枢密院十号：“贴地飞行”的磁浮列车刷屏，你应该知道这五大问题
来源：枢密院十号
20日，一列蓝色车身的高速磁浮列车开出拉开了中国乃至世界交通史的一次里程碑，600公里时速的完全自主知识产权高速磁浮交通系统在青岛成功下线。老刘在看到这个新闻时一阵震撼，因为作为一个军迷老刘知道，600公里时速这个沉甸甸的分量，两个多小时实现一次京沪速递，那简直就是在“贴地飞行”。
接下来老刘就和大家来一下科普一下五个必须知道的问题
问题一：为什么是600公里
我们目前高铁最高运营时速为350公里，飞机巡航时速为800-900公里。时速600公里的高速磁悬浮恰好位于高铁和航空之间。如果算上等候时间，按照1500公里以内的里程来算，高速磁浮列车不到三个小时就可以到达，而乘坐航班需要大概4.5小时，乘坐高铁5.5小时左右。这样算来高速磁浮是实现1500公里以内里程最快捷的交通模式。
为什么是600公里？而不是500公里呢？这个速度是怎么推算出来的呢？
老刘查找资料后发现，按照国内相关领域权威专家的说法，时速500公里和时速600公里，从运营角度来讲，并没有特别本质区别。但时速500-600公里的运输技术，是一个完全不同于现在高速列车的系统。速度越高，说明技术水准越高。
同时，设计目标速度设置在600公里，也与我国国土空间尺度和连接核心城市间的距离有关系。比如，日本的高速磁浮线规划是从东京到名古屋到大阪，差不多是500公里的距离，用时速500公里系统点对点一小时内就能到。但对我们国家来讲，北上广这样的核心大城市，间距在1000多公里，如果要让大都市群相互联系，并且能在时间效益上发挥优势，两点间加上停站希望是三小时可达。因此，我国家把目标速度放在了600公里。
问题二：有了高铁为何还要发展高速磁浮
老刘听了当天下线的官宣新闻非常开心。但有了已经速度很快、线路已很全面的高铁，为何还要发展高速磁浮技术呢？
老刘查找资料后发现，简单来说，对比高铁等轮轨技术，时速600公里高速磁浮具有多个优势：
一是速度更快。二是更高运输速度的技术经济性。从高速轮轨系统本身的技术能力看，可以达到时速350-400公里，但存在能耗、制动安全性和长期运营维护问题。因此从技术经济性角度，并不适宜去追求更高速度并大面积铺开。对比而言，高速磁浮也被叫做地面飞行，在非粘着、无摩擦往前运行的情况下，适宜跑到500-600公里的速度，这是它最重要的特点和优点。三是适应能力更强。比起高铁可以爬更高的坡，可以有更小的转弯半径，在建设的过程当中，意味着高速磁浮对地形、地貌、地势的适应能力更强，适合我国地形复杂多变的情况。
按照专家的这种观点，老刘认为，高速磁浮建设完全可以沿着已经建成的高速公路，不会给选线带来很大的限制。
四是安全、受气候条件影响小。由于高速磁浮是抱轨运行，没有脱轨风险。无论是台风、暴雨甚至是雨雪冰冻，气候条件都不会影响它的安全运行。
五是可维护性强。高速磁浮系统的主要特色就是冗余设计、并且具备智能运维条件，在运行过程当中，其关键设备部件的状况在监控中心就可了解，有问题在夜间回库时可以立即进行替换和维修。
六是可缩短门到门的距离。尽管在达到500-600公里速度时，磁浮列车和空气摩擦的噪声会相对较大，但在时速200公里以下，磁浮列车的噪声会低于轮轨列车，“所以在进站速度降下来时，磁浮其实是很安静的系统，这也意味着可以把它的站建得离城区更近一些，让门到门的接驳时间更短一些。”
问题三：这么快的速度怎么停下来
速度这么快，安全性怎么保证呢？贴地飞行又怎么能够安全地停下来呢？
按照官方信息的说法，高速磁悬浮交通系统采用“车抱轨”的运行结构，安全可靠。牵引供电系统布置在地面，随列车位置分段供电，相邻分区只有一列车运行，基本没有追尾风险。同时由于车辆行驶中不与轨道发生接触，无轮轨磨耗，维护量少，因此具备大修周期长，全寿命周期经济性好等优点。
老刘作为一个老司机，对于汽车的刹车非常关注，那磁悬浮技术打破了有车必须有“轮”的定论，那它要怎么停车呢？
老刘查阅资料后发现，最新下线的高速磁浮系统采用的是名为“涡流制动”技术。传统的机械制动是通过闸片夹紧制动盘产生摩擦力，并经轮-轨相互作用进行列车制动。涡流制动则是直接与轨道相互作用，是基于电磁感应原理的一种不接触、无摩擦的非黏着制动。涡流制动通过电磁场将列车动能转换为钢轨热能，具备制动可靠、特性平坦、制动力大、噪声小、无磨损等特点，适合于高速及雨雪冰霜等恶劣气候工况的制动。
