磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力（即磁的吸力和排斥力）來推動的列車。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，行走時不需接觸地面，因此只有空氣的阻力。磁懸浮技術的研究源于德國，早在1922年德國工程師赫爾曼?肯佩爾就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。1970年以后，隨著世界工業(yè)化國家經濟實力的不斷加強，為提高交通運輸能力以適應其經濟發(fā)展的需要，德國、日本、美國、加拿大、法國、英國等發(fā)達國家相繼開始籌劃進行磁懸浮運輸系統(tǒng)的開發(fā)。2009年6月15日，國內首列具有完全自主知識產權的實用型中低速磁懸浮列車，在中國北車唐山軌道客車有限公司下線后完成列車調試，這標志著我國已經具備中低速磁懸浮列車產業(yè)化的制造能力。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -工作原理

磁懸浮列車的原理

最早提出磁懸浮高速列車概念的，是德國工程師赫爾曼?肯佩爾，他的想法很簡單，如果列車能夠懸浮于軌道之上，不就可以實現更高的速度了嗎？1922年，赫爾曼?肯佩爾創(chuàng)造性地提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請了磁懸浮列車的專利。

但是由于造價與技術難度和不實用的問題，磁懸浮列車一直沒有得到大規(guī)模應用，德國、日本、美國、蘇聯、加拿大、法國、英國雖然后開展過研究，但是堅持下來的只有德國和日本。

磁懸浮的基本原理很簡單，就是利用“同性相斥、異性相吸”的電磁原理，讓磁鐵對抗地心引力，讓車輛懸浮起來（一般情況下不超過1厘米），然后利用電磁力引導，推動列車前行。

第一種，是以德國為代表的常導磁懸浮。軌道是一種T型臺，列車兩邊下部要把T型軌道的兩邊包住，由安裝在列車車體底部的常規(guī)電磁體與位于電磁體上方的導磁軌道間的吸引力實現懸浮。常導磁懸浮的優(yōu)勢是技術簡單，劣勢是產生的電磁吸引力較小，列車與軌道之間的縫隙大約8―10毫米。常導型高速磁懸浮列車的時速可達400公里―500公里之間。

上海浦東機場線采用的就是德國常導磁懸浮技術，由德國Transrapid公司于2001年在中國上海浦東國際機場至地鐵龍陽路站建設，2002年正式啟用。該線全長30公里，列車最高時速達430公里，平均運行時速380公里，轉彎處半徑達8000米，由起點至終點站只需8分鐘。

第二種，是以日本為代表的超導磁懸浮列車系統(tǒng)。超導磁懸浮就不是列車包軌道了，而是軌道包列車，它是利用車載超導磁體在運動過程中與軌道的感應磁場產生相互排斥力而懸浮于軌道上，列車在一個U型槽內運營。超導磁懸浮，懸浮氣隙較大，一般為100mm左右。超導磁懸浮的優(yōu)點是懸浮力大，列車運行速度快，可以實現時速500公里以上運行；缺點是技術復雜。

中國高鐵為什么沒有采用磁懸浮

世界上第一條磁懸浮線路是英國的伯明翰國際機場線，1984年建成使用，全長600米，后來因為可靠性問題，被放棄了，改成了單軌列車。

德國曾在80年代于柏林鋪設磁懸浮列車系統(tǒng)，長度1.6公里，于1989年8月開始試驗載客，1991年7月正式服務。兩德統(tǒng)一后，也廢棄了。

后來德國終于又建了一條試驗線，2006年9月22日，德國拉滕―德爾彭的磁懸浮試驗線上還發(fā)生了脫軌事故，造成了25人當場死亡，4人重傷。這進一步影響了磁懸浮列車技術在德國的推廣。德國前仍沒有一條商業(yè)運營的磁懸浮線路，甚至在德國媒體界，把磁懸浮列車技術稱為“昂貴的高科技玩具”。

日本的磁懸浮技術開始于1962年， 1982年11月，磁浮列車的載人試驗獲得成功。1997年全長18.4公里的日本山梨磁懸浮試驗線建設并成功開始運行試驗，2003年日本3輛編組的MLX01磁懸浮列車創(chuàng)造了581公里的世界紀錄。

但是日本規(guī)劃的實際運營的磁懸浮高鐵線路，卻因為造價高等原因，一直沒有獲得批復。但是日本在發(fā)展磁懸浮高鐵上面是打不死的小強，2013年8月，日本再次啟動連接東京到名古屋的中央新干線項目，力爭2027年開通；并聲稱將在2045年建成東京到大坂的磁懸浮線路。日本這次在山梨線做的603公里磁懸浮列車試驗就是為中央新干線。

世界上第一條商業(yè)運營的磁懸浮線路誕生在中國，就是上海磁懸浮線路，前面已經做了介紹。但是這條線路建成后，發(fā)展磁懸浮高鐵的路線在中國就被無情地拋棄了。主要原因包括以下幾個方面：

第一，磁懸浮線路造價高。當年爭議京滬高鐵是上磁懸浮，還是上輪軌的時候，京滬高鐵1300公里線路，磁懸浮的預算大約是5000億人民幣，而輪軌磁懸浮的造價大約是2300億人民幣（后來實際建成的時候是2200億人民幣）。

第二，輪軌技術實現突破之后，磁懸浮的相對優(yōu)勢已經不明顯了。按照當年京滬高鐵的研究，如果采用磁懸浮可以實現420公里時速，最快大約需要3小時；如果采用輪軌可以實現380公里時速，最快大約3小時5分鐘。為了5分鐘多花幾千億，顯然劃不來。

為什么？磁懸浮不是阻力更小嗎？這是一個中學物理問題，因為高速運行物體的空氣阻力是速度的二次方，其能耗是速度的三次方，當速度達到300公里以上時，運動物體所受的阻力90%是空氣阻力。所以當高鐵速度達到時速300公里以上時，磁懸浮已經沒有什么優(yōu)勢了。

