车呢?只要两个多小时,比飞机慢不了多少。

中共中央宣传部于2022年6月10日上午10时举行新闻发布会,国家铁路局副局长安路生出席并介绍了新时代加快建设交通强国的进展与成效。

安路生介绍,党的十八大以来,我国铁路发展取得了历史性成就,装备技术水平世界领先,时速600公里的高速磁浮交通系统已经成功下线,标志着我国完全掌握了高速磁悬浮成套技术及其工程化能力。

技术成熟

磁悬浮技术的基本原理是,对车底悬浮架上的电磁铁通电,形成悬浮磁场,利用电磁铁的相斥或相吸使车体悬浮于轨道之上,再对车辆或轨道上的线圈分别顺次通电,形成行波磁场,进而驱动列车持续向前行驶。

2019年,在第二届浙江国际智慧交通产业博览会未来交通大会上,中车青岛四方机车车辆股份有限公司(下称“中车四方”)展出了昵称“高速蓝”的磁悬浮列车。该车采用了抱轨运行方式,车身抱住T形轨道,确保行进时不会出轨。至于牵引供电系统,中车四方选取了分区供电方式,只有在列车行经某一供电段时该处才有电流,这就避免了追尾的风险,同时也符合低碳出行要求。此外,该车已实现全自动无人驾驶,车头部的操作台上无一枚操作按钮,所有驾驶行动都由地面运控系统执行,完全规避了司机因个人因素引发的各类失误。

由于高速磁悬浮列车对轨面有“若即若离”的特殊要求,这就对中车四方提出了稳定悬浮控制和导向控制方面的要求。为保证列车安全行进,中车四方研发出了针对风力载荷大、路面不平整等激扰问题的高精度间隙传感器及一套高性能的磁浮导向控制装置,实现了列车在复杂运行状态下的稳定悬浮。如今,高速磁悬浮列车在全速行驶时的悬浮间隙和导向间隙都可以控制在10±2毫米范围内。为防止列车与车轨“亲密接触”后发生安全问题,中车四方还发明了由特殊材质制造的滑橇结构,在列车触轨时凭借其摩擦系数极低的优势延续行驶,而不至于抛锚或减速。

在制动系统方面,高速磁悬浮列车有两种制动模式:一是电制动;二是涡流制动。一般情况下,列车以电制动为主,若遇突发情况,则启动涡流制动。常用的电制动制动精度为15厘米,而涡流制动精度则更小,这一“双保险模式”可有效守护列车的安全底线。

在声污染问题上,中车四方为高速磁悬浮列车采用了主动降噪技术和超材料设计技术,行驶中列车的内部声音分贝与客机巡航时的内部分贝基本一致。中车四方也对车辆气动外形和外部地面设施加以规划。试验表明,车辆在高速行驶过程中对外界产生的噪音已符合GB12525的声排放要求。

20年攻坚

自上世纪60年代起,主要发达国家已先后开始对磁悬浮交通技术进行大规模试验。目前,实现工程化应用的磁悬浮技术主要有两种,分别是以德国为代表的常导电磁悬浮和以日本为代表的超导电动悬浮。

2002年,在中德两国政府的主导下,上海高速磁悬浮示范线建成,所需技术皆由德国提供。但在技术转让上,德国却有所保留,仅给出了车辆总成和基础建设两部分,至于牵引、运控、通信、悬浮导向和测速定位等核心车辆控制技术上却未转让。

为掌握高速磁悬浮的全套技术,我国从“十五规划”开始,在四个五年计划期间,都对常导磁悬浮技术进行立项研究。

“十五”至“十二五”期间,中车四方主要是在摸索常导磁悬浮技术机理、试验、判断和评价的标准,同时建成了一条1.5公里的试验线,研制出了一辆试验样车,形成了一座半实物的仿真平台。到“十三五”期间,中车四方将主攻方向定在攻克关键应用技术、实现车辆工程化、建立产业化能力上。最终,在科技部和中国中车的支持下,中车四方总工程师梁建英带领团队牵头建立产、学、研、用联合研发团队,成功打造了时速600公里的高速磁浮交通系统。

目前,我国已对常导磁悬浮技术进行了20年研究,已形成了自主研发、制造和试验的能力,具备了推广应用的成熟条件,相较于超导电动悬浮及其他尚处于试验阶段的高速磁浮技术,常导磁悬浮是我国当下唯一的技术选择。

尤需一提的是,经过两次全球专利风险检索证明,时速600公里的高速磁浮交通系统的技术所有产权都掌握在我国手中,这一系统不仅可以为国内民众谋福利,更能向全世界任一有需要的国家输出。

尚未开建

中国为何要不遗余力地研究高速磁浮交通系统?

在2020年,长三角、京津冀、粤港澳大湾区、成渝四极经济圈的常住人口已达到5.3亿人,超过全国人口总量的三分之一。其经济总量则达到了51万亿元,超过了中国国内生产总值的一半以上。经济发展新形势对交通出行速度提出了刚性需求,磁悬浮交通的重要性日益浮出水面。

“高速磁悬浮让我们国家交通体系的速度谱系更加完善,让我们国家交通体系的速度梯度层次更加合理。所以,在未来它一定会成为现代交通体系当中的重要一员。”中车四方总工程师梁建英说。

不过,目前我国的高速磁浮交通系统虽已成功下线,但尚未进行实地建设。

造成这一现状的主要原因有两点:一是我国的高速磁悬浮列车需采用T形轨道,这与我国目下主流的轮轨车道无法兼容;二是国家目前还未明确对相关的列车线路作出规划,缺乏政策引导。

中国离磁悬浮时代还有多远?

(编辑:王星

今日看点
视觉 / 视频更多
中国制造“海上油气巨无霸”顺利交付
融媒体更多

不惧60℃高温的计算机是怎样炼成的

5G商用3年,越玩越大了

深圳数据交易所揭牌 全国统一数据要素市场要来了

时评更多