中国研发磁悬浮列车新技术提升高铁运输效率

2022-03-09 02:21来源：未知

　　继中国600公里高速磁浮列车成功下线后，中国企业大连奇想科技有限公司经过十几年研发，成功研制出电磁悬浮高铁新技术，据悉这项技术让目前的磁悬浮高铁的运载能力提升一倍以上，首次实现大载重量的高速运输，时速600公里高速磁悬浮列车的载重能力由原来的20吨提升到40吨甚至60吨，将有效提升高铁运输效率。

　　随着时代的变化和科技的进步，人们周围的交通工具发展得越来越多，给每一个人的生活都带来了极大的方便。海洋里的轮船，陆地上的汽车，轨道上的高铁，天空中的飞机，大大缩短了人们出行的时间。
　　每次运输工具的变更都使得技术得到提升，造价和成本增加，每次提升都带来了运输效率的明显提升，同时也让相关产业发生深刻变革。
　　世界运输目前最普遍的运输方式是海运、铁路、公路、空运。海运最便宜但速度最慢，国际运输一般要一两个月的时间，而且受到天气的影响，铁路运输费用约是海运的三倍左右，而铁路运输速度约是海运的三倍左右，并且不易受到天气影响，时效性高，比如，在疫情期间，海运和空运不得不中断，中欧班列承担了海运和空运的大量运输物资，为世界抗击疫情发挥了重要的作用。公路运输成本一般高于铁路运输，但公路运输的灵活便利性仍然是最终阶段运输的主要运输方式。空运的速度最快，比铁路快三倍左右，但空运价格也是铁路运输的三倍左右，易受到天气影响。从以上不难看出运输的时效性决定着运费市场的定价，用户愿意花费合理的金钱来缩短运输时间。运输效率的提升微观看可以增加企业的年产值，宏观来看可以提高每年的国民生产总值。
　　从以上运输的综合性价比来看，铁路运输有较高的性价比，使得近年来轨道交通的运输量占比越来越大，大有远海运向陆运的趋势。各国为增强运输效率，提升国家综合竞争能力，越来越重视轨道交通的发展。
　　我国在轨道交通的发展投入了巨大的资源，为掌握高速磁浮关键技术，在科技部“十三五”国家重点研发计划先进轨道交通重点专项课题支持下，由中国中车组织，中车四方股份公司牵头，汇集国内磁浮、高铁领域30多家高校、科研院所和企业“产学研用”联合开展了时速600公里高速磁浮交通系统的研制。项目于2016年10月启动，2019年研制出试验样车，并于2020年6月在上海同济大学试验线上成功试跑，经过系统优化确定最终技术方案，于2021年1月研制出成套系统并开始了六个月的联调联试。2021年7月20日，由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的我国时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线，这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统，标志着我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。

我国首列5辆编组的时速600公里高速磁浮工程化列车

　　近日，大连奇想科技有限公司经过十几年研发，研发出新型电磁悬浮高铁技术，并研制出1:10比例验证样车。这项新技术让目前的常导电磁悬浮高铁的载重能力提升一倍以上，首次实现大载重量的高速运输，可将时速600公里高速磁悬浮列车的载重能力由目前的20吨提升到40吨以上，甚至可以达到60吨的承载能力，这让高速磁悬浮列车的运载能力显著提升。

大载重电磁悬浮列车验证试验线

　　这种新型电磁悬浮列车采用成熟的常导电磁悬浮列车技术，具有如下特点：
　　1、安全。运输安全是首先要考虑的，列车采用抱轨结构不会脱离轨道，高速度下也能保证安全。
　　2、载重量大。磁悬浮列车的载重能力由目前的约20吨提升到40吨以上，甚至可以达到60吨的承载能力，可以实现重载货车的高速运输。目前的中欧班列采用轮轨列车重载货运方式，40英尺小柜集装箱的重量在23-25吨重，80英尺大柜集装箱的重量达50吨重，这样大的载重量是目前磁悬浮列车技术达不到的，只能采用重载轮轨货运专列,而且需要在120公里时速以下运行，否则会超过轴承的寿命极限而出现风险。中欧班列按始发和终到站的路线不同，列车运输时间在12-21天左右。磁悬浮列车具备50吨以上大载重量能力后，可以让重载运输速度最高达到600公里时速，运输时间可以缩短到3-4天，运输效率提升5倍。载重能力的提升让客运列车可以做成双层列车，每次运送更多的乘客，降低运输成本近50%。

