中國高速磁懸浮列車

交通工具

中國高速磁懸浮列車,是為了滿足中國大城市點對點之間的運輸需求,並且在技術帶動和國際競爭中有戰略意義。

2019年5月23日10時50分,中國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。

研發背景


中國高速磁懸浮列車
中國高速磁懸浮列車
作為一種國際尖端技術,高速磁浮是當前世界軌道交通技術的一大“制高點”。多個發達國家都進行了長期持續研發,並建有高速磁浮試驗線等研發驗證平台。
日本擁有42.8公里的山梨磁懸浮試驗線,並在試驗線上實現了603km/h的最高試驗速度。
建設高速試驗示範線是高速磁浮系統試驗驗證和設計優化的必要平台,是推進工程化和產業化的重要載體,對形成高速磁浮全系統全速度級的試驗驗證能力,構建完整的技術體系和標準體系,實現中國軌道交通技術的持續領跑具有重要而深遠的意義。

發展歷程


國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項對時速600公里高速磁浮交通系統進行了部署,其目的是攻克高速磁浮核心技術,全面自主掌握高速磁浮設計、製造、調試和試驗評估方法,研製具有自主知識產權的時速600公里高速磁浮工程化系統,形成中國高速磁浮產業化能力。
該項目於2016年7月啟動,由中國中車組織,中車四方股份公司具體實施,聚集國內高鐵、磁浮領域優勢資源,聯合30餘家企業、高校、科研院所組成“聯合艦隊”共同攻關。經過近三年的技術攻關,課題團隊成功突破高速磁浮系列關鍵核心技術,車輛、牽引、運控通信等核心子系統研發取得重要階段性成果。
圍繞高速磁浮項目,中車四方股份公司目前正在建設高速磁浮實驗中心、高速磁浮試製中心,預計今年下半年投入使用。同時,5輛編組時速600公里高速磁浮工程化樣車的研製目前也在順利推進中。按照項目計劃,時速600公里高速磁浮工程樣車將在2020年下線;2021年在調試線上開展系統綜合試驗,完成集成驗證,形成高速磁浮工程化能力。
2019年5月23日,時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。這標誌著中國在高速磁浮技術領域實現重大突破。
2021年1月13日,由我國自主研發設計、自主製造的世界首台高溫超導高速磁浮工程化樣車及試驗線13日在成都下線啟用,預期運行速度目標值大於600km/h。
2021年3月,交通運輸部24日在國務院新聞辦公室召開的新聞發布會上回應2035年能否乘坐高速磁懸浮列車出行時表示,有關方面在積極開展研發工作,已經構建了研發、試驗、試製平台,試驗樣車也成功試跑。

性能指標


車輛方面
攻克磁浮列車核心技術,成功研製時速600公里高速磁浮試驗樣車。解決了超高速工況下車體輕量化、強度、剛度、雜訊等系列難題,開發出輕質高強度的新一代車體;突破高速條件下流固耦合複雜作用的制約,解決氣動阻力、升力等問題,氣動性能達到國際先進水平;研製出高精度的懸浮導向、測速定位裝置和控制系統,性能指標國際領先;攻克長大薄壁鋁合金車體激光複合焊、電磁鐵箔繞、懸浮架精鑄等系列關鍵工藝,研製的車體、電磁鐵及其控制裝置等關鍵部件性能優異,實現了工程化技術的重大突破。
牽引系統方面
全新自主研發世界首套基於有源中點嵌位(ANPC)技術的24MVA大功率牽引變流系統,以及高速多分區牽引控制系統。運控通信方面,創新系統架構,研發適合於長大幹線、多分區追蹤運行的高速全自動控制系統,並研發基於LTE架構、融合低時延技術的新型通信系統。目前牽引系統和運控通信系統均已完成試驗樣機研製。
關於啟動的時速600公里高速磁懸浮交通項目有了初步時間表,並且預計在青島建設第一條試驗線。