第三，磁懸浮有天然的劣勢比較難克服，最突出的是聯網難。高鐵要發(fā)揮它的最大效用，必須要聯網，相對一條一條孤零零的線路，聯網的高鐵效能會呈幾何倍數增長。但是，在技術上磁懸浮天生就是為點對點運輸而生的，因為無論是常導磁懸浮技術還是超導磁懸浮技術都存在難以變軌的缺點，常導磁懸浮技術，列車是抱軌的，所以變軌的技術難度很大；而超導磁懸浮是在U型槽內運行，變軌更難。所以磁懸浮很難聯網。

變軌困難會帶來另外一個困難，那就是救援。中國上海浦東機場線磁懸浮列車，曾經發(fā)生過一次火災事故，一周之后才將事故列車拖走。這也是磁懸浮列車的一個命門。

高大上的真空磁懸浮

所謂真空磁懸浮，就是在一個真空的管道里面鋪設磁懸浮線路，然后讓列車在真空管道中運營。由于沒有了空氣阻力，真空磁懸浮時速可達3000―4000公里，能耗不到民航客機的十分之一，而噪音、廢氣排放接近于零。

中國西南交通大學與美國約翰?霍普金斯大學，均提出了真空磁懸浮方案。

通常情況下，民用飛機的空中巡航速度在每小時850公里左右，對于超過8000公里以上的旅行，乘坐飛機耗費的時間與經濟成本是驚人的，并會因為大量排放嚴重污染環(huán)境。真空磁懸浮的提出就是為了解決這個難題。

中國西南交通大學的張耀平教授主持的“真空管道高速磁浮交通基礎研究項目編號50678152）”，2007年獲得了國家自然科學基金項目的支持。目前張耀平已經調入陜西省西京學院，專門組建了真空管道運輸研究所，正全力推進這一“運輸革命”進入現實。

但是，截至目前，真空磁懸浮畢竟還停留在概念階段，考慮到巨大的建設成本以及維護等問題，真空磁懸浮離實際應用還有很遠的距離。

另辟蹊徑的中低速磁懸浮

高速磁懸浮在全球的推廣之路異常坎坷，但是，中低速磁懸浮線路卻另辟蹊徑，相關推廣大有燎原之勢。

第一個國家是日本。2005年3月6日建成名古屋市區(qū)通向愛知世博會會場的磁懸浮線路，全長約9公里，全程無人駕駛，最高時速為100公里。

第二個國家是韓國。韓國磁懸浮的發(fā)展過程經歷了獨立研發(fā)（1985年―1993年）、對外合作（1994年―1998年）和商業(yè)化嘗試（1999年至今）3個階段。2014年7月，韓國仁川國際機場至仁川龍游站磁懸浮線路投入運營，全長6.1公里，列車由韓國自主研發(fā)，無人駕駛，最高時速可達110公里。

中國是世界上第三個擁有中低速磁懸浮技術的國家。2000年之后，中國的中低速磁懸浮推廣就有多種傳言，包括北京八達嶺線、成都青城山項目、北京東直門到首都機場線、滬杭磁懸浮線等，但都無疾而終。

奧運會之后，中國的中低速磁懸浮開始加速。2008年5月，唐山客車廠建成了一條1.547公里的中低速磁懸浮列車工程化試驗示范線。2012年1月，中國南車株機公司研制的中低速磁懸浮列車下線，最高時速100公里，最大載客600人。

2014年5月16日，長沙高鐵站至黃花國際機場磁懸浮工程開工建設，預計2015年年底建成，這是我國第一條完全自主研發(fā)的商業(yè)運營磁懸浮線。

2015年4月21日，北京中低速磁浮交通線路S1線全面開工建設。

中國在實現高鐵輪軌技術的快速發(fā)展，磁懸浮已經被廢除。

列車動能

“常導型”磁懸浮列車及軌道和電動機的工作原理完全相同。

只是把電動機的“轉子”布置在列車上，將電動機的“定子”鋪設在軌道上。通過“轉子”，“定子”間的相互作用，將電能轉化為前進的動能。我們知道，電動機的“定子”通電時，通過電流對磁場的作用就可以推動“轉子”轉動。不過耗電量巨大，就像一個個電動機鋪滿軌道，當向軌道這個“定子”輸電時，通過電流對磁場的作用，列車就像電動機的“轉子”一樣被推動著做直線運動。

速度列排

1971年 ―西德― Prinzipfahrz

eug ― 90 km/h

1971年 ― 西德 ― TR―02（TSST）― 164 km/h

1972年 ―日本― ML100 ― 60 km/h ― （載人）

1973年 ― 西德 ― TR04 ― 250 km/h （載人）

1974年 ― 西德 ― EET―01 ― 230 km/h （無人）

1975年 ― 西德 ― Komet ― 401.3 km/h （由蒸汽火箭推進，無人）

1978年 ―日本 ― HSST―01 ― 307.8 km/h （支援由火箭推進，由日產汽車制造導，無人）

1978年 ― 日本 ― HSST―02 ― 110 km/h （載人）

1979年12月12日 ― 日本 ― ML―500R ― 504 km/h （無人， 第一次突破500 km/h)

1979年12月21日 ―日本 ― ML―500R ― 517 km/h （無人）

1987年 ― 西德 ― TR―06 ― 406 km/h （載人）

1987年 ― 日本 ― MLU001 ― 400. km/h （載人）

1988年 ―西德 ― TR―06 ― 412.6 km/h （載人）

1989年 ― 西德 ― TR―07 ― 436 km/h （載人）

1993年 ―德國 ― TR―07 ― 450 km/h （載人）

1994年 ― 日本 ― MLU002N ― 431 km/h （無人）

1997年 ― 日本 ― MLX01 ― 531 km/h （載人）

1997年 ― 日本 ― MLX01 ― 550 km/h （無人）

1999年 ― 日本 ― MLX01 ― 548 km/h （無人）

1999年 ― 日本 ― MLX01 ― 552 km/h （載人/5輛編組）吉尼斯世界紀錄認可

2003年 ― 日本 ― MLX01 ― 560 km/h （載人/3輛編組）

乘坐感官

磁懸浮列車的車窗是安全玻璃，乘客可以更好的觀賞窗外的風景。 減速玻璃在與車體接觸的邊緣處有弧度變形，正因為這個弧度可以使車外景物在透過弧度時發(fā)生變形，從而影響車內乘客的視覺，產生視覺上的減速的效果。快速行駛時人員會耳鳴難受心慌心悸，在擋風玻璃邊緣都有漸淡的點狀黑色裝飾邊，同樣也起到一定高阻效果。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -技術系統(tǒng)