　　3、爬坡能力强。重载爬坡能力可由原来的100 ‰提升到200 ‰，可爬越丘陵地带或陡坡，而不必穿凿隧道。牵引能力的提升可以缩短站间距，以提升上客率，制动能力的提升可缩短刹车减速距离。
　　4、节能省电。在同等载重情况下比德国电磁悬浮列车节电40-50% 。提高了每次运载货物量，降低运输成本近50%。
　　5、实现客货混跑。原来轮轨高铁采用车轮钢轨支撑，受轴承疲劳极限的制约，重载下速度不能快，高速时载荷不能大，使得目前高铁的载重能力约有15吨左右，只能客运或者轻载运输。重载货车速度慢不能与高速客运高铁线路混跑，客运和货运需要单独建设专用线路。比如，煤炭运输必须建设单独的运输线，从煤炭产地运输到火力发电厂要7天的运输时间，必须建设庞大的仓库储备，如果采用大载重量磁悬浮列车，只需一天时间即可到达，其余运载能力可以提供客运和其他货物运输。磁悬浮列车载重能力大幅提升后，可以实现高速下的轻载客车和重载货车的高速混跑，一条线路的运量是目前高铁运量的4倍左右，让我国高铁线路的运输效率大幅提升。
　　6、降低磁浮线路建设成本。不采用超导技术，技术要求不高，不采用超导材料，材料要求不高，建造这样高效的磁悬浮高铁，成本比目前高铁高出约20-30%左右，运输效率相当于4条高铁线路，而且后期有提升到1000公里时速以上的发展空间。
　　制约磁悬浮高铁普及的明显问题是成本居高不下，这种新型大载重量磁浮高铁轨道结构比德国磁悬浮技术更简单，可将磁悬浮高铁成本下降到与目前高铁线路成本更加接近，这项新技术为磁悬浮高铁的普及奠定了基础，为我国高铁实现高速大运量客运货运混跑，实现物流高效运输提供有力的技术支撑，为我国经济的高速发展提供基础建设保障。

　　磁悬浮列车 起源于德国，早在1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔（Hermann Kemper）提出了电磁悬浮原理，继而申请了专利。
　　100年后，由中国高级工程师刘忠臣提出了一种新型结构的电磁悬浮列车方案，经过几个月的技术攻关，于2022年3月7日完成1:10比例的大载重量电磁悬浮列车验证线，已经验证出这种新型结构方案有更大的承载能力。
　　这种电磁悬浮列车虽然理论速度没有上限，但考虑到实际建设的经济性和安全性，速度可以达到1000公里时速，需要结合真空管道技术，克服90%以上的空气阻力，实现几万米高空环境下的地面管道贴地飞行，日行万里的飞行高铁让人们的出行效率发生翻天覆地的变化，时空距离观念也会发生改变。可以想象以下这样的场景：
　　周末可以乘坐飞铁到几千公里远的风景区游玩，当天晚上就可以赶回家中,长途旅游变得更时髦，乘车无效时间缩短，一生中可以到更远的地方。快递业也会更多选择这种飞铁，上午发货下午到达，北方人当天就可以吃到南方运来的新鲜水果。各地厂商的商品当天发货当天或第二天就可以收到货，销售额大幅度提升，配套厂可以在全国范围随意选择，全国地区就像一座城市……同城效应出现，人们生活的幸福指数提高。