同济大学高速磁浮试验线上，一列中国红涂装呼应耀黑嵌边、车头呈钻石外形的磁浮列车奔驰而来。

　　3月10日，由中车株洲电力机车有限公司（以下简称“中车株机”）研制的首列商用磁浮3.0列车完成相关动态试验和系统联调联试。这标志我国掌握了中速磁浮关键核心技术，磁浮技术创新及产业发展继续走在世界前列。

　　该列车是由中车株机完全自主打造的一款商用磁浮新产品，实现了多项技术突破。相较于商用磁浮1.0和2.0列车，它有哪些亮点和优势，又攻克了哪些技术难关？记者就此采访了商用磁浮3.0列车科研团队专家、中车株机磁浮系统研究所副所长张文跃。

　　亮点纷呈——

　　搭乘体验如坐云端，实现全自动化驾驶，“陆地飞行”体验感升级

　　磁浮列车被誉为“地面飞行器”。按照运行速度划分，磁浮列车可分为三类：时速160公里以下划为低速范畴；时速160-250公里之间称为中速；时速250公里以上即为高速。

　　21世纪以来，中国城市轨道交通迅猛发展。尽管我国磁浮技术起步晚，但发展迅速。其中，中速和中低速磁浮，因绿色环保、综合造价低、易于修建、维护成本低，更加适用于城市轨道交通及旅游观光等优势，其研制和应用一直是我国相关领域的发展重点，在二十多年的发展历程中，实现了从无到有的历史性突破，中车株机在商业磁浮列车研发推广方面所取得的成就便是生动注脚。

　　2016年5月6日，连接高铁长沙南站和长沙黄花机场的长沙磁浮快线开通试运营。这是我国首条具有完全自主知识产权的中低速磁浮商业运营示范线，也是世界上最长的中低速磁浮运营线。

　　“长沙磁浮快线上运营的正是中车株机研发的商用磁浮1.0列车。”张文跃告诉记者，初代商用磁浮列车设计时速为100公里，适用于中小客流的城市内线、旅游景区等对噪声、振动、选线要求苛刻的场合。

　　中车株机对商用磁浮列车的研制始于2006年，同步推进的还有商用磁浮2.0和3.0列车的开发研制工作。从2016年、2020年再到2022年，国产商用磁浮列车加速迭代更新，伴随每一次“上新”，是运行速度、载客容量、爬坡能力、安全性等各方面性能和技术的突破提升，以及磁浮列车优势与应用价值的不断凸显。

　　提起这回“登场”的商用磁浮3.0列车，它有哪些优势？备受关注的自然是磁浮技术开发第一动力——运行速度。

　　2020年4月，商用磁浮2.0列车在长沙磁浮快线上跑出了最快160.7公里/小时的速度，较1.0列车实现了最高运行速度60%的提升，创造了当时短定子磁浮列车的世界纪录。时隔两年，中车株机完成了我国磁浮交通的再提速，推出了能够满足更大站间距、更快速交通需求的商用磁浮3.0列车。列车设计时速定位200公里，更加适合于目前城际、城郊的快速舒适旅行，让乘客体验更快捷的“陆地飞行”。提速的背后，与列车进一步轻量化有关。记者了解到，商用磁浮3.0列车大量采用了新型复合材料，进一步为车体“减重”。不过，最重要的“减法”是突破了传统轨道交通牵引设备安装在列车上的限制，将牵引系统从车身底部转移到了地面。

　　智能化的升级也是一大亮点。“相比于前两版列车，3.0列车更‘聪明’，可以实现全自动驾驶。”张文跃介绍，列车通过地面运行控制系统控制。为让列车跑得又稳又快，控制系统必须“耳聪目明”，首次采用的5G高频段毫米波车地无线通信技术发挥了重要作用。

　　据介绍，这款无线通信技术抗干扰性好、传输效率快，能够实时“看到”“听到”包括运行速度、位置、编组、操纵状态和正晚点情况在内的列车运行状态，以及机车设备的监测和诊断情况，并同步将相关数据回传至地面控制系统，确保全自动驾驶的环境适应性更强、安全系数更高。

　　不止于此，磁浮交通系统的独特优势在商用磁浮3.0列车身上体现得更为明显。例如，爬坡能力提升30%后，可以像“过山车”一样在100米内陡然爬升近3层楼高；随着转弯半径缩小，避让城市建筑更加游刃有余……张文跃说，两项性能的优化带来的是体验感的升级。“坐在宽3.7米的车厢内，充裕的空间和人性化的内饰，不仅‘高端大气上档次’，还能体验如同坐飞机般轻飘飘的感觉，让人身心放松。”