据老刘了解，涡流制动器安装于磁浮列车中间部位，每节车左右对称安装2台，每台涡流制动器由4台控制器进行控制，涡流制动器主要包括磁极、磨耗板、纵向铰接、横向铰接、背箱等结构。当磁浮列车运行过程出现紧急情况时，会触发紧急制动。
问题四：中国高速磁浮进展如何
首先老刘要科普一下，1922年，德国科学家赫尔曼·肯佩尔第一次提出“电磁悬浮铁路”的设想。经过近半个世纪的等待，20世纪70年代初，德国研制出世界上第一辆磁浮原理样车，建成了一条长660米的试验线，证明了磁浮列车的可行性。
按照技术类型分类，全球面向应用的高速磁浮系统有三大类，一类是发源于德国、落地在上海的常导长定子系统，最新下线的时速600公里高速磁浮系统也属于这一类系统；第二类是日本的低温超导系统，日本正在建设的东京到大阪设计时速500公里的高速磁浮便属于这类；第三类是管道式磁浮，目前美国、英国正在研发，这类系统设计速度更高，比如胶囊列车。
不过经过这么多年的研发，目前大多数系统仍在研制阶段。目前，内陆有三条处于运营状态的磁悬浮线路，分别是最早使用的上海磁浮列车示范运营线、湖南长沙磁浮快线，以及开通仅数年的北京磁悬浮S1线。
不过，后续大面积商用在国内可能已经是大势所趋。根据《交通强国建设纲要》的要求，“合理统筹安排时速600公里级高速磁悬浮系统”已经列入议事日程。广东、海南、安徽、成都多省市政府都提出高速磁悬浮规划。
去年12月，安徽省提出“谋划研究G60科创走廊高速磁悬浮交通系统”，争取国家在G60科创走廊布局高速磁悬浮交通通道，并先行启动合肥-芜湖（江北新兴产业集中区）试验工程研发建设，逐步推动G60科创走廊高速磁悬浮通道全线建设，实现区间内1小时通达。
今年2月，广东省自然资源厅发布的《广东省国土空间规划（2020—2035年）》提到，要预留京港澳高速磁悬浮和沪（深）广高速磁悬浮通道。其中京港澳高速磁悬浮在广东省内的走向计划从韶关-广州-珠海，沪（深）广高速磁浮计划从汕头-汕尾-深圳-广州。
海南省2019年曾研究海口到三亚新建轨道交通的必要性和可行性，时速600公里的高速磁浮列车就是备选方案之一。
问题五：高速磁浮是个科技战略要地，还是一个烧钱的大坑
对于高速磁浮技术的发展，一直有着多种争议。有的认为它优点多多，也有的认为，它造价不菲，而且还可能存在电磁辐射等环境问题？到底应该怎么看待它呢？
首先来看看辐射问题。国内权威磁浮交通系统专家认为，其实磁浮列车的电磁辐射比看电视更低，甚至还不如打手机。原因在于磁浮列车是抱轨运行，提供动力的电磁场均锁定在内部。“所以大家对它的认知熟悉程度是不够的，缺乏宣传会给工程推广带来一定的困难。”
不过，轮轨系统已有100多年历史，且在我国已有一张覆盖非常好的网络，因此，时速600公里高速磁浮需要在现有综合交通体系内寻找到它的位置。作为后发的系统，要寻找到它的发展空间还是有一定的难度，公众在接受度、认识度上也会有一点点欠缺。
它到底是否非常烧钱呢，专家认为，高速磁浮的造价不会比轮轨高很多，且成本不仅仅包括建设成本，还包括长期的运行维护成本，需要同线路同等条件下来做比较才有意义。
比如，东京到大阪的磁浮新干线在建设前做过仔细研究，整体来讲磁浮成本比轮轨高10%多。同时，往返时间缩短也带来更高的社会经济价值。
“德国之声”称，位于成都的西南交通大学此前推出了时速620公里的磁浮列车样车。这种新型列车速度远远高于目前的高铁，而且成本也显著低于以往的磁浮技术。和以往相比，中国的这款新型磁浮列车使用了高温超导技术：用于制造电磁铁的超导材料不必冷却到零下260摄氏度，只需零下70度左右即可。日本正在研发、计划在2027年在东京和名古屋之间投入商业运营的超导磁浮列车，设计时速500公里。但是这款列车需要使用液氦来实现零下269摄氏度的超低温，方可让材料产生超导性。这款目前设计时速为620公里的样车，今后还会进行真空管道运行试验。
那为什么磁浮技术发源地没有大规模商用这一技术呢？按国内专家的说法，虽然磁浮最早发源地在德国，但德国的国土面积小，大约相当于中国的一个省，且欧洲铁路发展最早最成熟，在欧洲几乎很难找到一些有足够客流的大城市聚集带，且距离足够长到要用时速500公里左右的速度才能达到需求。
对国土面积较小的国家来讲，的确没有这个高速连接需要。但这里要说到日本，日本虽然国土面积不大，但国家经济的大部分都集聚在太平洋沿岸城市群，即东京到大阪的城市带。因为其在这个走廊带上有足够的、不同速度要求的客流需求。