超导磁悬浮列车能比飞机快 理论时速可达3000公里

07.11.2015  09:16

  地上跑的列车可以比飞机还要快?在不久的将来,都会变成现实。工博会上,上海超导科技股份有限公司展台前的“超导小列车”成为一大亮点。目前,日本东海旅客铁路株式会社研发的超导磁悬浮列车,测试时速已经达到603公里,为世界高铁之最,从东京到名古屋的超导磁悬浮铁路已于2014年动工兴建。更称奇的是,在低压管道中,超导磁悬浮列车可实现1500公里的时速,理论时速可高达3000公里。

  超导磁悬浮列车为何能实现“飞一般”速度?上海超导公司市场总监彭楚尧表示,超导磁悬浮列车利用超导材料的完全抗磁性(“迈斯纳效应”)与地面磁体产生相互排斥实现列车的悬浮,然后利用高温超导材料量子锁定的特性,将列车锁定在轨道之内。如此,加速完成之后列车前行基本无需动力,在真空下更可做到完全无动力行驶。相比起传统的电磁悬浮,超导磁悬浮技术可以在不需要通电的情况下实现更高的悬浮距离,从而更加安全、速度更快、并且能耗更低,该技术也是未来高速铁路发展最有前景的方向,要想打造超导磁悬浮列车,最核心的元件就是高性能高温超导材料。

  经过数年研发,上海超导成为国内唯一一家实现二代高温超导带材批量化生产与销售的企业,打破美国、日本在该领域的垄断地位。第三方评估数据显示,此次上海超导展出的二代高温超导带材,磁场下性能比目前国际上最好的产品高出25%,同时价格低30%。此外,上海超导还自主研发了具有全球领先性能的“超低阻带材接头技术”,实现了2.3纳欧的全球最低工业接头电阻,加速了二代高温超导带材的大规模应用与产业化。

  除了“未来列车”,超导带材还能用在哪些领域?

  彭楚尧表示,以电网改造为例,目前以铜为主的高压电缆线不但尺寸大,而且损耗高。如果采用超导电缆,高温超导材料的零电阻特性可使输电损耗大幅降低,并将电缆的载流量提升数倍,同时还可实现电缆线从架在天上到埋入地下。在美国,超导电网改造已开始,2008年4月世界上第一条商业化高温超导电缆在纽约长岛投入运行。上海电缆研究所2007年开始超导电缆示范工程项目建设,并于2013年在宝钢投入运行使用。

  在高能耗的铝挤压行业,传统感应加热器设备加热效率仅为40%左右,应用超导感应加热技术,可将加热能效提高到85%以上。一台1MW的超导感应加热器每年可节电约700万度。今年,上海超导与中科院合作,成功研制出了国内第一台“超导感应加热设备”。目前,已经与多家铝加工企业达成合作意向。

  同时,上海超导还加快与相关科研院所、大学共同开发超导材料在超导电机、磁共振成像、超导磁悬浮等领域的应用,目前都处于试验论证阶段。