（原標(biāo)題：又一大動作！中國研發(fā)“超級高鐵”,，理論時(shí)速可達(dá)1000公里！）

科技狂人馬斯克倡導(dǎo)的“超環(huán)高鐵”已經(jīng)在美國得到認(rèn)可,，正在進(jìn)行可行性方案研究,，超環(huán)高鐵利用了低真空管道和磁懸浮技術(shù)，速度將接近飛機(jī)的1000公里時(shí)速,。這種高鐵不僅可以修筑在地表,，也可以開挖地下隧道。在中國,，這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)也正在進(jìn)行中,。《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者在成都的一間實(shí)驗(yàn)室里,，看到中國科學(xué)家正在為之努力,。

中國公布高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)

成都西南交通大學(xué)搭建的，全球首個(gè)真空管道超高速磁懸浮列車環(huán)形實(shí)驗(yàn)線平臺,，是國內(nèi)第一個(gè)載人高溫超導(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線,。線路總長45米，設(shè)計(jì)載重300公斤,，最大載重可達(dá)1噸,，懸浮凈高大于20毫米，是目前國際上同等載重能力,，截面最小,、永磁材料用量最少的超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)，可進(jìn)行0-50km/h的實(shí)際動態(tài)運(yùn)行實(shí)驗(yàn),，別小看這些復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備,，在真空管道理想狀態(tài)下，這項(xiàng)技術(shù)上的創(chuàng)新,，可將列車?yán)碚摃r(shí)速提高到一千公里以上的更高速度,，換句話說，眼前的這堆實(shí)驗(yàn)設(shè)備，搭建的將是人類目前能觸摸到的未來超級高鐵的雛形,。

西南交通大學(xué)牽引動力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士副教授鄧自剛：很多指標(biāo)都是國際領(lǐng)先的,。我們核心的東西，它的實(shí)際載重能力,，能夠懸浮一噸重,。我們這個(gè)軌道的截面積，是現(xiàn)在全世界最小的,，就是它的寬度只有120毫米,，厚度只有25毫米，它用的永磁材料特別少,。

中國科學(xué)家推出的這項(xiàng)高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù),，一經(jīng)公布，就引起了世界最大的電子電氣工程師協(xié)會——美國IEEE協(xié)會的關(guān)注,，他們用兩個(gè)整版的文字報(bào)道了中國人的這項(xiàng)科研成果,，英國BBC、美國CNN,、歐洲公共電視臺等媒體,，紛紛趕赴西南交通大學(xué)展開實(shí)地調(diào)查報(bào)道。這一項(xiàng)科技技術(shù)的誕生,，可能沒有引起民眾的過多關(guān)注,，但在世界眾多科學(xué)家的眼里，中國人這次干出了幾乎是一件革命性的技術(shù)創(chuàng)造,。

鄧自剛：當(dāng)時(shí)它的標(biāo)題叫超級管道,，然后下面還有評語，它覺得這個(gè)顛覆性技術(shù),，可能對未來人們的出行方式,，或者航天應(yīng)用,，各方面應(yīng)該都會有革命性的意義,。

這個(gè)被世界多位科學(xué)家稱為顛覆性技術(shù)的“超級管道”，是如何能夠懸浮在軌道上行駛的呢,？37歲的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄧自剛告訴記者,，幾十年來，西南交大,、國內(nèi)科研院所和眾多制造企業(yè)的專家,，不斷地接力式研發(fā)實(shí)驗(yàn)，才誕生出今天的成果,。

磁懸浮技術(shù)是上世紀(jì)二十年代德國人最早提出的,，距今差不多已有百年歷史。此后幾十年，德國在常導(dǎo)磁懸浮,、日本在低溫超導(dǎo)磁懸浮方面一直保持著技術(shù)領(lǐng)先,；中國從上世紀(jì)八十年代中期開始追趕，但是想要追上六十年的技術(shù)差距,，無疑是一個(gè)巨大的難題,。

如果要完成磁懸浮列車的研究制造，我們需要提前去邁過很多門檻,，比如高溫超導(dǎo)材料從哪里來,？特殊的軌道如何建設(shè)？車體究竟該怎樣設(shè)計(jì)等一系列的問題,，從無到有的這場挑戰(zhàn),，中國的科學(xué)家又是否能研發(fā)成功呢？