研發意義


作為一種新興高速交通模式,高速磁浮具有速度高、安全可靠、噪音低、震動小、載客量大、耐候準點、維護量少等優點。
高鐵最高運營速度為350公里/小時,飛機巡航速度為800~900公里/小時,時速600公里的高速磁浮可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。作為目前可實現的、速度最快的地面交通工具,高速磁浮用於長途運輸,可在大型樞紐城市之間或城市群與城市群之間形成高速“走廊”。按實際旅行時間計算,在1500公里運程範圍內,高速磁浮是最快的交通方式。
同時,高速磁浮擁有“快起快停”的技術優點,能發揮出速度優勢,也適用於中短途客運。可用於大城市市域通勤或連接城市群內的相鄰城市,大幅提升城市通勤效率,促進城市群“一體化”、“同城化”發展。
高速磁浮採用“抱軌”的方式運行,列車沒有脫軌風險。牽引供電系統布置在地面,採用分段供電,同一供電區間只能有一列車行駛,基本無追尾風險。與輪軌列車相比,磁浮列車沒有傳統的“車輪”,行駛時與軌道不發生接觸,無輪軌摩擦,維護量也更少,具備全壽命周期成本優勢。
高速磁懸浮將滿足中國大城市點對點之間的運輸需求,並且在技術帶動和國際競爭中有戰略意義。
高速磁懸浮 將帶給人們更舒適生活和享受,經濟高速可持續發展。

主要內容


關於近日宣布啟動的時速600公里高速磁懸浮交通項目有了初步時間表,並且預計在青島建設第一條試驗線。
11月13日據澎湃新聞報道,“十三五”國家重點研發計劃《現代軌道交通重點專項》專家組組長、北京交通大學教授賈利民表示,時速600公里高速磁懸浮項目預計在2021年之前要完成5公里的試驗線。山東省已經有建設濟南至青島高速磁懸浮系統的意向,有可能成為高速磁懸浮系統的第一條運營線。
2019年10月21日中國中車宣布將啟動時速600公里高速磁懸浮、時速400公里跨國聯運高速列車等項目的研發。中國中車作為中國首個組織國家重點專項的企業,組織實施高速磁懸浮項目。其中將由中車青島四方機車車輛股份有限公司牽頭組織,建成一條長度不少於5公里的高速磁懸浮試驗線。
在2019年5月6日,中國首條自主設計、自主製造、自主施工、自主管理的磁浮工程在長沙投入使用,時速100公里,標誌著中國在繼德國、日本、韓國后成為全球第四個掌握中低速磁懸浮技術的國家。今年10月28日中國鐵建宣布斥資20億元在武漢成立中鐵磁浮交通投資建設有限公司,標誌著中國磁浮正式產業化運營。如今研發時速600公里的高速磁懸浮將使中國在全球該技術領域到達領跑地位。
據官方公開資料稱,中國研製的高速磁懸浮列車與國外相比,能耗降低35%,電磁鐵溫升降低40℃,單位有效載荷車輛減重6%以上。600公里時速也意味著地面交通速度將能達到飛機時速的2/3。
賈利民在接受澎湃採訪中表示,磁懸浮技術未能在全球範圍推廣的原因,包括建設和運營成本過高、和現有交通系統很難融合。但在中國,高速磁懸浮的必要性體現在點對點運輸、技術帶動和面對國際高速交通領域競爭的戰略意義上。
“儘管中國鐵路網(尤其是高鐵網)的運營和在建規模系統很大,但地域廣、人口多、中東部城市密集的特點,使得中國點對點的大容量高速旅客運輸需求是很大的,比如說像北京到上海,成都到重慶這種。”賈利民說,而磁懸浮技術是一種點對點、大容量的運輸技術,可以作為現有高速和城際鐵路路網系統的有益補充。
在技術帶動方面,磁懸浮技術涉及稀土材料、永磁材料、複合材料等多種基礎材料。懸浮技術的研發有助於帶動國內基礎工業和基礎技術的發展。
目前中國的高速鐵路運營里程已經達到世界第一。除了高速磁懸浮項目,時速1200公里的“真空管道”超級高鐵研究工作也在展開。美國Hyperloop One公司的全球首條商業化運營超級高鐵將在阿聯酋開建