“中国速度”再破纪录!世界最快的磁悬浮列车,一人就能推动

中国速度再一次创下纪录,前不久,目前世界最快的列车亮相成都,时速高达620公里每小时,他就是高温超导磁悬浮列车。磁悬浮这项来源于德国的技术,现在已经被我国玩透了,短短几十年,中国的磁悬浮列车是如何登上世界第一的?最新的这台列车,与之前普通的列车有什么区别?我们什么时候能坐上呢?

今天睿哥跟大家聊一聊这台世界上最快的列车。

“中国速度”再破纪录!世界最快的磁悬浮列车,一人就能推动

高温超导磁悬浮列车

1月13日,我国首台,也是世界首台,高温超导高速磁浮工程化样车及试验线,在西南交通大学九里校区正式启用。独特的造型,看着科技感十足。整辆车重达125吨,但却像叶子一样浮在轨道上,仅用一人之力就能让它动起来,目前车上虽然还没安装动力系统,但相关工作人员称,这辆车如果在未来结合了真空管道技术,时速就能达到600公里以上,最高甚至可以达到800公里/小时,这一速度已接近民航客机了。

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工作原理

要达到的这样的速度,依靠的就是磁悬浮这项技术。所谓磁悬浮就是利用磁力来抵消重力的作用,让整辆车悬浮在空中,列车少了与轮轨间的摩擦,就只剩下与空气的摩擦,我们知道,在太空中,是处于真空环境的,这时候没有任何的摩擦力,所以,人们只要施加很小的力,就能无限加速,而现在磁悬浮列车只剩下空气阻力,就已经在无限逼近这个极限了,这也是为什么125吨的重量,一个人推就能推动。

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上过小学的我们都知道 ,通电的电线,在经过特殊的缠绕后会有电磁力出现,能和我们的磁铁一样产生天然的磁力,而一旦断开电流,这样的磁力就消失,只要玩过磁铁的人都知道,磁铁如果不是相吸就是相斥,磁悬浮就是依靠这样的原理让列车与他的车轨相斥,从而浮起来的。只是如果用寻常的电线很难实现这样的悬浮,这时候就需要用到超导体。

所谓超导体,就是导电材料在一定温度的条件下能够实现无电阻,这时候电流就能在导线中形成强大的电流,从而产生超强的磁场,只有这样的磁力才能抵御重力将整辆车悬浮

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当然,这辆列车要达到运行并不只有悬浮这件事要做,除了悬浮系统,这里磁悬浮列车还由推进系统和导向系统组成,而这些所依靠的都是电磁力,所以超导体对于这台列车是非常重要的,这也是他区别于传统磁悬浮列车最主要的原因。

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事实上,超导体的形成环境十分苛刻,前面我说的一定温度,其实是零下几百度,这样的条件想脱离实验室到我们日常中使用并不现实,现在我们生活也有磁悬浮列车,就拿日本来说,日本的低温超导磁悬浮技术要求在零下269度的环境,要达到这样的温度,日本就需要用到液氦,要知道氦气可是一种珍稀资源,在地球中的含量极少,而且氦气跟一般的气体不一样,氦气只要跑到空气中就无法回收,会慢慢地逃出地球的大气层,因此依靠液氦来运作这辆列车并不是长久之策,我国这次这次的突破,正是降低了温度的门槛,将零下269度升到了零下196,足足提升了73度,原本用液氦才能达到的温度用液氮就能实现

液氮就很便宜了,要知道,我们空气中78%的气体都是氮气,所以液氮的成本跟矿泉水是差不多,如果不是装液氮的专业设备贵,不然还能更便宜。

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目前世界上也有不少国家都采用了磁悬浮技术,但是使用的原理都不一样,除了我国的高温超导悬浮,还有电磁悬浮、电动悬浮,都能实现磁悬浮技术。其中电磁悬浮技术是最早发现的,也是最常见的,是通过电生磁产生的悬浮,而上文提到的日本的磁悬浮技术采用的则是电动悬浮,我国采用的和德国一样,都是高温超导悬浮。

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国际上,日本和德国的磁悬浮技术最著名,德国最高的试验速度是550,日本可以达到603千米/小时,而这次我国这辆列车的速度可以达到620,目前已经是世界第一。