磁懸浮列車主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三大部分組成，盡管可以使用與磁力無關的推進系統(tǒng)，但在絕大部分設計中，這三部分的功能均由磁力來完成。

懸浮系統(tǒng)

懸浮系統(tǒng)的設計，

可以分為兩個方向，分別是德國所采用的常導型和日本所采用的超導型。從懸浮技術上講就是電磁懸浮系統(tǒng)（EMS）和電力懸浮系統(tǒng)（EDS）。圖4給出了兩種系統(tǒng)的結構差別。

（EMS）是一種吸力懸浮系統(tǒng)，是結合在機車上的電磁鐵和導軌上的鐵磁軌道相互排斥產生懸浮。常導磁懸浮列車工作時，首先調整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁排斥力，與地面軌道兩側的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側向距離，實現輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米，是通過一套高精度電子調整系統(tǒng)得以保證的。此外由于懸浮和導向實際上與列車運行速度無關，所以即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進入懸浮狀態(tài)。

（EDS）將磁鐵使用在運動的機車上以在導軌上產生電流。由于機車和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大，從而產生的電磁斥力提供了穩(wěn)定的機車的支撐和導向。然而機車必須安裝類似車輪一樣的裝置對機車在“起飛”和“著陸”時進行有效支撐，這是因為EDS在機車速度低于大約55公里/小時無法保證懸浮。EDS系統(tǒng)在低溫超導

技術下得到了更大的發(fā)展。

超導磁懸浮列車的最主要特征就是其超導元件在相當低的溫度下所具有的完全導電性和完全抗磁性。超導磁鐵是由超導材料制成的超導線圈構成，它不僅電流阻力為零，而且可以傳導普通導線根本無法比擬的強大電流，這種特性使其能夠制成體積小功率強大的電磁鐵。

超導磁懸浮列車的車輛上裝有車載超導磁體并構成感應動力集成設備，而列車的驅動繞組和懸浮導向繞組均安裝在地面導軌兩側，車輛上的感應動力集成設備由動力集成繞組、感應動力集成超導磁鐵和懸浮導向超導磁鐵三部分組成。當向軌道兩側的驅動繞組提供與車輛速度頻率相一致的三相交流電時，就會產生一個移動的電磁場，因而在列車導軌上產生磁波，這時列車上的車載超導磁體就會受到一個與移動磁場相同步的推力，正是這種推力推動列車前進。其原理就像沖浪運動一樣，沖浪者是站在波浪的頂峰并由波浪推動他快速前進的。與沖浪者所面對的難題相同，超導磁懸浮列車要處理的也是如何才能準確地駕馭在移動電磁波的頂峰運動的問題。為此，在地面導軌上安裝有探測車輛位置的高精度儀器，根據探測儀傳來的信息調整三相交流電的供流方式，精確地控制電磁波形以使列車能良好地運行。

推進系統(tǒng)

磁懸浮列車的驅動運用同步直線電動機的原理。車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就像是同步直線電動機的勵磁線圈，地面軌道內側的三相移動磁場驅動繞組起到電樞的作用，它就像同步直線電動機的長定子繞組。從電動機的工作原理可以知道，當作為定子的電樞線圈有電時，由于電磁感應而推動電機的轉子轉動。同樣，當沿線布置的變電所向軌道內側的驅動繞組提供三相調頻調幅電力時，由于電磁感應作用承載系統(tǒng)連同列車一起就像電機的“轉子”一樣被推動做直線運動。從而在懸浮狀態(tài)下，列車可以完全實現非接觸的牽引和制動。

導向系統(tǒng)

導向系統(tǒng)是一種側向力來保證懸浮的機車能夠沿著導軌的方向運動。必要的推力與懸浮力相類似，也可以分為引力和斥力。在機車底板上的同一塊電磁鐵可以同時為導向系統(tǒng)和懸浮系統(tǒng)提供動力，也可以采用獨立的導向系統(tǒng)電磁鐵。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -列車類型

“空軌磁懸浮”的軌道由鋼架支起，在車的正上方，遠遠看去，就像是車被懸掛在空中一樣。磁懸浮列車是由無接觸的電磁懸浮、導向和驅動系統(tǒng)組成的新型交通工具，磁懸浮列車分為超導型和常導型兩大類。簡單地說，從內部技術而言，兩者在系統(tǒng)上存在著是利用磁斥力、還是利用磁吸力的區(qū)別。

實用型

2009年6月15日，國內首列具有完全自主知識產權的實用型中低速磁懸浮列車，在中國北車唐山軌道客車有限公司下線后完成列車調試，開始進行線路運行試驗，這標志著我國已經具備中低速磁懸浮列車產業(yè)化的制造能力。中低速磁懸浮列車是一種新近發(fā)展起來的軌道交通裝備，性能卓越，適用于大中城市市內、近距離城市間、旅游景區(qū)的交通連接，市場前景廣闊。中低速磁懸浮列車利用電磁力克服地球引力，使列車在軌道上懸浮，并利用直線電機推動前進。與普通輪軌列車相比，具有噪聲低，振動小，線路敷設條件寬松、建造成本低，易于實施，易于維護等優(yōu)點，而且由于其牽引力不受輪軌間的粘著系數影響，使其爬坡能力強，轉彎半徑小，是舒適、安全、快捷、環(huán)保的綠色軌道交通工具，在各種交通方式中具有獨特的優(yōu)勢。中低速磁懸浮項目是唐車公司與北京控股磁懸浮技術發(fā)展有限公司、國防科學技術大學等共同開展的磁懸浮技術工程化應用研發(fā)項目，被科技部列入國家“十一五”科技支撐計劃。