高溫超導(dǎo)磁懸浮中的超導(dǎo)指的是一種超導(dǎo)材料,，具有零電阻效應(yīng),，也就是說，電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)不發(fā)生熱損耗,，可以毫無阻力地在導(dǎo)線中形成強(qiáng)大電流,，從而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場。超導(dǎo)磁懸浮,，就是利用超導(dǎo)體的抗磁性,，實(shí)現(xiàn)磁懸浮。而所謂高溫超導(dǎo),，是指零下196攝氏度的液氮環(huán)境中,，超導(dǎo)所具有的特性；低溫超導(dǎo)是指在零下269攝氏度的液氦環(huán)境中,，超導(dǎo)所具有的特性,。

與低溫超導(dǎo)和常溫超導(dǎo)相比，高溫超導(dǎo)有一個(gè)最大特點(diǎn)：它有自穩(wěn)定性,，換句話說,，把高溫超導(dǎo)體放在永磁軌道上后，既能懸浮,、又能懸掛,，不管運(yùn)動還是靜止，都能懸??；而且在永磁軌道上，高溫超導(dǎo)體還提供穩(wěn)定的導(dǎo)向力和懸浮力,，也就是不會上下左右搖晃,，像釘子一樣牢牢地扎在永磁軌道上面。

超導(dǎo)層厚度僅為頭發(fā)絲的百分之一

可以懸浮又可以懸掛，看起來有點(diǎn)像變魔術(shù),。這其中的秘密在哪里呢,？鄧自剛介紹，首先是鋪設(shè)在軌道上的永磁材料,。其實(shí)高性能的永磁材料,，國外已經(jīng)研制生產(chǎn)多年，但這些產(chǎn)品技術(shù)曾經(jīng)對我國長期封鎖,，不要說買不到,，就是想去參觀都不行。唯一的辦法,，就是中國人自己造,。磁懸浮實(shí)驗(yàn)室在成都，但磁懸浮的材料,，卻在杭州一家企業(yè)默默地研發(fā)生產(chǎn),。

研制高性能的永磁材料，尤其用于高溫超導(dǎo)磁懸浮軌道上的永磁體,，首先需要將十幾種原料,、包括多種稀土材料熔合、均勻分布,。

杭州永磁集團(tuán)有限公司副總裁冒守棟告訴《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》記者,，這個(gè)過程好比揉面，很難,，但是對磁鋼的性能很關(guān)鍵,。

在對十幾種原料進(jìn)行精密排布后，就需要用電流給磁鋼充磁,，這也是危險(xiǎn)性比較高的環(huán)節(jié),。如果充磁充不好，容易造成它性能不穩(wěn)定,，有些時(shí)候控制不住,，磁鋼容易飛到天花板上去。

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),，高性能永磁材料總算成功研制成功,，但接下來又一個(gè)難題出現(xiàn)了：那就是怎樣把永磁體拼接在一起形成磁懸浮導(dǎo)軌,？由于永磁體之間相排斥的磁力很大,，一小塊可產(chǎn)生300多公斤的推力，一不小心就可能跑偏,。那么,，有什么方法能有效解決拼接、組合難題呢？

杭州永磁集團(tuán)有限公司副總裁冒守棟：要靠一系列設(shè)計(jì)的工裝,，通過機(jī)械的方式,，一點(diǎn)一點(diǎn)把它固定好，一個(gè)磁鋼固定好,，再裝下一個(gè)磁鋼,。

西南交通大學(xué)牽引動力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士鄧自剛：當(dāng)時(shí)也是前期做了很充分的一種設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了夾具之后,，然后現(xiàn)場又不斷地摸索,，不斷地改進(jìn)，最后找到了一種比較優(yōu)的方式,，我們最后84塊永磁軌道,，安裝只花了一天的時(shí)間。

永磁導(dǎo)軌材料的難題得到解決之后,，鄧自剛的團(tuán)隊(duì)開始面臨第二道難題的考驗(yàn),，這就是世界制造磁懸浮列車最為核心的高溫超導(dǎo)材料。

鄧自剛：我們的超導(dǎo)材料,，就裝在我們車子四個(gè)角,，這塊黑色的蓋板里面。這個(gè)超導(dǎo)材料,，它就替代了咱們汽車的四個(gè)輪子,。這個(gè)超導(dǎo)材料，在我們液氮低溫的環(huán)境里面,，它就可以實(shí)現(xiàn)懸浮,。

本世紀(jì)第一個(gè)10年，全球只有3家第二代高溫超導(dǎo)材料供應(yīng)商,，2家在美國,，以昂貴的價(jià)格向全世界銷售，另一家企業(yè)在日本,，但禁止出口,。如果材料只能靠進(jìn)口，我國發(fā)展高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)就會被“卡脖子”,。經(jīng)過多方尋找,，鄧自剛把目光鎖定在上海超導(dǎo)科技公司。

