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长沙磁浮,是如何“赶超日韩”的?

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长沙磁浮,是如何“赶超日韩”的?

磁浮轨道技术发展数十年,应用场景却屈指可数。

目前,全球已经商业运营的磁浮线路有5条,分列我国的上海、长沙、北京以及日本爱知县、韩国仁川。

近年,因结构简单、造价低廉,更适用于城市轨道交通等优势,上海磁浮线路之后,国内外规划、兴建的磁浮交通系统大多属于中低速磁浮,其中国内发展尤为迅速,可以说已“赶超日韩”。

而“赶超日韩”最为关键的点,便在长沙磁浮列车上。


 格局

三国鼎立

2003年,上海磁浮列车示范运营线开始开放运行,成为世界上唯一商业运营的高速磁悬浮,时速高达430公里。

此磁浮,非彼磁浮。湖南磁浮技术研究中心有限公司总经理梁潇告诉国资潇湘融媒,目前国内外规划、兴建的磁浮交通系统,大多都属于中低速磁浮系统,运行时速在100公里左右。

2005年,日本爱知县首条中低速磁浮线路开通运营,一时令全球业界为之瞩目,并在很长时间内是世界上唯一的中低速通勤磁浮铁路,在磁浮铁路的历史上有着重要的意义。

7年后,韩国仁川机场磁悬浮列车试运行路线竣工。列车经过1年的试运行后于2013年9月正式开通。这让韩国继日本成为世界第二个实现中低速、城市型磁悬浮列车商业化的国家,最高时速可达110公里。

相对而言,国内中低速磁浮列车的开通,比日韩都要晚。

国内第一条中低速磁浮列车商业运营示范线位于长沙,直到2016年5月才正式开通启用。

至此,世界中低速磁浮列车的运营,形成了东亚中、日、韩“三国鼎立”的格局。

 态度

截然不同

国资潇湘融媒查询各方资料发现,三国鼎立的格局中,对于磁浮列车技术研究、规划,日本最早,技术也最成熟。日本从1972年就开始了磁悬浮列车试验,正在准备修建的中央新干线磁悬浮铁路,早在上个世纪八十年代就开始规划了。

中国磁浮技术研究也比较早,1982年,国防科技大学率先在中国开展磁悬浮技术的研究,但长期时间里,中国对磁悬浮列车技术的一直研究处于初级阶段。

韩国磁浮技术发展同样始于1980年代,3个独立的团体韩国机械材料协会、现代和大宇分别开发不同形式的磁悬浮技术。

三国均从“小白”起步,但过去几十年,对于磁浮的态度截然不同。

虽然2003年上海高速磁浮开通,成为世界第一条磁悬浮列车,但上海磁浮用的均是德国技术,而在这一年,日本磁悬浮列车的试验线路就创造出581km/h的时速。

耐人寻味的是,日本对于磁浮技术研究的决心,比世界各国都要坚决。

在2006年德国列车展上,发生了磁悬浮列车严重撞车事故,导致全世界都暂停或延缓了磁悬浮线路的修建工作。

在撞车事故之后,高速磁悬浮试验只有日本还在继续。

韩国政府对磁悬浮技术也表现出很浓的兴趣。韩国人口密集,大城市交通拥挤。因为地铁系统造价昂贵,一旦确认磁悬浮是安全和适应环境的可供选择的交通工具时,磁悬浮列车的商业化就只是一个时间问题。而在2005年,磁悬浮列车商业化纳入韩国国家星火项目。

视野回到国内,受德国列车展事故影响,加上上海磁浮开通后长期大规模亏损,以及国内高铁的快速发展,磁浮技术研究在国内一度遇冷,处境尴尬。

 技术

悬浮“8mm”

在中低速磁浮技术的研究和应用上,国内过去多年都落后于日、韩两国。那国内中低速磁浮列车,是如何通过长沙磁浮列车弯道超车,实现“赶超日韩”的呢?