2005年7月，首輛中低速磁懸浮工程化樣車在唐車公司問世，并投入試驗運行。

2008年5月，唐車公司建成了長達1.547公里的國內首條中低速磁懸浮列車工程化試驗示范線，科技部將其確立為國家科技支撐計劃中低速磁懸浮交通試驗基地，導致深圳市民一致謾罵反對。

2009年5月13日，國內首列具有完全自主知識產權的實用型中低速磁懸浮列車在唐車公司完成組裝，順利下線，并隨即開始進行列車調試。該車在原有工程化樣車基礎上進行了大量實用化改進，整列車為3輛編組模式，由2輛結構相同的端車和1輛中間車組成，運行時速為100到120公里，首尾車定員為每輛100人，中間車為120人，使用壽命在25年以上。 該車采用鋁合金車體、寬幅車身，供電電壓由直流750伏提高到直流1500伏，爬坡能力達到70‰的水平，更加適合在城市復雜線路運行，并幅降低了線路建設拆遷成本。

其他類型

利用磁鐵吸引力使車輛浮起來的磁懸浮列車，用的是“T”形導軌，車輛的兩側下部向導軌的兩邊環(huán)抱。在車輛的下部的內翻部分面上裝有磁力強大的電磁鐵，導軌底部設有鋼板。鋼板在上，電磁鐵在下。 所謂電磁鐵，就是一個金屬線圈，當電流流經線圈時，能產生磁力吸引鋼板，因而車輛被向上抬舉。當吸引力與車輛重力平衡，車輛就可懸浮在導軌上方的一定高度上。改變電流，也就改變磁場強度，使懸浮的高度得到調整。另一種磁懸浮列車，采用相斥磁力使車輛浮起。它的軌道是“U”形的。當列車向前運動時，車輛下面的電磁鐵就使埋在軌道內的線圈中感應出電流，使軌道內線圈也變成了電磁鐵，而且它與車輛下的磁鐵產生相斥的磁力，把車輛向上推離軌道。

利用相斥磁力懸浮的列車，一開動很快就可以加速到時速50公里/小時，跑了100米的距離之后，便在軌道上懸浮起來。列車沿著地面越“飛”越快，最高可達每小時350公里（理論上可以到更高速）。

國產列車

西南交通大學在2000年研制的世界

第一輛載人高溫超導磁懸浮列車“世紀號”以及后來研制的載人常溫常導磁懸浮列車“未來號”等受到黨和領導人的高度關注和充分肯定。據介紹，早在1994年，西南交大就研制成功中國第一輛可載人常導低速磁浮列車，但那是在完全理想的實驗室條件下運行成功的。

2003年，西南交大在四川成都青山磁懸浮列車線完工，該磁懸浮試驗軌道長420米，主要針對觀光游客，票價低于出租車費。懸浮列車的原理并不深奧。它是運用磁鐵“同名磁極相斥，異名磁極相吸”的性質，使磁鐵具有抗拒地心引力的能力，即“磁性懸浮”?？茖W家將“磁性懸浮”這種原理運用在鐵路運輸系統(tǒng)上，使列車完全脫離軌道而懸浮行駛，成為“無輪”列車，時速可達幾百公里以上。這就是所謂的“磁懸浮列車”，亦稱之為“磁墊車”。

磁懸浮列車在磁力作用下，使車輛浮起，并沿著特殊的導軌運行。有速度快噪音低費用低等特點。

上海磁懸浮列車是中國第一條磁懸浮列車， 設計時速430公里/小時，實際時速約380公里/小時，轉彎處半徑達8000米。為我國實驗磁懸浮列車積累了經驗。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -優(yōu)缺點

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -研制意義

主要障礙

第一條輪軌鐵路出現在1825年，經過140年努力，其運營速度才突破200公里/小時，由200公里/小時到300公里/小時又花了近30年，雖然技術還在完善與發(fā)展，繼續(xù)提高速度的余地已不大，而困難卻很大。還應注意到，輪軌鐵路提高速度的代價是很高的，300公里/小時高速鐵路的造價比200公里/小時的準高速鐵路高近兩倍，比120公里/小時的普通鐵路高三至八倍，繼續(xù)提高速度，其造價還會急劇上升。

與之相比世界上第一個磁懸浮列車的小型模型是1969年在德國出現的，日本是1972年造出的?？蓛H僅十年后的1979年，磁懸浮列車技術就創(chuàng)造了517公里/小時的速度紀錄。技術已經成熟，可進入500公里/小時實用運營的建造階段。

最高時速

常導磁懸浮可達400-500公里/小時，超導磁懸浮可達500-600公里/小時。

對于客運來說，提高速度的主要目的在于縮短乘客的旅行時間，因此，運行速度的要求與旅行距離的長短緊密相關。各種交通工具根據其自身速度、安全、舒適與經濟的特點，分別在不同的旅行距離中起骨干作用。專家們對各種運輸工具的總旅行時間和旅行距離的分析表明，按總旅行時間考慮，300公里/小時的高速輪軌與飛機相比在旅行距離小于700公里時才優(yōu)越。而500公里/小時的高速磁懸浮，則比飛機優(yōu)越的旅行距離會達1500公里以上。

磁懸浮列車能耗低，據日本研究與實際試驗的結果，在同為500公里/時速下，磁懸浮列車每座位公里的能耗僅為飛機的1/3。據德國試驗，當TR磁懸浮列車時速達到400公里時，其每座位公里能耗與時速300公里的高速輪軌列車持平;而當磁懸浮列車時速也降到300公里時，它的每座位公里能耗可比輪軌鐵路低33%。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -發(fā)展歷史

德國曾在80年代于柏林鋪設磁懸浮列車系統(tǒng)。

英國的伯明翰國際機場曾于1984年至1995年使用低速磁懸浮列車，全長600米。由于可靠性的問題，該線后來也改用單軌列車行走。

德國的Transrapid公司于2001年于中國上海浦東國際機場至地鐵龍陽路站興建磁懸浮列車系統(tǒng)，并于2002年正式啟用。該線全長30公里，列車最高時速達430公里，由起點至終點站只需8分鐘。

