據科技部網站消息,科技部12月4日發布《對十四屆全國人大一次會議第2199號建議的答復》。科技部表示,“十三五”期間,已攻克了時速600千米高速磁浮列車核心技術,將依托“十四五”國家重點研發計劃,繼續支持高速磁浮交通系統工程化技術與運營系統集成技術攻關,研究形成時速600千米高速磁浮試驗線方案和商業運營成套解決方案,為我國高速磁浮交通發展提供科技支撐。

PART.01
高速磁浮交通科技攻關成果顯著
科技部高度重視高速磁浮交通系統技術研發,連續多個五年計劃支持高速磁浮交通科技攻關。
“十三五”期間,國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項部署了“磁浮交通系統關鍵技術”項目,由中國中車股份有限公司牽頭,聚集高鐵、磁浮方面優勢資源組建聯合研發團隊,在前三個五年計劃研究成果基礎上,攻克了時速600千米高速磁浮列車核心技術,形成了具有完全自主知識產權的成套技術和裝備,并開展了高速仿真試驗和低速運行試驗。
在先進制造領域,“十三五”期間,依托國家重點研發計劃“制造基礎技術與關鍵部件”重點專項部署“高速精密懸浮軸承”項目,研發了高速電主軸驗證用磁懸浮柔性轉子原理樣機,實現跨臨界工作轉速≥70000r/min,回轉精度優于0.003mm,為高端裝備軸承技術升級提供支撐。
在材料領域,依托“十四五”國家重點研發計劃“稀土新材料”重點專項部署“磁懸浮等軌道交通系統用高可靠性稀土永磁材料制備技術”項目,研發制備低成本、高性能、高服役穩定性磁體,為磁懸浮等軌道交通用稀土永磁材料及應用提供理論指導和技術支撐。
目前,全球商業運營的城市磁懸浮線路有四條,分別是上海磁懸浮示范線、長沙磁浮快線、北京磁浮S1線和韓國仁川機場磁懸浮線。其中,上海磁懸浮示范線是世界上唯一的高速磁懸浮線路,采用德國TR技術體系,設計時速430千米;其他三條都是中低速磁懸浮線路,采用日本MLU技術體系或中國自主技術體系,設計時速100-120千米。
“時速600千米的高速磁懸浮可填補高鐵和航空運輸之間的速度空白,形成包括航空、高鐵、高速磁懸浮和城市交通的速度梯度更加合理、高效、靈活便捷的多維交通架構。”國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項總體專家組組長、北京交通大學教授賈利民曾公開表示。
優勢凸顯,市場也正順勢增長。資料顯示,從中國城市磁懸浮行業市場規模來看,2017—2020年分別為42.6億元、45.8億元、49.2億元和53.1億元,年均增長率為7.6%。2021年中國城市磁懸浮行業市場規模為50.9億元,2022年市場規模達到59億元,同比增長10%。
PART.02
多家線纜企業積極入局
2021年7月20日,由中國中車承擔研制、具有完全自主知識產權的時速600千米高速磁浮交通系統在青島成功下線,這是世界首套設計時速達600千米的高速磁浮交通系統,標志著我國掌握了高速磁浮成套技術和工程化能力。
高速磁浮鐵路系統由線路、車輛、供電、運行控制系統四個主要部分構成,其中,交通系統的驅動由長定子直線同步電機完成。位于軌道上的長定子繞組就是由中壓電纜繞制而成。當變頻電流通過電纜繞制的繞組時形成強大的磁場,為磁浮列車提供高速運行的動力。
這項電纜關鍵核心技術研究任務由上海電纜研究所牽頭相關團隊共同承擔,歷經多年的潛心鉆研,攻克了多項關鍵核心技術,研發出了高速磁浮長定子繞組電纜、饋電電纜等牽引供電系統用電纜及附件系列產品,成功掌握了高速磁浮牽引供電系統用電纜及附件系列產品的集成技術及產業化能力。
圍繞國家重點研發計劃“先進軌道交通”重點專項“高速磁浮交通系統關鍵技術研究”,上海電纜研究所與青島四方展開積極合作,發明提供了高速磁浮系統庫內組裝軌道、調試線建設全部牽引供電系統用電纜及附件產品,為600千米高速磁浮成功下線奠定了扎實的動力保障。
在中低速磁浮方面,長沙磁浮快線是我國首條完全擁有自主知識產權的中低速磁浮商業運營示范線,全長18.55千米,設計速度為每小時100千米,于2014年5月開工建設,2016年5月6日正式投入運營。作為湖南省本土企業,金杯電工為該工程提供了直流1500V及WDZA GERS4低壓電力電纜,長達72千米。
另外,長纜科技12月8日在互動平臺表示,公司直流電纜附件有應用于磁懸浮列車供電系統上,但目前銷售規模較小。
業內另一家企業——永鼎股份在磁懸浮領域也有相應布局。公司此前表示,永鼎股份此前表示,高溫超導已在金屬加熱、超導風機、可控核聚變堆、磁懸浮、超導電纜等新材料應用領域具備應用基礎。公司以業內獨有的磁通釘扎技術,研制應用于高強磁場工況下的高載流超導帶材,推進了在超導感應加熱和可控核聚變堆的應用。
據了解,磁懸浮根據懸浮力的產生原理不同,主要分為電磁懸浮、電動懸浮和高溫超導磁懸浮。高溫超導磁懸浮技術利用非理想第二類高溫超導體在混合態中的磁通釘扎特性,實現穩定懸浮。
值得一提的是,今年3月31日,我國自主研制的首套高溫超導電動懸浮全要素試驗系統,在長春完成首次懸浮運行。此次懸浮運行對超導磁體、直線同步牽引、感應供電及低溫制冷等超導電動懸浮交通系統的關鍵核心技術進行了充分驗證,標志著我國在高溫超導電動懸浮領域實現重要技術突破,也為推動超導電動懸浮交通系統工程化應用奠定了基礎。
PART.03
機車線纜技術創新仍需加力
2019年印發的《交通強國建設綱要》指出,要推進干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通融合發展。實現3萬噸級重載列車、時速250千米級高速輪軌貨運列車等方面的重大突破。合理統籌安排時速600千米級高速磁懸浮系統、時速400千米級高速輪軌(含可變軌距)客運列車系統、低真空管(隧)道高速列車等技術儲備研發。
“十四五”期間,中國城市軌道交通運營里程有望新增5000千米,這為各類機車車輛及其線纜的發展帶來了新機遇。
隨著中國高鐵動車和地鐵車輛出口的增加,中車正在統一采購標準,制定和完善具有自主知識產權的產品標準,環保標準。車輛的發展趨勢是更輕、更環保,由此要求線纜的尺寸更小、安全性更高。
如今,我國已經突破時速400千米級高速鐵路和600千米級高速磁懸浮鐵路的關鍵核心技術,并且生產了樣車。機車線纜生產企業應加大研發投入,提升企業創新能力,充分滿足上述兩種列車的運行條件。
同時,中車對機車線纜的禁限用物質和環保TVOC要求也在增加,機車材料廠和線纜生產企業必須引起足夠的重視,從材料源頭開始到工藝處理都需要下精力研究,使之徹底滿足中車的要求。
還需注意的是,我國機車車輛技術是在引進、消化、吸收、再創新的基礎上發展起來的,相應高端數據線纜、以太網電纜仍然以進口品牌為主。隨著國際環境的變化,高端數據線纜、以太網電纜、同軸電纜等高端通信電纜以及基礎原材料都迫切需要進行國產化替代,以為國家交通運輸的長期發展奠定堅實的基礎。