中国反败为胜！美国都研发不了的技术，国产会飞高铁究竟有多牛？

中国技术有多牛？美国都研发不了的技术，中国正在全力推进！中国高铁享誉世界，中国速度更是让世人为之惊叹，然而，我国并不满足于现有的成就，而是始终在向着更高峰迈进。今年年初，一台外形极具科幻感的列车亮相成都，令人惊奇的是，这台列车静静地悬停在轨道之上，只需要伸出一根手指一推，列车就会动起来。这是一台高温超导高速磁悬浮工程样车，由中国自主研发和制造。从流畅的车身和子弹头车头上就可以轻易地看出，这台列车要是跑起来，速度绝对不一般。据说，短则两三年，长则五六年，我们就可以见到商用高温超导高速磁悬浮列车了。

• 磁悬浮列车

至今为止，世界上运行速度最快的列车要数上海的磁悬浮列车，其运行速度为430公里/小时。而高温超导高速磁悬浮列车的设计运行速度为620公里/小时。这还只是设计运行速度，等到投入实际使用后，其速度有可能提到1000公里/小时，这速度和民航客机也差不多了，完全可以称作是会飞的铁路。这台样车采用的材料是全碳纤维，这使得样车非常轻，只有一节正常高铁的五分之一重，不过即便如此，样车的重量也有12.5吨。最为令人惊奇的是，这台样车竟然在没有运行和通电的情况下保持了悬停，这是怎么做到的呢？其中的重点就在“高温超导”四个字上。在我们日常生活中，所有的导体都存在电阻，例如，发电厂通过高压线输送电力，输送过程中会出现电力损耗，这就是因为电阻的存在。那么，有没有不存在电阻的导体呢？人类第一次发现超导体，是在1911年，荷兰的物理学家昂内斯在一次偶然的机会下发现，当温度下降到零下269摄氏度时，汞的电阻会消失。应用超导材料输送电流，可以将电力损耗无限降低至接近零，但是受限于当时的技术条件，想要得到超导材料很不容易。要达到和保持零下269度的环境，就要用到液态氦，而制备和储存液态氦很困难。所以当时超导体无法被大规模使用。

• 中国科研团队研制出了临界温度为零下196摄氏度的超导体

后来到了1987年，中国的科研团队研制出了临界温度为零下196摄氏度的超导体，这种超导体的冷却可以用液态氮来完成，便宜又高效的液态氮使得超导体向着商用迈出了坚实的一步。因为这种超导体和被液态氦冷却的超导体温度高出许多，所以这种超导体就被学界称为高温超导体。高温超导体具有一个特性，那就是抗磁性，在磁场中，高温超导体会悬浮起来，看上去简直就是现实中的反重力技术。而高温超导体磁悬浮列车，就是用两根永磁体制作轨道，然后在列车底部使用高温超导体，利用高温超导体强大的抗磁性来达到列车悬浮的效果。看到这里，大概有小伙伴要问了，一辆悬浮的高速列车，如何保证在行驶的过程中不会脱轨呢？这里就要介绍一个名词“磁通钉扎效应”了。在磁力和抗磁力的拉扯中，高温超导体会产生一种磁通钉扎效应，这让超导体像钉子一样牢牢地被锁定在轨道上。不管受到怎样的外力冲击，都会重新回到轨道上。这保证了磁悬浮列车在高速行驶中不会轻易发生脱轨事故。而且磁通钉扎效应的力是三百六十度起作用的，单纯从理论上来说，高温超导磁悬浮列车不仅可以悬空在轨道上，甚至还可以悬挂在轨道上行驶。或许我们将来能够见到一轨双用的磁悬浮列车。我国展示的这台高温超导磁悬浮列车，也是迄今为止世界上唯一一辆不需要任何能源支持就能达到自悬浮效果的列车。我们可以看到，在高温超导磁悬浮列车的两根永磁体轨道之间，还铺设了很多红色线圈，而这些红色线圈其实就是直流电机，通电之后能够产生一个磁场，为列车提供通往某个方向的动力，使得列车向着规定的方向行驶。而这些直流电机是由远程电脑控制的，也就是说，我国的高温超导磁悬浮列车其实完全可以无人驾驶。

• 磁悬浮列车技术对比

此前，商用载人高速磁悬浮轨道技术基本上由日本和德国两家垄断，而日本和德国的技术路线并不相同。德国走的是常规的电磁悬浮路线，列车车架下缘的电磁铁通电之后会产生磁场，和轨道上的永磁体相互吸引之后将列车抬起，便实现了悬浮。上海浦东机场那条磁悬浮路就是用的德国技术。而日本研究的是超导磁悬浮列车，和德国相比，日本的技术要更复杂一些，造价也更高，不仅需要进行一系列复杂的降温工作来为低温超导体提供合适的工作环境，而且列车只有在行驶中达到一定速度时才能实现悬浮。中国的高温超导磁悬浮列车则更高一筹，不仅速度世界第一，而且在静止的状态下也是悬浮的，这就使得列车不需要搭载车载电源和动力系统，只需要提供动力的液氮就够了，运营成本因此大大降低，增加了我国磁悬浮列车的竞争力。大家都知道，限制列车行驶速度的两个力，一个是列车和轨道之间产生的摩擦力，另一个是空气阻力，而磁悬浮列车不必和轨道接触，也就不必受到摩擦力的影响，速度自然就增加了。

中国的“超级列车”亮相后，也引起了一些外国网友的关注，面对中国的科技成就，过去常有美国人站出来“泼脏水”，声称中国窃取了美国的技术，这次当然也不例外。但有趣的是，美国国内根本就没有相关技术，别说和中国比，就是和日本、德国比，美国也相形见绌。不过我们也理解外国网友为何会表现得如此难以置信，因为中国的发展实在是太快了！好了，本期内容就到此结束，喜欢的朋友可以点点关注，我们下期再见！