又一垄断技术被打破，国产磁浮3.0列车落地，会动摇高铁地位么？

我国又一张大国名片现身，而这次是我们自己超越了自己。

前段时间，我国拥有完全自主知识产权的商用磁悬浮3.0列车，在同济大学磁浮试验线上，成功完成了动态试验和系统联调联试。

这款磁悬浮列车虽然目前规划时速仅有50到200公里/小时之间，但其理论时速却可以达到4000公里/小时。这种磁浮列车的成功研发，标志着我国在磁浮技术创新领域，再次走在世界前列，同时也意味着磁悬浮列车的使用空间更加广阔。

那么，随着磁悬浮3.0技术的突破，是否会动摇以高铁为主的，现有的陆路交通格局呢？磁悬浮和高铁，谁能代表交通工具的未来？在探讨这个问题之前，我们先聊聊为什么要研发磁悬浮技术。

一、磁浮列车的优势：速度

众所周知，根据爱因斯坦狭义相对论，物体运动速度越快，其质量也会增加，需要的动能也会相应地增加，而且这种关系是非线性的【m＝m0/（√（1-（v/c）^2））】。

因此，当速度越快时，需要的动能可能会呈几何式增加。在现实生活中，我们也有类似的案例，比如：如果以400公里时速行驶的高速列车，其能耗要明显高于350公里时速的高速列车。也可以说，350公里时速就是高铁商用的最佳速度极限。

如果要追求更高的速度怎么办？目前只有一种解决方案——磁悬浮列车。那么，磁悬浮列车能有多快？

2015年，日本“L0系”磁悬浮试验车在山梨县磁浮试验中心下线，跑出603公里的世界最高时速。2021年7月，由中国中车研制的高速磁浮列车，设计时速也达到600公里，而且已经实现稳定悬浮和动态运行。然而，这还不是磁悬浮的速度极限。

二、磁悬浮，为什么这么快？

特斯拉CEO埃隆·马斯克在2013年时提出一个“超级高铁”的构想，磁悬浮与真空管道技术相结合，可使磁浮列车时速达到4000公里。

“磁悬浮列车”概念，最初由德国科学家赫尔曼在1922年提出。当时提出的原理也很简单：应用电磁同极相斥的原理，最大限度降低交通工具的运行阻力，从而实现速度的极限提升。

从理论研究到商业探索，经过近百年的研发过程，磁浮列车在技术原理、运行规制等方面，已经衍生出多种路线。比如在轨道线路设计方面，就有“长定子”、“短定子”之分。

长定子，指的是定子直接设置在导轨上，可无限延伸的轨道线路，此前提到的国产3.0磁浮列车，采用的就是“长定子”线路模式。而“短定子”，指的是直线电机定子直接放在车辆内。由于其长短定子度受限于列车长度，故名“短定子”。

此外，按照磁体的不同，磁浮列车还可以分为“常导磁悬浮”、“超导磁悬浮”、“永磁磁悬浮”三种类型。

常导磁悬浮，是磁浮列车中的“始祖”。其原理，正如磁悬浮概念创立之初所言，利用直流电磁体的磁力效应，使整部列车悬空10mm左右，从而实现高速运行。

超导磁悬浮列车的核心原理，也是利用电磁同极相斥的物理规则，但它的关键优势在“超导”二字上。所谓超导，指的是特定导体在处于极低温状态时，其电阻无限接近于零的状态。低电阻优势，使超导装置的内部电流，能够达到常导磁悬浮列车数百倍。因此，大多数挑战速度纪录的磁浮列车，均采用超导方案。比如日本创纪录的“L0”系磁浮，在青岛试运行的中车磁浮，均属此列。

可以看到，磁浮列车之所以能够实现极高的运行速度，根源就在于对阻力、摩擦力的消除。内部装置，大幅度消除电阻，追求电能动力的最大化；外部运行，通过流体外形、悬浮方式，最大限度减少空气阻力和接地摩擦力。