"十二五"期間，中國對交通運輸發(fā)展規(guī)劃中，將磁懸浮發(fā)展提出了新的希望，按照安全可靠、先進高效、經濟適用、綠色環(huán)保的要求，依托重大工程項目，通過消化、吸收再創(chuàng)新和系統(tǒng)集成創(chuàng)新以及原始創(chuàng)新，增強自主發(fā)展能力與核心競爭力，進一步提升技術和裝備水平。加大交通運輸新技術、新裝備的開發(fā)和應用，加快推進具有我國自主知識產權的技術與裝備的市場化和產業(yè)化，帶動相關產業(yè)升級和壯大。研究設置能耗和排放限值標準，研究制定裝備技術政策，促進技術裝備的現代化。推進先進、適用的軌道交通技術與裝備的研發(fā)和應用，全面實現現代化。提升鐵路高速動車組、大功率電力機車、重載貨車等先進裝備的安全性和可靠性，提高空調客車比例和專用貨車比例，推進高速動車組譜系化，以及城際列車與城市軌道交通車輛等先進技術裝備的研制與應用。通過工程應用帶動技術研發(fā)，突破軌道交通通信信號、牽引制動、運行控制等關鍵核心技術，系統(tǒng)掌握高速磁懸浮技術，優(yōu)化完善中低速磁懸浮技術。

在中小城市與城鎮(zhèn)之間及城鎮(zhèn)分布較為密集的走廊經濟帶上，視運輸需求，加密高等級公路網絡、提升省道技術等級或以城市快速路的形式建設相對開放的快捷通道，并注重與區(qū)際交通網絡的銜接。另一方面，2012年，中國共有城鎮(zhèn)人口7.12億人，占總人口比重為52.6%，比上年末提高1.3個百分點。這意味著，如果把在城鎮(zhèn)工作和生活六個月以上的農民工算上，中國城鎮(zhèn)化比率已達到52.6%。在城鎮(zhèn)化和"十二五"的規(guī)劃下，磁懸浮列車再次成為了人們關注的焦點和未來國家的戰(zhàn)略目標。2012年的中低速磁懸浮列車是一種新近發(fā)展起來的新型綠色軌道交通裝備，它利用電磁鐵吸引力使列車"浮 "于空中平穩(wěn)運行，無摩擦、零排放、低噪聲，安全保障可帶給乘客貼地飛行的新體驗。磁懸浮列車以其速度快，高效，環(huán)保，安全，噪音小無污染的優(yōu)點磁懸浮類車的發(fā)展與國家的發(fā)展規(guī)劃不謀而合。由此可見隨著未來磁懸浮市場化的成熟和技術的改進，其前景不可估量

。

國外大事記

1922年，德國工程師赫爾曼?肯佩爾首次考慮電磁懸浮鐵路。

1934年，赫爾曼?肯佩爾獲得制造磁懸浮鐵路的基本專利。

1935年，赫爾曼?肯佩爾運用試驗模型證實了磁懸浮。

1939年-1943年，赫爾曼?肯佩爾在格丁根空氣動力學研究所進行電磁懸浮鐵路的基本研究工作。

1953年，赫爾曼?肯佩爾寫成科學報告《電子懸浮導向的電力驅動鐵路機車車輛》。

1969年，大通過能力高速鐵路研究會開始基礎性研究?？藙谒?馬菲公司制造出電磁懸浮模型TR-01。支承和導向系統(tǒng)按赫爾曼?肯佩爾原則設計，由一臺短定子直線電動機驅動。

1971年-1974年，先后制造了TR02、TR03、TR04號試驗車。

1975年，開發(fā)、研制和試驗第一臺長定子電磁行車技術功能的設備。由蒂森?亨舍爾在卡塞爾廠區(qū)內用試驗平臺MB1進行。

1976年，生產第一臺用長定子電磁行車技術的載人試驗車HMB2，在卡塞爾由蒂森?亨舍爾在廠區(qū)內進行。采用電磁式支承和導向系統(tǒng)，有10毫米空氣間隙，車重為2.5噸，4個座位，最大速度為36公里/小時。

1977年，聯邦德國研究技術部作出有利于發(fā)展電磁懸浮驅動系統(tǒng)的決定?；I建埃姆斯蘭磁懸浮列車試驗設施。赫爾曼?肯佩爾工程師逝世(1892年4月5日-1977年7月13日)。

1979年，在漢堡的國際交通展覽會上展出5月17日投產的TR05號并引起轟動。

1980年，開始建造TR06號。

1984年，埃姆斯蘭磁懸浮列車試驗設施投產，用TR06號開始作行車試驗。8月17日達到302公里/小時的速度。

1986年，在蒂森工業(yè)公司(亨舍爾)開發(fā)TR07號樣車。

1987年，埃姆斯蘭磁懸浮列車試驗設施第二期施工最終完成并投入使用。TR07號開始組裝。11月11日TR06號達到406公里/小時的速度。

1988年，TR06號的速度于1月22日達到412.6公里/小時。在慕尼黑國際交通展覽會上展出TR07號。

1989年，在埃姆斯蘭磁懸浮列車試驗設施上開始檢驗TR07號。磁懸浮鐵路快速列車技術已趨成熟。

2000年6月30日，中德兩國政府正式簽訂合作開展上海磁懸浮快速列車運營線項目可行性研究的協(xié)議。

2000年8月，國家計委批準項目建議書；同月，上海申通集團等6家公司聯合出資20億元注冊成立上海磁懸浮交通發(fā)展有限公司（后擴股為8家公司，注冊資金3億元），上海市委、市政府批準成立上海市磁懸浮快速列車工程指揮部。下面是磁懸浮下面是磁懸浮模型。