上海超導(dǎo)科技股份有限公司超導(dǎo)材料事業(yè)部副總經(jīng)理吳祥：為什么我們做這個(gè)事情,？也是有一個(gè)情懷在,。因?yàn)橐郧拔覀內(nèi)⒓訃H會議，大家來報(bào)道的超導(dǎo)材料,，都是別人做的,，一說到中國的超導(dǎo),，提問的就非常的少，就是有一種感覺,，就是中國沒有人做出來這個(gè)東西,。我們的想法就是，不管怎么樣,，一定要把這個(gè)做出來,，就是為了爭這口氣。

2011年,，上海超導(dǎo)科技公司正式成立并開始研發(fā),。他們遇到的第一個(gè)難關(guān)，就是怎樣將不同的涂層和超導(dǎo)帶材緊密連在一起,。超導(dǎo)帶材是由好幾層不同原料加工涂抹在一起的,，超導(dǎo)層位于中間核心層，外面主要分為機(jī)帶,、隔離層,、緩沖層等七、八層,，之所以加這么多層,，主要起保護(hù)、緩沖作用,，相當(dāng)于給中間層的超導(dǎo)帶材,，穿了一套防護(hù)鎧甲，讓超導(dǎo)帶材的性能保持穩(wěn)定性和一致性,。但這幾層原料都不同,、涂抹的厚度，需要非常薄,、非常均勻,。工藝難度極大。

上海交通大學(xué)國家能源智能電網(wǎng)（上海）研發(fā)中心電氣工程系特別研究員趙躍：它是在一個(gè)50微米厚的,，不銹鋼帶材上,，所鍍著的超導(dǎo)薄膜，50微米厚的是一個(gè)什么概念,？就是我們大概頭發(fā)絲一樣的厚度,，但是它們中間所起到的，最重要的超導(dǎo)層厚度,，僅為頭發(fā)絲厚度的大概1%左右,。

上海超導(dǎo)科技股份有限公司超導(dǎo)材料事業(yè)部副總經(jīng)理吳祥：超導(dǎo)層其實(shí)說白了，是我們現(xiàn)在最難鍍的,，因?yàn)樗墓に嚭芴厥?，我們用的是激光附著沉積來鍍膜,。

但最艱難的,，是將超導(dǎo)帶材連接在一起的技術(shù),，盡管現(xiàn)在超導(dǎo)帶材長度已從最初的百米級做到現(xiàn)在公里級長度，但受限于現(xiàn)有技術(shù),，世界上還沒有不做接頭的超導(dǎo)帶材,。超導(dǎo)帶材一有接頭，就會有電阻,。如何把電阻降到最低值,，不僅是中國人的難題，也是世界各國企業(yè)面對的難題,。

吳祥：我們公司研制了一個(gè)超導(dǎo)接頭技術(shù),，它的電阻能夠達(dá)到兩納歐姆左右，現(xiàn)在國際上大家正常能夠做到幾十納歐姆左右,。兩納歐姆算是目前比較低的了,。

經(jīng)過3年多的努力，世界先進(jìn)水平范圍內(nèi)的超導(dǎo)材料,，終于在中國上海研制成功,。

趙躍：我們同樣的一個(gè)條件，和國際的一些同類產(chǎn)品進(jìn)行比較,，它的性能,、載電流能力提高了25%，在這個(gè)條件下,，我們絕對領(lǐng)先,。

這種性能先進(jìn)的超導(dǎo)材料應(yīng)用前景廣闊，不僅用于磁懸浮交通,、還運(yùn)用到超導(dǎo)電纜,、新能源汽車無線電充電系統(tǒng)、甚至國防軍事上,，比如導(dǎo)彈新的發(fā)射技術(shù)——冷發(fā)射,。

趙躍：傳統(tǒng)的導(dǎo)彈方式是點(diǎn)火發(fā)射，在一開始導(dǎo)彈點(diǎn)火的過程中,，會產(chǎn)生大量的熱,，被敵方偵查到，這樣會對導(dǎo)彈采取一定的措施,。如果我們采用超導(dǎo)儲能裝置,，在短時(shí)間把巨大的能量，迅速地釋放出去,，可以把這個(gè)武器拋射到空中,，達(dá)到一定的高度再點(diǎn)火,，敵人就很難發(fā)現(xiàn)，這是一個(gè)非常熱門的技術(shù),，各個(gè)發(fā)達(dá)國家都在研究,。