不过这台列车虽然实现了很多突破,但现在仍面临着不少问题。

高温超导磁悬浮列车的不足

首先就是成本问题。目前磁悬浮技术发展得并不成熟,所以这台列车的成本就不便宜,此前我们说过,要实现这样的高速度,离不开真空管道,然而真空管道的价格是很昂贵的,之前团队进行研究的时候,国家拨给了他们100万的专项经费,但100万也只建起了一条45米长的环形试验线。

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不说这台列车,就说一般的磁悬浮列车,与高铁相比也没有优势。当年京沪铁路就做研究,如果采用磁悬浮,能实现420公里的时速,成本在4000亿人民币,而如果用一般的高铁轮轨可以实现380公里的时速,成本只需要2200亿。磁悬浮仅比轮轨快了40公里的时速,却要多加将近一半的造价,所以现在磁悬浮列车的建设成本高、回报率低,目前并不具备商用的潜质,要想大规模使用,只能等待科研人员再研发出更经济的建造方案。

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此外,由于磁悬浮列车的轨道和我们现在的轨道不一样,所以并不能实现变轨,只能实现点到点的传输。这是一个很大的弊端。要知道中国高铁的总里程加起来比其他国家都多,已经占到了全世界总里程的2/3,这么密集的高铁布局就证明人们在选择出行的路线就越多,如果磁悬浮列车能实现变轨,就能更大程度的方便出行,我国的交通布局也会更灵活更完善。

虽然还面临种种问题,但好在这个高温超导磁悬浮技术是完全由我国自主研发,自主制造的,要知道像我们的汽车、飞机、甚至是我们引以为傲的中国高铁,其实都是外国的技术,而今天在说的这台高温超导列车,是西南交通大学联合国家重点实验室共同设计,并联合中车公司、中国中铁等单位共同研发制造的,这也是世界上首台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线,意味着我国高温超导高速磁浮工程化研究实现从无到有的突破。有可能成为下一张国家名片。

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但这样的成果背后,是科学家十几年二十年孜孜不倦的研究。1994年,西南交大研制成功中国第一辆可载人常导低速磁浮列车,但这台列车,只能在完全理想的实验室条件下进行,到2003年,我国已经有一条磁悬浮列车正式开始商业运营,2009年,我国开始自主开发,并且建成了具有完全自主产权的中低速磁悬浮列车,代表我国已经具备低速磁悬浮列车产业化的制造能力。2010年,我国首辆磁悬浮客车下线,我国正式成为继德国、日本后第三个掌握磁悬浮客车技术的国家。而到今天,我国已经超越他们建造了目前世界上速度最快的列车,未来技术再精进的话,速度可能接近1000千米/小时,相当于声音在空气中传播的速率。

这么厉害的车很多人也在关心什么时候才能坐上,不要着急,最近不少动作都在证明高温超导磁悬浮列车快要来了。

高温超导磁悬浮列车快要来了?

最近广东省自然资源厅发布了《广东省国土空间规划2020-2035年》的公众版,对未来十五年的国土空间安排进行了解读和展示,里面提出,将构建沪深广高速磁悬浮线路、京港澳高速磁悬浮线等,值得一提的是,这是广东首次提出预留建设沪(深)广高速磁悬浮通道。

如果真的建成,这意味着从香港出发,大约3.6小时可到达北京,比高铁要节省超一半时间,而这个距离也相当于从中国大陆的南端到北端,人们可以提高时间利用率,享受更加高效、舒适、安全的全新出行体验。

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但是这个快要来了,并不是指这1、2年就能实现,事实上城市中大型基础设施的规划时间并不是几个月、几年就可以规划好的,通常都是以5年、10年来看的,而且这份国土空间规划虽然是官方文件,但依旧只是规划,随时有可能会因为技术的更迭、或者重大的活动改变原本的规划,所以对于磁悬浮列车的期待,我们可以先放一边,因为即使是现在同意建造高速磁悬浮列车了,那等到建成也至少是5年后的事了。

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但是这一次广东省的国土空间规划,特地预留高速磁悬浮通道也不是空穴来风,沪杭、成渝也都有预留高速磁悬浮通道,这是规划的前瞻性,相关部门在规划过程中也是和自然资源部、交通运输部沟通过的。目前我国的高温超导悬浮技术已经日臻成熟,因此睿哥认为我们还是能坐上高温超导磁悬浮列车的,只不过时间满打满算也要10年后,大家觉得呢?

欢迎大家在评论区留言探讨!

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页面更新:2024-03-09

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