一問(wèn)到底丨高溫超導電動(dòng)懸浮技術(shù)如何改變未來(lái)出行？

如果說(shuō)從北京到上海

【資料圖】

1200公里坐火車(chē)兩小時(shí)就能到達

聽(tīng)起來(lái)是不是像開(kāi)玩笑

時(shí)速600公里的列車(chē)的確尚未實(shí)際應用

但在不久的將來(lái)也許就會(huì )成為現實(shí)

近日，由中車(chē)長(cháng)春軌道客車(chē)股份有限公司自主研制的國內首套高溫超導電動(dòng)懸浮全要素試驗系統，完成了首次懸浮運行，這標志著(zhù)我國在高溫超導電動(dòng)懸浮領(lǐng)域實(shí)現重要技術(shù)突破。

一起來(lái)看試驗過(guò)程↓↓↓

在試驗過(guò)程中，試驗車(chē)在行駛68米后進(jìn)入懸浮區，此時(shí)被加速至時(shí)速50公里，進(jìn)入懸浮區后車(chē)輛支撐輪脫離走行面，成功進(jìn)入電動(dòng)懸浮階段，持續4秒，試驗取得了圓滿(mǎn)成功。

雖然只有短短的4秒鐘，卻讓高溫超導電動(dòng)懸浮列車(chē)離我們又近了一大步，而這種列車(chē)的運行速度，輕松就可以達到每小時(shí)600公里以上。

什么是高溫超導電動(dòng)懸??？

會(huì )給我們未來(lái)的出行帶來(lái)哪些改變？

乘坐高溫超導電動(dòng)懸浮列車(chē)安全嗎？

我們什么時(shí)候才能體驗到它飛一般的速度？

一起找答案↓↓↓

接近零下200℃為何是“高溫”？

什么是高溫超導，這里面的“高溫”究竟指的是多高的溫度呢？

所謂超導是指在極低的溫度下，某些材料的電阻消失，也就是零電阻的現象，很多物質(zhì)要在零下250℃以下才能實(shí)現超導。而能夠在液氮的溫度，也就是在零下196℃以上實(shí)現超導狀態(tài)，就算是高溫超導了。因此，高溫超導電動(dòng)磁懸浮系統中的高溫，并不是幾百幾千度的溫度，而是接近零下200℃。

什么是高溫超導電動(dòng)懸浮交通系統？

了解了高溫與超導兩大特性，它們又是如何被應用到軌道交通的設計中呢？相比普通列車(chē)，高溫超導電動(dòng)懸浮列車(chē)又有哪些特點(diǎn)？

高溫超導電動(dòng)懸浮，是一種將高溫超導技術(shù)和磁懸浮技術(shù)相結合的新型交通工具。該技術(shù)利用了高溫超導材料的零電阻特性，可以通入大電流、產(chǎn)生強磁場(chǎng)，再通過(guò)車(chē)載超導磁體與地面線(xiàn)圈磁場(chǎng)的相互作用，實(shí)現靠磁力支撐、導向、驅動(dòng)的無(wú)接觸運輸方式。

上海交通大學(xué)電氣工程系副教授吳蔚：它會(huì )帶來(lái)一些額外的好處，一個(gè)是車(chē)載的高溫超導磁體可以使用低成本的制冷方式，來(lái)維持車(chē)載磁體零電阻傳輸大電流的優(yōu)點(diǎn)。另外，它雖然是一種電磁鐵，但是一旦給它注入電流，它是可以在完全沒(méi)有電力供應的狀態(tài)下工作的。

專(zhuān)家用一根繩子綁定金屬扳手進(jìn)行試驗，在距離超導電磁體30厘米時(shí)，扳手就被牢牢吸引住了。

上海交通大學(xué)電氣工程系副教授吳蔚：我們通過(guò)這種方式給大家建立一個(gè)直觀(guān)感受，它的磁場(chǎng)大概有多強。從定量的角度來(lái)說(shuō)，它在磁體內部最大的磁場(chǎng)能夠到達3個(gè)特斯拉，特斯拉是一個(gè)磁感應強度的單位，是地磁場(chǎng)的大概10萬(wàn)倍。磁力強是磁浮制式能夠實(shí)現更大的懸浮和導向間隙的一個(gè)前提條件，意味著(zhù)車(chē)輛安全控制可以做得更加高，第二個(gè)它的軌道建造成本就可以顯著(zhù)減小。

高溫超導電動(dòng)懸浮技術(shù)如何改變未來(lái)出行？

高溫超導電動(dòng)懸浮技術(shù)，被認為是當前世界軌道交通技術(shù)的“制高點(diǎn)”之一。這項前沿科技，將會(huì )給未來(lái)出行帶來(lái)什么樣的改變？

高溫超導電動(dòng)懸浮是一種高技術(shù)、大產(chǎn)業(yè)的新型交通工具。它能夠帶動(dòng)電學(xué)、電磁學(xué)、材料學(xué)等基礎學(xué)科的發(fā)展，而且能夠推動(dòng)電力電子、通信、基建等上下游產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。此外，時(shí)速可達600公里以上的運行，也將優(yōu)化交通運行。

