科技部高度重視高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)研發(fā),連續(xù)多個五年計劃支持高速磁浮交通科技攻關(guān)。
“十三五”期間,國家重點研發(fā)計劃“先進軌道交通”重點專項部署了“磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)”項目,由中國中車股份有限公司牽頭,聚集高鐵、磁浮方面優(yōu)勢資源組建聯(lián)合研發(fā)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(shù),形成了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)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(fā)計劃“制造基礎技術(shù)與關(guān)鍵部件”重點專項部署“高速精密懸浮軸承”項目,研發(fā)了高速電主軸驗證用磁懸浮柔性轉(zhuǎn)子原理樣機,實現(xiàn)跨臨界工作轉(zhuǎn)速≥70000r/min,回轉(zhuǎn)精度優(yōu)于0.003mm,為高端裝備軸承技術(shù)升級提供支撐。
在材料領域,依托“十四五”國家重點研發(fā)計劃“稀土新材料”重點專項部署“磁懸浮等軌道交通系統(tǒng)用高可靠性稀土永磁材料制備技術(shù)”項目,研發(fā)制備低成本、高性能、高服役穩(wěn)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(shù)支撐。
目前,全球商業(yè)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(shù)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(shù)體系或中國自主技術(shù)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(gòu)?!眹抑攸c研發(fā)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(yōu)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(yè)市場規(guī)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(yè)市場規(guī)模為50.9億元,2022年市場規(guī)模達到59億元,同比增長10%。
2021年7月20日,由中國中車承擔研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的時速600千米高速磁浮交通系統(tǒng)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(tǒng),標志著我國掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。
高速磁浮鐵路系統(tǒng)由線路、車輛、供電、運行控制系統(tǒng)四個主要部分構(gòu)成,其中,交通系統(tǒng)的驅(qū)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(guān)鍵核心技術(shù)研究任務由上海電纜研究所牽頭相關(guān)團隊共同承擔。該公司自2002年開始承擔國家“863計劃”——高速磁浮交通重大專項:長定子繞組電纜及附件國產(chǎn)化等系列課題。期間,牽頭行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)建立聯(lián)合團隊,歷經(jīng)多年的潛心鉆研,攻克了多項關(guān)鍵核心技術(shù),研發(fā)出了高速磁浮長定子繞組電纜、饋電電纜等牽引供電系統(tǒng)用電纜及附件系列產(chǎn)品,成功掌握了高速磁浮牽引供電系統(tǒng)用電纜及附件系列產(chǎn)品的集成技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化能力。
圍繞國家重點研發(fā)計劃“先進軌道交通”重點專項“高速磁浮交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”,上海電纜研究所與青島四方展開積極合作,發(fā)明提供了高速磁浮系統(tǒng)庫內(nèi)組裝軌道、調(diào)試線建設全部牽引供電系統(tǒng)用電纜及附件產(chǎn)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(chǎn)權(quán)的中低速磁浮商業(yè)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(yè),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(tǒng)上,但目前銷售規(guī)模較小。
業(yè)內(nèi)另一家企業(yè)——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(yè)內(nèi)獨有的磁通釘扎技術(shù),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(jù)了解,磁懸浮根據(jù)懸浮力的產(chǎn)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(shù)利用非理想第二類高溫超導體在混合態(tài)中的磁通釘扎特性,實現(xiàn)穩(wěn)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(tǒng),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(tǒng)的關(guān)鍵核心技術(shù)進行了充分驗證,標志著我國在高溫超導電動懸浮領域?qū)崿F(xiàn)重要技術(shù)突破,也為推動超導電動懸浮交通系統(tǒng)工程化應用奠定了基礎。
2019年印發(fā)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(fā)展。實現(xiàn)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(tǒng)籌安排時速600千米級高速磁懸浮系統(tǒng)、時速400千米級高速輪軌(含可變軌距)客運列車系統(tǒng)、低真空管(隧)道高速列車等技術(shù)儲備研發(fā)。
“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(fā)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(tǒng)一采購標準,制定和完善具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品標準,環(huán)保標準。車輛的發(fā)展趨勢是更輕、更環(huán)保,由此要求線纜的尺寸更小、安全性更高。
如今,我國已經(jīng)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(guān)鍵核心技術(shù),并且生產(chǎn)了樣車。機車線纜生產(chǎn)企業(yè)應加大研發(fā)投入,提升企業(yè)創(chuàng)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(zhì)和環(huán)保TVOC要求也在增加,機車材料廠和線纜生產(chǎn)企業(yè)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(shù)是在引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的基礎上發(fā)展起來的,相應高端數(shù)據(jù)線纜、以太網(wǎng)電纜仍然以進口品牌為主。隨著國際環(huán)境的變化,高端數(shù)據(jù)線纜、以太網(wǎng)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(chǎn)化替代,以為國家交通運輸?shù)拈L期發(fā)展奠定堅實的基礎。
來源 | 上纜所傳媒
引用 | 觀察者網(wǎng)、北京商報、新民晚報、科技日報、央視財經(jīng)、《中國電線電纜行業(yè)“十四五”發(fā)展指導意見》
文字 | 常 佳 編輯 | 常 佳 審核 | 何曉芳 【免責聲明】本文所收集的部分資料來源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載出于傳遞和分享更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或?qū)ζ鋬?nèi)容真實性負責,文章僅供參考。如本文轉(zhuǎn)載內(nèi)容涉及版權(quán)等問題,請速與我們?nèi)〉寐?lián)系,我們將及時修改或刪除。
info@secri.com
021-65494605
上海市軍工路1000號
云纜學堂