我国速度再一次创下世界纪录
比飞机还快的陆地列车终于诞生了
2021年1月13日
世界最快列车亮相成都
它就是我们国家自主研究和试制的
高温超导磁悬浮列车
时速可达620千米每小时
所以
高温超导究竟是什么技术
可以让它一举登上世界第一的宝座
它距离商业化还有哪些难题？
我们何时能坐上呢？
本期我们就一起来聊一聊
高温超导磁悬浮列车
这台高温超导高速磁浮工程化样车及试验线
在西南交通大学正式启用
所谓“工程化”
就是按照1:1实际工程大小建造
轨道长165米
实验车静静地悬浮于轨道之上
看起来科技感十足
虽然整车重达12;5吨
但是一个人一只手就能推动它
这条试验线和试验车
可以用来验证牵引、悬浮和制动等一系列工程化问题
目前车上还没有安装动力系统
但是研究人员表示
未来只要结合真空管道技术
时速就能达到600公里以上
甚至最高时速可以达到800公里每小时
民航客机也不过如此了
普通高铁的速度
囿于机械结构的局限
以及出于乘用安全的考虑
一般时速设计在350公里每小时左右
如果要普遍高于这个速度
目前看来只有依靠磁悬浮技术
磁悬浮技术源于德国
我们知道在上海
国内首条磁悬浮列车已经运行了15年
这条从德国引进的“常导型”电磁悬浮
时速可达每小时430公里
比现在的高铁动车组快上许多
不过，从80年代开始
我国就已经开始研究自己的磁悬浮技术
随着超导技术的不断进步
让科学家们看到未来高速行驶的轨道交通的希望
目前
我们已经放弃了德国的常规电磁悬浮列车技术
转而向高温超导磁悬浮攻关
那么高温超导到底有什么魅力
让科学家们愿意花费40年来攻坚克难
如果能在磁悬浮列车上实现高温超导
那么将会大大突破
现有的常规电磁悬浮列车速度
达到1000千米每小时也不是不可能
什么是高温超导呢
在此之前
我们需要先了解什么是超导现象
电流在通过导体时
因为电阻的存在会产生热效应
您摸摸发烫的手机就能很直观感受到
像是电视、冰箱和电风扇都会在工作时产生大量的热量
这不仅会产生大量的资源浪费
还有不小的安全隐患
因此科学家一直在寻找消除电流热效应的方法
在实验中可以发现
材料电阻的大小与温度有关
所以科学家们就尝试给导体降温
因为某些偶然的机会
物理学家发现
当金属温度到达某个临界值时
电阻会突然消失
科学家将处于这个状态下的金属称作超导体
并且
超导体会表现出强烈的抗磁性
在磁场中悬浮起来
这让科学家看到反重力飞行器的希望
因此
科学家一直在探索不同的超导材料
以期能提高产生超导现象时的温度
然而从1911年到1986年
超导体的临界温度
仅由零下269度提高到了零下251度
如此低温的环境只能依靠液氦来实现
氦气可是珍稀的资源
依靠氦气来维持列车运作不是长久之策
1987年
我国中科院院士赵忠贤团队
制备出了高温超导体
所谓高温超导体就是指临界温度
高于液氮沸点的零下196摄氏度
液氮的制备相比于液氦则显得非常便宜
1997年，高温超导磁悬浮实验车
被纳入国家863计划项目
2013年
西南交大研制完成我国首条高温超导磁悬浮环形实验线
2019年
建成真空管道高温超导磁浮车高速试验平台
一直到今年1月份
这台世界上最快的列车终于被制造了出来
不过
这台列车虽然实现了很多突破
但仍面临着不少问题
世界上有不少国家采用了磁悬浮技术
除了我国的高温超导磁悬浮
还有电磁悬浮和电动悬浮等
其中电磁悬浮是最早投入使用的
此前磁悬浮列车的技术
一直掌握德国和日本手中
德国最高试验速度是550千米/小时
日本可以达到603
而这次我国这辆列车的速度达到620
这样高的速度下
如果要达到商用的震动和噪音标准
就需要用到真空管道
要知道
真空管道价格可不便宜
国家100万的经费
也只让研究团队建起了一条45米长的环形试验线
除此之外
由于磁悬浮列车的特殊性
目前无法实现变轨
只能实现点到点的传输
这是一个非常大的弊端
我国铁路需求量一直很大
如果无法实现轨道联网
那么高温超导磁悬浮的经济性就不会高
不过
我们既然已经能够造出真车了
那么这些问题都可以慢慢来解决
根据相关测算预计
600公里的高温超导磁浮轨道线造价为2.5亿人民币左右
只比现在高铁高0.5-1亿元
随着磁轨、电机等量产
相关产业链形成规模化
成本还会降低
要知道
不管是汽车、轮船还是飞机
甚至是我们引以为傲的高铁
这些交通工具都有外国技术参与其中
而这台高温超导磁悬浮列车
则是由我国完全自主建造的
目前我国正在筹划高温超导磁悬浮列车的路线
多地已经预留高速磁悬浮通道
按照道路规划的年限来看
也许十年后
我们就可以实现早上在广东吃肠粉
晚上在北京吃烤鸭了
朋友们对自己家乡通磁悬浮列车期不期待呢
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我们下期再见
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