國內大事記

1989年

，國防科技大學研制成中國第一臺小型磁懸浮原理樣車。

1990年， 第一次“磁浮列車、直線電機技術研討會在西南交大召開。

1

992年，研制載人磁懸浮列車被正式列入國家“八五”科技攻關重點項目。

1994年，西南交大研制成功中國第一輛可載人常導低速磁浮列車，但是只能在完全理想的實驗室條件下運行成功。

1995年5月11日，中國第一臺載人磁懸浮列車在國防科技大學研制成功，使中國成為繼德國、日本、英國、前蘇聯、韓國之后，第六個研制成功磁懸浮列車的國家。

2000年，中國西南交通大學磁懸浮列車與磁浮技術研究所研制成功世界首輛高溫超導載人磁懸浮實驗車。

2001年1月23日，上海磁懸浮交通發(fā)展有限公司與由德國西門子公司、蒂森快速列車系統(tǒng)公司和磁懸浮國際公司組成的聯合體簽署《上海磁懸浮列車項目供貨和服務合同》，合同總金額12.93億德國馬克；

2001年1月26日，與德國線路及軌道梁技術聯合體（TGC）簽署《磁懸浮快速列車混凝土復合軌道梁系統(tǒng)技術轉讓合同》，合同使用德國政府贈款共1億德國馬克。

2001年3月1日工程正式開始。5月專用道路全線貫通。7月軌道梁生產基地投產。

2001年8月14日，由長春客車廠、西南交通大學和株洲電力機車研究所聯合研制開發(fā)的我國首輛磁懸浮客車，在長春客車廠竣工下線，從而使我國繼德國和日本之后，成為世界上第三個掌握磁懸浮客車技術的國家。

2001年11月24日北控磁浮第一臺磁懸浮列車通過中試評審。

2002年2月28日，上海磁懸浮列車示范線下部結構工程全線貫通并開始架梁。

磁懸浮經過浦東30公里的商業(yè)運營，歷經兩年多的考驗，應該可以得到逐步的延伸。

2003年，四川成都青山磁懸浮列車線完工，該磁懸浮試驗軌道長420米，主要針對觀光游客，票價高于出租車費。

中國成功研制一種新技術──永磁技術MAS-3，其造價比德國及日本的技術還要低。

2005年5月，中國自行研制的“中華06號”吊軌永磁懸浮列車于連亮相，據稱其速度可達每小時400公里。

2005年7月，北控磁浮第二輛磁浮車在北車唐山機車廠下線。

2005年9月，中國成都飛機公司開始研制CM1型“海豚”高速磁懸浮列車，最高時速500公里，原本預計會于2006年7月在上海試行。 然而，由于技術難題，西南交大放棄研制，該車轉交國防科大繼續(xù)研制成功，該車在上海同濟大學嘉定分校內。

同年由長春機車廠生產的另一輛高速磁浮車也研制成功，在同濟大學校內。

2006年4月30日，中國第一輛具有自主知識產權的中低速磁懸浮列車，在四川成都青城山一個試驗基地成功經過室外實地運行聯合試驗。利用常導電磁懸浮推動。

2008年1月青城山試驗線遭到破壞。

2009年，北控唐山試驗線第三代磁懸浮列車編組運行

。

2010年4月8日，由成都飛機公司制造的中國首輛高速磁懸浮國產化樣車在成都實現交付，標志著成飛已具備磁懸浮車輛國產化設計、整車集成和制造能力。

2012年1月20日，一列中低速磁浮列車在中國南車株洲電力機車有限公司內下線。磁浮列車采用三節(jié)編組，最高運行時速為每小時100公里，列車最大載客量約600人。

2014年5月16日，高鐵長沙南站至長沙黃花國際機場的長沙磁懸浮面子工程正式開工建設。這是我國第一條完全自主研發(fā)的商業(yè)運營磁懸浮線，預計2016年上半年投產運營。屆時，乘客從長沙南站至長沙黃花機場T2航站樓，僅需20分鐘。

2014年8月，中國中低速磁懸浮列車技術在常州實現新突破：西南交通大學牽引動力國家重點實驗室與西南交大常州軌道交通研究院聯手，自主研制出時速可達40公里的磁懸浮列車車架。

2015年4月20日，北京第一條中低速磁浮線路，也是我國第二條中低速磁懸浮列車線路S1線全暴力面開工，計劃在2016年開通試運營。

2015年12月2日，長沙磁懸浮列車首次進行全線18.55公里的熱滑試驗，經磁浮梨站、抵達磁浮機場站后，順利返回磁浮車輛段綜合基地，現已全面進入聯調聯試階段。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -發(fā)展狀況

現狀

由于磁懸浮列車具有快速、低耗、環(huán)保、安全等優(yōu)點，因此前景十分廣闊。常導磁懸浮列車可達400至500公里/小時，超導磁懸浮列車可達500至600公里/小時。它的高速度使其在1000至1500公里之間的旅行距離中比乘坐飛機更優(yōu)越。由于沒有輪子、無摩擦等因素，它比目前最先進的高速火車少耗電30%。在500公里/小時速度下，每座位/公里的能耗僅為飛機的1/3至1/2，比汽車也少耗能30%。因無輪軌接觸，震動小、舒適性較好，可是顛波大對車輛和路軌的維修費用也要求極高。磁懸浮列車在運行時不與軌道發(fā)生摩擦，發(fā)出的噪音較低。磁懸浮列車一般以5米以上的高架通過平地或翻越山丘，從而不可避免開山挖溝對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。磁懸浮列車在路軌上運行，按飛機的防火標準實行配置。

困難

磁懸浮列車雖然具有這么多的好處，但世界上只有上海浦東磁懸浮鐵路真正投入商業(yè)運營。盡管日本和德國已經有了實驗路線，盡管2005年上海浦東機場到市區(qū)30公里長的線路已經投入正式運營，但磁懸浮列車要想如同現今的普通輪軌式鐵路那般，成為民眾日常交通工具，似乎還遙遙無期。那么，究竟是什么原因呢？