中車(chē)長(cháng)客磁浮研究所系統技術(shù)室副主任邵南：未來(lái)我們希望它能夠填補高鐵和飛機之間的速度空白，縮短人們的出行時(shí)間，提高出行效率。如果高速磁浮可以應用，首先的一個(gè)場(chǎng)景可能會(huì )在我們國家經(jīng)濟發(fā)達、人口稠密的地區，比如說(shuō)京津冀、長(cháng)三角、珠三角、成渝等等這些地區，可以通過(guò)高速磁浮的線(xiàn)路完成它們交通的一體化。這幾個(gè)都市圈大城市之間就可以更加合理分配資源，比如說(shuō)機場(chǎng)基礎的設施資源，這個(gè)非常有利于區域經(jīng)濟發(fā)展。

乘坐高溫超導電動(dòng)懸浮列車(chē)安全嗎？

時(shí)速可達600公里以上，而且還是懸浮在軌道之上，這完全就是在貼地飛行。速度這么快，乘坐高溫超導電動(dòng)懸浮列車(chē)，安全有保障嗎？

專(zhuān)家介紹，相比其他交通工具軌道，高溫超導懸浮列車(chē)需要運行在U型半包圍的軌道之內，不存在脫軌問(wèn)題。此外，車(chē)輛的懸浮導向是通過(guò)車(chē)載磁體與地面線(xiàn)圈之間的電磁感應物理現象實(shí)現的，是被動(dòng)自穩定懸浮，不需主動(dòng)控制，高速運行可靠性更高。

中車(chē)長(cháng)客磁浮研究所系統技術(shù)室副主任邵南：由于我們使用了高溫超導的線(xiàn)圈，通過(guò)合理設計，在以后的使用過(guò)程中，即使是車(chē)輛斷電了，高溫超導線(xiàn)圈也可以保持1到2個(gè)小時(shí)之內磁場(chǎng)不大幅衰減，這樣車(chē)輛就有足夠的時(shí)間行駛到救援或者疏散比較便利的區域，并且能夠可靠制動(dòng)、平穩停車(chē)。

不僅于此，專(zhuān)家介紹說(shuō)，高溫超導線(xiàn)圈的繞制工藝也有其獨特之處。

中車(chē)長(cháng)客磁浮研究所系統技術(shù)室副主任邵南：我們的高溫超導線(xiàn)圈，繞制工藝非常特殊，在這種繞制工藝下的高溫超導線(xiàn)圈，即使在使用過(guò)程中，有某一個(gè)部位發(fā)生故障或者發(fā)生損傷，里面的電流也是在幾個(gè)小時(shí)之內緩慢地下降，它永遠都不會(huì )突然就沒(méi)有電流，也就是我們車(chē)輛的行駛狀態(tài)不會(huì )發(fā)生突然改變，就保障了乘客的安全性。

哪些"卡脖子"關(guān)鍵技術(shù)被突破？

高溫超導電動(dòng)懸浮，妥妥的高科技，它是車(chē)軌高度耦合的大系統，涉及的關(guān)鍵技術(shù)非常之多。按照技術(shù)體系，可以分為系統集成、車(chē)輛、線(xiàn)路軌道、牽引供電、運行控制以及安全保障六個(gè)大類(lèi)。其中很多的關(guān)鍵技術(shù)，都被國外實(shí)施了技術(shù)封鎖。此次我國首套高溫超導電動(dòng)懸浮全要素試驗系統，成功完成了首次懸浮運行，這當中都實(shí)現了哪些技術(shù)突破？

專(zhuān)家介紹，超導磁體、感應供電、線(xiàn)路軌道等專(zhuān)用技術(shù)都受到了國外的技術(shù)封鎖，但是經(jīng)過(guò)幾年的時(shí)間，國內的企業(yè)、高校、科研院所在各系統的關(guān)鍵技術(shù)研究方面都有了一定的階段性成果。

中車(chē)長(cháng)客磁浮研究所系統技術(shù)室副主任邵南：對我們來(lái)說(shuō)最困難的肯定還是高溫超導磁體。對國內來(lái)說(shuō)，可車(chē)載的高溫超導磁體是沒(méi)有的。之前有過(guò)的一些磁體，面向地面應用的很大，磁場(chǎng)很高，耗電量也很大，并不適合車(chē)載應用。所以對于高溫超導磁體，比如說(shuō)里面的線(xiàn)圈以及整個(gè)支撐結構，還有外面的低溫恒溫保溫結構，我們聯(lián)合研發(fā)團隊都做了非常多的攻堅工作。

此次懸浮運行試驗的成功，對超導磁體、直線(xiàn)同步牽引、感應供電及低溫制冷等超導電動(dòng)懸浮交通系統的關(guān)鍵核心技術(shù)，進(jìn)行了充分驗證，為推動(dòng)超導電動(dòng)磁浮交通系統工程化應用奠定了堅實(shí)基礎。

時(shí)速600公里的"貼地飛行"還有多遠？

這種時(shí)速600公里的“貼地飛行”，什么時(shí)候我們才能真正體驗到？近日我國首套高溫超導電動(dòng)懸浮全要素試驗系統完成首次懸浮運行后，該項目的負責人表示，在此基礎上，我國其實(shí)已經(jīng)具備了設計工程樣車(chē)的能力。下一步工作的重點(diǎn)就將圍繞高速懸浮工程樣車(chē)開(kāi)展方案設計，預計今年年底就能完成一些部件的制造。相信在不久的將來(lái)，大家一定能夠坐上電動(dòng)懸浮列車(chē)。

免責聲明：本文不構成任何商業(yè)建議，投資有風(fēng)險，選擇需謹慎！本站發(fā)布的圖文一切為分享交流，傳播正能量，此文不保證數據的準確性，內容僅供參考

關(guān)鍵詞：