国资潇湘融媒从湖南轨道集团获悉,在技术开发领域,长沙磁浮采用自主技术开发的中低速磁悬浮铁路使用磁铁,使列车悬浮在距离轨道8毫米的位置。

所谓“8mm”,就是当悬浮间隙小于额定值时,列车控制系统减小电磁力,列车向下降落,当降落到大于额定间隙时,控制系统又增加电磁力,将列车向上吸,这个控制过程每秒钟进行万余次,可使电磁力始终与重力保持动态平衡,列车稳定悬浮在距轨道8mm的位置。

据悉,与车辆悬浮在距离轨道10mm位置的日本技术不同,长沙磁浮不需要使用强力磁铁及液体氦,可将建设费减至地铁的一半,最多可减至三分之一。铺设铁轨所需要的占地面积也比较小。

此外,韩国仁川机场线也是列车保持持续悬浮8毫米的技术,这也被韩国机械研究院相关人士称之为核心技术。

 模式

局面破“冰”

在商业模式上,日本爱知东部丘陵线修建的初衷是服务2005年的日本世博会,而在世博会结束后,客流一落千丈。沿线各站通达的居住区数量有限,通勤客流无几,经营陷入了巨额亏损,甚至一度难以为继。

昔日的先驱,短短时间差点成为先烈。所幸之后当地政府介入将线路公有化,才打破了困局。

但日本爱知东部丘陵线之后,日本再也没有新的中低速磁浮线路建设,对于日本行业来说颇为无奈。

韩国仁川机场磁浮的运营也多有不顺,2012年列车经过1年的试运行后,本预计2013年正式开通,但在试运行中出现多种问题,加上完善安全对策,正式开通日期推迟到了2016年2月。

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△2016年2月日,仁川机场至仁川龙游站的磁悬浮列车投入正式运行。图/中国新闻网

“长沙磁浮运营后,效果很好。”长沙磁浮快线建设运营单位相关负责人多次公开表示。

据悉,鉴于长沙磁浮的良好运营,全国已有20多个城市派人来长沙考察,目前正为十多个城市做磁浮线的前期规划设计。

国内磁浮轨道发展的“冰冻”局面,初步得到了打破。

 速度

划时代的160.7km/h

随着中低速磁浮的应用场景发展,让磁浮快线速度进一步提升,已然成为世界各国的共识。

而在这一点上,对于中低速磁浮的速度记录,屡次在长沙磁浮列车上被打破。

梁潇告诉国资潇湘融媒,一旦把行驶速度提升至100公里/小时以上,就相当于对整个悬浮控制提出了更高的要求。

让中低速磁浮加速并不容易,中低速磁浮技术在国外已经持续研究了三十余年,然而一直未有较大的实质性进展。此前,世界上能达到的最高速度是131km/h,由日本HSST列车在试验线上完成测试。

长沙磁浮列车运营2个月后,为进一步提升我国中低速磁浮的科技水平与商业生命力,湖南省委、省政府作出战略部署,启动“中速磁浮交通系统”重大科技攻关,当时该项工作在世界范围内无成功经验参考,属于“无人区”。

中国工程院院士、轨道电力牵引动力专家刘友梅院士提出,如果长沙磁浮的测试速度能够达到160公里/小时,那么磁浮列车就迈入了中速的应用范围了,应用场景可以成倍的扩大。

为此,湖南磁浮中心吸纳了原长沙磁浮工程的主要技术骨干,并在全国范围内广纳贤才,先后引进多名科研人员。攻关组由湖南省磁浮技术研究中心(由湖南轨道交通控股集团负责具体管理)和湖南磁浮交通发展股份有限公司牵头组织,联合中车株机、国防科技大学、同济大学国家磁浮中心、中铁二院、湖南省交通设计院、西南交通大学、长沙理工大学等全国20余家技术顶尖的磁浮单位组成,以“全系统”“全商用”为高起点, 分24个子课题、6大子系统进行集智攻关。

历时将近4年,其中测试工作历时10个月,时速实现了从100到145、150、155、160公里的速度提升,最终完成列车的最高设计速度160.7km/h的测试工作。

160.7km/h,这是一个划时代数字。作为一个全新的世界记录,填补了全球该速度等级磁浮交通系统空白,是我国领先于世界完成中速磁浮系统达速测试的有力证明。

至此,在中低速磁浮技术领域,湖南通过长沙磁浮列车领跑世界,也带领我国商用磁浮迈入2.0时代。

作者 | 记者 赵露  通讯员 文琢

来源 |国资潇湘融媒

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本文作者2020-10-10 17:29
cifutimes
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作为高铁大国,为什么我们还要研发高速磁浮?发布时间:2020-07-20
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