真空闸

重大变局停滞20年的磁悬浮,为何能

发布时间:2022/10/22 20:28:31   
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广东省国土空间规划

年2月,广东省将尘封多年的磁悬浮纳入空间轨道规划中,首次公开了京港澳、沪深广两条超级磁悬浮的构想。此消息犹如一枚“重磅炸弹”,再次将“磁悬浮”推上风口浪尖。

鉴于每年亏损数亿元的上海磁悬浮,广东为何要在此时冒险规划这两条“磁悬浮”?不怕裤衩子都输没了?隔海相望的灯塔国也拟斥资亿到亿美元,兴建华盛顿-纽约磁悬浮线路。

此时纷纷上马“磁悬浮”到底有何深意?难道高铁已经过时?

磁悬浮与轮轨高铁之争

上个世纪90年代,中国最大两个城市北京和上海之间的通行需要20个小时左右,迫使我国不得不思考如何能够实现城市之间快速通行。于是,长达近10年的高铁模式之争也就拉开了序幕。

以日本为主的轮轨技术公司和以德国为主的磁悬浮技术公司,一直在中国市场积极拼抢。最终结果,磁悬浮就因为票价高、与现有铁路网不兼容等问题输给了“轮轨”,我国“八纵八横”布局也因此成为轮轨高铁的天下。

早期,大家对于磁悬浮还比较陌生。磁浮技术的研究源于德国,早在年,德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,并于年申请了磁浮列车的专利权。

磁悬浮根据磁铁“同极相斥、异极相吸”的原理,分为电动悬架(EDS)和电磁悬架(EMS)两种。

电动悬架

电动悬架,就是用磁铁吸引力将列车浮起来,使用“T”形导轨。列车下部两侧向导轨两侧环抱,内翻部分有电磁铁,导轨底部有钢板。钢板在上,电磁铁在下。

电磁铁就是一个金属线圈,根据电磁感应原理,当线圈中通过电流时,线圈便能产生强大的磁吸引力,因而能够抬举列车。当吸引力与列车重力平衡,列车便以一定高度悬浮在空中。

电磁悬架

电磁悬架,则是用磁铁排斥力使列车浮起来,使用“U”形导轨。列车下部有电磁铁,轨道内部布设线圈。当列车向前行驶过程中,轨道线圈因“切割”列车下部电磁铁产生的磁场,也变成一个电磁铁,而且它与列车下磁铁产生相斥的磁力。

列车速度越快,轨道线圈产生的排斥力也越大。列车加速行驶50至60公里的距离后,就会在轨道上浮起来。目前最高时速可达公里,理论上还可以继续超越下去。

磁悬浮到底好不好,只能跑起来试看看。

于是,年,我国决定在上海建设一条高铁磁悬浮实验线路,也是全球第一条商业运营的磁悬浮线路。可是磁悬浮一运行起来,结果让很多人大吃一惊。

一是成本太高。上海磁悬浮全长33公里,耗资89亿元,折合每公里2.7亿元,是高速铁路的1.8至2.7倍。据说,上海磁悬浮在最近几年才开始盈利。

二是,中国完全不掌握磁悬浮核心技术,上海磁悬浮只能从德国进口采购。媒体报道称,上海磁悬浮出现了一次“电缆触头烧毁”事件,致使我国不得不从千里之外的德国运回电缆。

再加上,噪音、螺丝锈蚀等问题,上海磁悬浮列车的正式商业试运行时间由年10月推迟到年4月27日。

卡脖子这个事,让人睡觉都觉得难受。

此时上马磁悬浮是基于何种考量

也正是上海磁悬浮试点,才导致“磁悬浮”在十几年内屈身在几个城市中,作为-Km/h的“低速”交通。然而,此时广东正式提出要构建北京到广东、上海到广东的两条磁悬浮,可谓是重大变局。

毕竟是国土规划,肯定是在学术界、工业界甚至是官方层面达成了某种共识。

再加上,据媒体报道称,成都、山东、海南也都纷纷开始规划磁悬浮列车。种种迹象表面,磁悬浮似乎已经回到决策层的视线中。从技术层面来看,此时上马磁悬浮是基于何种考虑?

答案自然是,我国已经具备自主磁悬浮列车技术。

年1月5日,时速高达km,由我国自主研发设计、自主制造的,世界首台高温超导高速磁浮工程化样车正式在成都下线启用,标志着我国高温超导高速磁浮实现从“0到1”的突破。

有人可能会有疑惑,高温超导是什么意思?其实,过去的“低温超导”磁悬浮,使用的是零下摄氏度的液氦来保证超导材料的性能。前面的文章,我们也提到,我国严重缺乏氦资源,世界90%的商业氦气出口都是来自美国。所以,寻找氦的替代品尤为重要。

此次,高温超导高速磁浮工程化样车是在接近零下摄氏度的液氮环境下保证超导材料的导电特性,使得电力传输介质的电阻接近0。因此,高温也只是相对于零下摄氏度,而非常温。而且,液氦的成本比液氮高出约五十倍。未来,该试验线还将作为昆明-丽江磁浮的预研项目。

高温超导高速磁浮有一个显著亮点,不同于其它磁悬浮技术,高温超导磁浮列车工作在真空状态下,理论上可将到达0公里以上的时速,未来有望走向真空管道列车领域。

因此,拥有独立自主的技术,才有发展磁悬浮高速列车的底气。

除此之外,上马磁悬浮还可能基于我国生育率一直跌跌不休、大城市不断虹吸小城市的考量。

内卷化似乎已经慢慢席卷我们的工作生活。要是北京、上海、广东能够以更快的速度连接起来,势必会撬动更大的经济产出。

比如说,北京的科技研发、上海的金融模式,能够快速接入到广东的产业链,从而打破距离的壁垒,减少经济流通环节中的交易成本。

长此以往,我们内循环经济战略岂不是更有底气?

中国的未来暗藏新机遇,超乎想象!



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