材料和軌道這兩道難關(guān)通過了，西南交大實(shí)驗(yàn)室里的鄧自剛,，開始面對最后的難題,，磁懸浮的實(shí)驗(yàn)車。

和其他材料研發(fā)的模式一樣,，磁懸浮實(shí)驗(yàn)車的研發(fā)工作,，從成都轉(zhuǎn)移到了中車唐山機(jī)車公司。怎么讓車懸浮起來,，還能保持磁懸浮車無論轉(zhuǎn)彎,，還是上下坡，都能安全,、平穩(wěn)運(yùn)行,、沒有噪音呢？中車唐山機(jī)車公司的科研人員接過了研發(fā)的接力棒,。

中國中車唐山機(jī)車車輛有限公司博士高級工程師吳會超：我們每個(gè)轉(zhuǎn)向架,，相當(dāng)于蜈蚣的一排腿，我們轉(zhuǎn)彎的時(shí)候,，就過彎道的時(shí)候,，每個(gè)模塊，都可以靈活進(jìn)行轉(zhuǎn)動,，這樣的話,，我們懸浮車過整個(gè)的小彎道，是非常靈活的,。

2014年,，真空高溫超導(dǎo)磁懸浮實(shí)驗(yàn)線，在西南交大的成都實(shí)驗(yàn)室里順利搭建完成,。西南交大幾代學(xué)者,，通過不懈努力，在磁懸浮領(lǐng)域創(chuàng)下一個(gè)又一個(gè)研制奇跡,。與此同時(shí),，他們在科研理論上的貢獻(xiàn)，也獲得了國際國內(nèi)的巨大反響,。2016年,，鄧自剛的大學(xué)老師王家素、王素玉老師，將自己畢生研究的心血,，撰寫下來,，在德國出版發(fā)行。此時(shí),，距德國學(xué)者提出磁懸浮技術(shù)將近百年,，這是中國學(xué)者在磁懸浮發(fā)源地德國，第一次用英文出版發(fā)行的超導(dǎo)專著,。

西南交通大學(xué)牽引動力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士鄧自剛：這兩本書就體現(xiàn)了一個(gè),，高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù),，從領(lǐng)先到被追趕,，到再次領(lǐng)先的一個(gè)過程。

西南交大在高溫超導(dǎo)磁懸浮方面的研究成果,，也強(qiáng)烈吸引著國外同行,。鄧自剛告訴記者，幾個(gè)月后,，也就是2018年7月,，有幾名巴西學(xué)者會來西南交大留學(xué)。

西南交通大學(xué)首席教授牽引動力國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張衛(wèi)華：隨著我們今年時(shí)速400公里,、400公里+,，這樣一個(gè)試驗(yàn)平臺的完成，我們速度也可以做到最高,。接下來我們還做時(shí)速1500公里,，所以說我覺得我們在國際上，應(yīng)該無論高溫超導(dǎo)磁浮,，還是真空管道,，都是走在前面的。

目前中國,、德國,、日本、美國,、巴西等國正加大力度推進(jìn)超導(dǎo)磁懸浮車的實(shí)用化進(jìn)程,。美國Hyperloop one公司在內(nèi)華達(dá)沙漠搭建了500 m長的真空管道試驗(yàn)線，并于2017年實(shí)現(xiàn)了310 km/h的最高時(shí)速,。 在國內(nèi),，中車青島四方機(jī)車公司，2016年10月正式啟動,，研制時(shí)速600公里的高速磁浮列車項(xiàng)目,。2017年8月，中國航天科工集團(tuán)宣布,，人類第五種交通工具“高速飛行列車”項(xiàng)目已開展研究論證,，時(shí)速最高可達(dá)4000公里,，相比現(xiàn)在京滬高鐵運(yùn)行的最高時(shí)速350公里，要快出10倍,！

半小時(shí)觀察

在科技研發(fā)最關(guān)鍵的時(shí)刻,，我們的鏡頭能記錄的都是過程中的艱辛和枯燥。但正如西南交大校長所說,，今天這個(gè)時(shí)代就是一個(gè)創(chuàng)造奇跡的時(shí)代,。中國的高鐵今天已經(jīng)走在了世界的最前面，而下一代革命性的技術(shù)研發(fā),，中國科學(xué)家也沒有絲毫的松懈,，也許在不久的將來，你我坐上時(shí)速上千公里的高鐵時(shí),，我們會回想起今天這些科學(xué)家們的艱苦努力,，過程就是這樣的枯燥，但最終匯集在一起的就是中國制造的奇跡,。