　　技术突破——

　　从短定子到长定子，牵引系统能力更强，“跑”起来更快更稳

　　说起磁浮列车，最显著的特点就是列车悬浮在轨道上。而悬浮的秘诀，是利用电磁铁产生的电磁吸力抵消地球引力。

　　磁浮列车在悬浮系统、牵引系统、制动系统、运控系统等各个子系统的联合作用下，不仅能“浮起来”还可以“跑起来”。可要让列车“跑得快”，关键还靠直线电机。通过布置在轨道上的直线电机所产生的磁力，列车就能被牵引前行。

　　根据结构不同，直线电机又可分为长定子和短定子。长定子、短定子有何不同？简单来讲，“长定子”直线电机的定子在轨道上，“短定子”直线电机的定子在列车上。

　　张文跃说，因结构简单且经济成本低，商用磁浮1.0和2.0列车都采用短定子直线电机提供牵引动力。但随着运行速度的提升，加速度、容量等各方面性能需要得到匹配性的提高，短定子直线电机已无法满足需求。

　　技术受限，亟须突破。针对商用磁浮3.0列车的性能要求，科研人员变更电机本体结构、优化磁路、提升控制系统性能……经过一系列技术攻关和调试验证，最终突破了长定子直线同步电机牵引技术，同时把逆变器等牵引设备由车身移至地面，不仅满足了高速运行的大功率需求，还进一步减轻了列车自身重量，获得更高的载客能力和加减速性能。

　　突破速度障碍的同时，安全性也是科研人员的关注重点。据了解，商用磁浮3.0列车配置了主动导向控制系统，借助主动控制的电磁导向系统，提升其抗侧风能力、转弯能力和横向稳定性控制等各方面能力。

　　经过高速化、安全化、智能化的提升，商用磁浮3.0列车可更好地满足大众绿色舒适出行需求。在得知列车完成联调联试消息后，不少人开始期待其正式载客运营。那么，3.0列车走进我们的生活，还要多久才能实现呢？

　　“此次联调联试成功意味着从试验方面证明，中速磁浮系统车辆、牵引供电、运控系统等系统的整体性达到了设计目标，系统整体具有可用性。”张文跃介绍，“随着以一小时通勤圈为基本范围的城镇化空间形态的逐渐形成，能够实现点对点快速到达的磁浮交通的优势也将越来越大。目前，3.0列车交通技术已经达到工程化和商业化的阶段。未来，只要市场环境成熟就可以投入使用。通过气密性提升、气动外形进一步优化、加大地面牵引功率等技术升级，还能满足高速运行的需求。”

　　升级优化——

　　完全取消车轨接触，采用非接触式感应发电技术进一步实现“降噪消音”，“3.0列车十分安静”

　　商用磁浮3.0列车设计时速为200公里，填补了该速度等级磁浮交通系统空白。

　　“填补空白”的背后依然有关键技术的突破。在采访中，张文跃不时提到一句话，“3.0列车十分安静”。没有了车、轨的接触摩擦，磁浮列车的噪音本就比普通轮轨列车低了很多。而“在车上放空、发呆都没问题”，是因为采用了无接触式供电方式，彻底消除供电的噪声。

　　磁浮列车的车载空调、通风、照明、乘客设施等用电设备，都由随车配备的可充电电池提供电能。一般来说，为车载电池以及用电设备供电的传统方法，是地面供电系统与列车之间的接触式供电。

　　“在列车运行过程中，接触式供电会造成不可避免的磨损，这些磨损除了会增加维修成本外，同样也会引发异常噪声。”张文跃表示，从严格意义上讲，传统接触式供电的最大制约还是运行速度受限。为突破供电的桎梏，科研人员尝试探索全新的高速受流技术。经多年努力，最终成功通过感应耦合电能传输方式，完全取消了车和轨道间的接触，实现非接触式的感应发电。

　　从1.0列车到3.0列车，通过商用磁浮项目实施，中车株机已攻克了包括牵引、制动、悬浮、受流等所有关键技术，构建起我国磁浮交通完整的产业链体系，为交通发展注入科技动力。回顾16年的研发历程，张文跃认为，“当前磁浮技术研发及应用的成就是以国家经济快速发展为根基，国家大力支持轨道交通创新发展是成功的决定性因素。”

　　交通是兴国之要、强国之基。从《交通强国建设纲要》到《国家综合立体交通网规划纲要》《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，推进现代化铁路强国建设、构筑立体交通运输网的规划设计，为磁浮交通的发展提供了舞台。张文跃说，作为新型的轨道交通产品，中速及中低速磁浮未来将加强数字化、智能化方向的技术升级和工程化应用。同时，理性应对市场推广过程中的挑战，提高市场接受度，让产业链的培育得以完善提升。（记者 陈瑶）