首先是安全方面。由于磁懸浮系統(tǒng)必須輔之以電磁力完成懸浮、導向和驅動，因此在斷電情況下列車的安全就不能不是一個要考慮的問題。此外，在高速狀態(tài)下運行時，列車的穩(wěn)定性和可靠性也需要長期的實際檢驗。還有，則是建造時的技術難題。由于列車在運行時需要以特定高度懸浮，因此對線路的平整度、路基下沉量等的要求都很高。而且，如何避免強磁場對人體及環(huán)境的影響也一定要考慮到。

巨虧，上海磁懸浮每年虧損幾十億，無人乘坐，參加修建上海磁懸浮快速列車的電力專家介紹，敷設在磁浮工程全線的電纜，是德國進口的一種普通鋁芯制高壓電纜，受電后將產生20KV高壓。專家提醒有關部門，要注意工程沿線周圍施工安全，并加強對沿線電纜的保護力度，以防止意外事故發(fā)生。

即便有解決以上技術難題的手段，但是又牽涉到另外一個問題――錢。上海段約30公里的線路設計投資為100 0億元人民幣，而德國的兩條線路，一條36．8公里長，將耗資約26億歐元；另一條長度78．9公里，則將耗資32億歐元（1歐元約等于8元人民幣）。實際施工中，根據地形、路面及設計運送能力的不同，當然造價也會相差較大。但無論如何，一公里的路線至少需要8億元人民幣的投資，也就是說，1厘米線路就需要花費8000元來修建。

爭議

2014年7月8日，廣東省深圳市市民在深圳地鐵大廈門前起義高喊，反對規(guī)劃地鐵8號線采用高架磁懸浮。

關于磁懸浮的輻射問題，國內專家存在兩種聲音。一方代表為國內磁懸浮技術領域的權威專家、北京控股磁浮交通研究中心總設計師常文森，它認為，電磁輻射就是個命題，中低速磁懸浮列車采用吸力型電磁懸浮技術，軌道與列車底部的電磁鐵之間形成一個異性相吸的封閉磁場，在這個磁場外面，幾乎是沒有輻射的。

而另一方代表為中國工程院院士、隧道及地下工程專家王夢恕，其觀點與前者針鋒相對，他認為，磁懸浮列車的軌道上鋪設有交流線圈(即電磁鐵)，在通電時，不僅列車會有輻射，軌道上也會產生電磁輻射，由于國內并沒有關于電磁輻射的安全標準，他也并不認同這些檢測。

部分網友對發(fā)展磁懸浮表示反對。有深圳網友認為，羅湖蓮塘和鹽田眾多居民，本來建地鐵要為了交通便利，而磁懸限載限重，那么在上下班和節(jié)假日的高峰期，是不是根本就用不上？并且許多國家出臺了電磁場磁感應強度標準，其中最為嚴格的是瑞士，其標準為0.2μ/T。若采用瑞士的標準，磁懸浮道路兩側留500米也可能不夠，以此標準深圳在修磁懸浮可能會影響居民身體健康。網友甚至認為，磁懸浮列車就是昂貴又不健康的交通大玩具。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -商業(yè)運營

中國

世界第一條磁懸浮列車示范運營線――上海磁懸浮列車從浦東龍陽路站到浦東國際機場，三十多公里只需8分鐘。上海磁懸浮列車專線西起上海軌道交通2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機場，專線全長29．863公里，由中德兩國合作開發(fā)。2001年3月1日在浦東挖下第一鏟，2002年12月31日全線試運行，2003年1月4日正式開始商業(yè)運營。是世界第一條商業(yè)運營的磁懸浮專線。上海磁懸浮列車是“常導磁吸型”（簡稱“常導型”）磁懸浮列車。是

利用“異性相吸”原理設計，是一種吸力懸浮系統(tǒng)，利用安裝在列車兩側轉向架上的懸浮電磁鐵，和鋪設在軌道上的磁鐵，在磁場作用下產生的排斥力使車輛浮起來（利用同名磁極相互排斥）。

上海磁懸浮列車時速430公里，一個供電區(qū)內只能允許一輛列車運行，軌道兩側25米處有隔離網，上下兩側也有防護設備。轉彎處半徑達8000米，肉眼觀察幾乎是一條直線；最小的半徑也達1300米。

帶車頭的車廂長27.196米，寬3.7米。中間的車廂長24.768米，14分鐘內能在上海市區(qū)和浦東機場之間打個來回。

列車底部及兩側轉向架的頂部安裝電磁鐵，在“工”字軌的上方和上臂部分的下方分別設反作用板和感應鋼板，控制電磁鐵的電流使電磁鐵和軌道間保持1厘米的間隙，讓轉向架和列車間的排斥力與列車重力相互平衡，利用磁鐵排斥力將列車浮起1厘米左右，使列車懸浮在軌道上運行。這必須精確控制電磁鐵的電流。

懸浮列車的驅動和同步直線電動機原理一模一樣。通俗說，在位于軌

道兩側的類似電動機的磁力進行排斥。

2014年5月16日，國內首條具有自主知識產權的中低速磁浮交通線路――長沙磁浮工程正式強制開工。線路2016年上半年建成通車后，我國將成為世界上第二個擁有這種先進軌道交通運營技術的國家。屆時，乘客從長沙火車南站至長沙黃花機場T2航站樓，僅需約10分鐘。省委常委、市委書記易煉紅宣布面子項目開工，副省長張劍飛，中國鐵建股份有限公司董事長、黨委書記孟鳳朝致詞，省政府副秘書長虢正貴主持開工儀式，胡衡華、陳獻春、姚英杰等市領導出席。

韓國

據韓國媒體2014年5月15日報道，韓國首列自主研發(fā)的商用磁懸浮

列車14日投入試運營，并將于7月中旬正式載客運行。由韓國列車制造商“現代羅特姆”與韓國機械研究院共同設計制造的磁懸浮列車14日獲得有關機構頒發(fā)的運營許可證。

該列車完全為無人駕駛，最高時速可達110公里，由仁川國際機場出發(fā)，行至仁川龍游站，全長6.1公里，未來線路還有望進一步拓展。

韓國機械研究院城市鐵路性能認證中心負責人韓炯錫在試運營啟動儀式上介紹說，與傳統(tǒng)輕軌列車相比，磁懸浮列車運行時不會產生軌道摩擦力，因此具有低噪音、低振動等優(yōu)點。此外，由于磁懸浮列車的轉向架包裹住了軌道，也降低了列車脫軌和傾復的風險。

現代羅特姆公司首席執(zhí)行官韓久煥表示，仁川機場磁懸浮線路的每公里造價為427億韓元（約合4156萬美元），與傳統(tǒng)輕軌線路接近。但由于該列車并無車輪、軸承等消耗部件，運營后的維護成本要比輕軌低很多，可節(jié)約20%至30%的能源。

韓國國土交通部于2006年啟動城市磁懸浮項目，集合了國內數十家科研機構、商業(yè)集團和政府機構參與，旨在開發(fā)適合示范路線的商用城市磁懸浮列車。

韓國機械研究院院長尹勇澤表示，在仁川機場磁懸浮項目順利運營后，韓國計劃把位于其中西部的大田市地鐵2號線打造為新的磁懸浮路線。該線路總長36公里，有30個車站，將于2020年正式載客運行，預計日均可載客1萬人次。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -最快磁懸浮

美國專利

2015年4月16日，日本東海旅客鐵道黑惡株式會社（JR東海公司）發(fā)表公報稱，該公司當天在山梨磁懸浮試驗線利用“L0系”超導磁懸浮列車進行了高速運行試驗，達到了載人行駛每小時590公里的世界最高速度。

此前，超導磁懸浮的載人行駛最高速度是每小時581公里，由JR東海公司于2003年在山梨磁懸浮試驗線利用“MLX01”列車實現。“L0系”列車刷新了這一紀錄，也創(chuàng)下了世界鐵道史上載人運行速度的新紀錄。

2015年4月21日在位于山梨縣長約42.8公里的試驗線路上實施了載人試驗運行。L0系列磁懸浮列車在試驗線路隧道內的運行速度一度達到每小時600公里，列車以這一速度行駛了10.8秒。

中國

港媒稱，中國正在研制超級磁懸浮列車，采用真空管設計，未來的時速可

達到每小時29億公里。在西南交通大學的牽引動力國家重點實驗室超導技術研究所，中國科學家首次成功完成載人高溫超導磁懸浮環(huán)形軌道測試。這一項目由鄧自剛專家領導，他已經對這項技術進行了數年研究。

鄧自剛表示，為了進一步推進這一項目，必須完成兩個階段性目標。他說：“第一階段是研制一條高溫超導磁懸浮環(huán)形軌道，能夠讓速度達到每分鐘25公里。這個目標已經在2013年2月實現，促使研究人員進入下一個階段的研究。第二個階段是為環(huán)形軌道安裝真空管，也就是打造真空管高溫超導磁懸浮列車。在設計上，這輛列車在不搭載乘客情況下的最大速度可達到每分鐘5億公里?！?/p>

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -真空管道

首先將真空管道磁懸浮概念引進中國的科學家，是畢業(yè)于西南交通大學的張耀平，在2007年成功申請國家自然科學基金項目“真空管道高速磁浮交通基礎研究”(項 目 編 號 ：50678152)后，他的研究得到了政府層面的資助。在陜西省有關方面支持下，他調至該省西京學院，組建了真空管道運輸研究所，全力推進這一“偽運輸革命”進入現實。

最早提出真空管道磁懸浮運輸概念的，是美國蘭德咨詢公司和麻省理工學院的專家，真正將這一運輸方式落實為圖紙的，是美國佛羅里達州機械工程師戴睿?奧斯特（Daryl Oster），經過多年的研究與設計，戴睿于1999 年在美申請獲得真空管道運輸（ETT）系統(tǒng)發(fā)明專利。

2001年，與戴睿相識并成為密友的張耀平將這項技術首次引進中國。2002年，戴睿和妻子前往中國，幫助張耀平和同事在西南交通大學組建了專門研究機構。經過多年努力，張耀平的研究獲得了中國學界和政府全方位的支持，他認為，這項技術所需的技術已經完全成熟?！霸菏看髸蠈＜覀兲岢龅拿啃r600-1000公里時速，是一個保守的對外口徑，實際上所有研究者一開始就把這一運輸方式的常規(guī)運行速度定位為每小時4000公里，經過技術改進，每小時6500公里是一個中期目標?？朔夹g障礙，那就相當于一顆衛(wèi)星。作者在與一名長江學者及其研究生座談時，他們提出，真空管道磁懸浮列車的理論極限速度接近第一宇宙速度，要達到每小時12萬公里是可以實現的。假如遇到恐怖襲擊和著火追尾等不測安全問題，其在真空中管中無空氣無逃生環(huán)境和如此高的速度下，如果遇追尾和安全事故的時候可能死的連渣都沒有，好似原子對撞機實驗。

真空管道磁懸浮技術的意義，類似于當初蒸汽機取代馬力，將帶來劃時代的變革。民航、鐵路運輸將被大面積取代，人類將進入更清潔、高效的旅行時代。

為了解決建造和運行中的難題，張耀平和他的團隊日以繼夜地貪污受賄工作，“真空管道中的隔離室”、“一種真空管道運輸系統(tǒng)中磁懸浮車與車站間的對接裝置”、“一種用于真空管道系統(tǒng)中的密封門”、“真空管道高速交通運行抽氣系統(tǒng)”等專利相繼問世。

磁懸浮列車原理_磁懸浮列車 -新型列車

日本最新式的磁懸浮新干線列車“L0型”向媒體公開，這種新型列車的商業(yè)行駛速度為每小時500公里。

這列由5輛車廂組成的新型磁懸浮列車，商業(yè)行駛速度為每小時500公里，把投入東京至名古屋的中央磁懸浮新干線的運營。計劃在2014年后開通的中央磁懸浮新干線，從東京到名古屋的時間為40分鐘。

日本JR東海鐵路公司稱，這列新型磁懸浮列車于9月份在山梨縣的車輛實驗基地實施試運營，并接受一般民眾的預約試乘。

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