2022年，长沙市将启动长宁磁浮快线建设。近年来，伴随我国磁悬浮技术的发展，我国已有多条自主可控的磁悬浮快线投入商业运营。当年，上海磁悬浮快线是我国第一条高速磁悬浮快线，但早年间，上海磁悬浮快线完全引进德国磁悬浮技术，历经数年，我国在中低速磁悬浮技术领域已拥有完全自主的知识产权。

　　中国起步晚发展快

　　1934年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔拥有制造磁悬浮铁路的基本专利，他的这件专利提出了一种通过电磁力引导无轮车辆悬浮在轨道上行走的发明构思。德国早期的磁悬浮技术研究以常导型、超导型磁悬浮技术并重，但后来经过分析比较，决定集中力量只发展常导型磁悬浮技术。在上世纪90年代初，德国的常导型磁悬浮技术已经成熟。

　　日本从1962年开始研究常导型磁悬浮技术，随着超导技术的发展，日本从上世纪70年代开始转向研究超导型磁悬浮技术。此前，日本在山梨县的试验线上创造出时速603km/h的世界最高记录。2014年9月，连接东京和名古屋的“磁悬浮中央新干线”正式开工建设，计划2027年开通东京至名古屋区间线路。日本中央新干线运营线采用的是低温超导磁悬浮技术。

　　中国的磁悬浮技术研究起步较晚，但在国家政策的推动下，发展势头非常强劲。2005年起，中国关于磁悬浮轨道技术主题的专利申请量相对于日本和德国优势明显。近年来，我国致力于高温超导磁悬浮技术的研究和应用。

　　2006年，完全引进德国磁悬浮技术的上海磁悬浮快线正式投入商业运营。2001年，上海磁浮交通发展有限公司先后引进了德国西门子公司、蒂森快速列车系统公司、磁悬浮国际公司以及德国线路及轨道梁技术公司的轨道、车辆、牵引和运行控制四大系统。

　　2016年5月6日，长沙磁悬浮快线开通运营，中国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁悬浮铁路诞生了。这是中国第一条自主施工、自主设计、自主制造、自主管理的中低速磁悬浮铁路，从最初的整套技术引进，到后来的完全自主知识产权，标志着中国磁悬浮技术实现了从研发到应用的全覆盖。

　　截至目前，长沙磁悬浮快线已经安全运营超过2000天，验证了技术的可靠性与安全性，2021年7月1日，长沙磁悬浮快线提速至140km/h。此外，同样拥有完全自主知识产权的北京磁悬浮快线于2017年年底正式商业运营。

　　细分磁悬浮技术特征

　　磁悬浮技术包括轨道、车辆、牵引、运行控制四大系统，磁悬浮轨道系统与地面基础连接用于支撑和导向列车，是磁悬浮列车安全、稳定运行的根本保证。道岔和导轨是磁悬浮轨道的核心技术。磁悬浮道岔分为机械道岔和电磁道岔。机械道岔按照道岔切换运行的方式可分为转动式道岔、旋转式道岔、平移式道岔、升降式道岔。

　　转动式道岔是最通用、最基础的磁悬浮道岔。德国磁悬浮轨道系统的道岔基本构造是在正线分岔处设一段整体可弯曲的钢梁，通过钢梁横移实现线路的转向，上海磁悬浮快线的道岔结构就采用这种方式。上海磁浮交通工程技术研究中心经过改良，将整体型道岔改进为节段型道岔结构，其包括了一根主动梁和多根从动梁，节段型道岔减少了转向长度的同时提高了运行舒适度，长沙磁悬浮快线就采用了这项道岔技术。

　　旋转式道岔、平移式道岔、升降式道岔与转动式道岔使道岔梁发生形变的方式不同，其实质上是完成了对道岔梁的替换。

　　电磁道岔不同于笨重复杂的机械道岔，其通过改变电磁铁通电方向（例如，通过控制指令进行改变），在目的轨道的运行方向产生均匀磁场，使列车可以根据需要沿左转轨道或右转轨道运行，缩短了道岔的响应时间，但道岔运行的可靠性需要通过优化控制技术进一步提高。

　　导轨技术包括了轨排技术及轨道梁技术。轨排与轨道梁的固定精度影响磁悬浮列车运行的稳定性，优化轨道梁结构以及基础的连接方式，可以减少轨道的沉降，提高轨道长期运营的安全性。

　　中德日专利申请跻身前列

　　伴随中国磁悬浮技术的迅速崛起，目前，中国已与德国和日本并列成为磁悬浮技术领域最领先的3个国家。

　　在轨道技术的专利申请上，德国专利申请人占据着磁悬浮轨道技术的半壁江山，且专利申请人是以西门子为代表的大型跨国公司；日本专利申请人的数量众多，其中日本的中部HSST开发株式会社在磁悬浮轨道专利申请的数量较多。另外，美国的麦克纳莫绅有限公司的研究专注于电磁道岔。

　　西门子、克劳斯玛菲科技、中部HSST开发株式会社都非常重视转动式机械道岔，这主要是由于转动式机械道岔转向轨道与固定轨道的连接可靠性高、成本低，易于产业化生产。就研究广度来看，西门子相对其他企业研究全面，除了在电磁道岔外，其在各技术领域上均有涉及。就研究深度来看，马克斯博格建筑有限公司专注于轨排技术和轨道梁技术，西门子对转动式机械道岔研究较为深入。

　　在国内，中铁第四勘察设计院集团有限公司磁悬浮轨道技术专利数量最多，其研究重点在于导轨技术，该技术包括了轨排技术和轨道梁技术的各个方面，如轨排的安装固定、轨排之间的连接以及轨道梁的结构及其施工方法，目前，其磁悬浮导轨技术已经成熟；上海磁浮交通工程技术中心（现为国家磁悬浮交通工程技术研究中心）主要引进、消化、吸收并改进德国的磁悬浮技术，其创新的导轨技术在国内具有成功的实践经验；以西南交通大学为代表的高校，自主研发了多条磁悬浮试验线，在涉及轨道技术的各个方面都进行了深入研究。

　　总体来看，我国的磁悬浮技术起步晚、发展快，在中低速磁悬浮交通技术领域拥有完全的自主知识产权。在磁悬浮轨道技术方面，我国达到了以导轨技术为特色、道岔技术全面发展的国际领先水平，可以进一步满足人们对磁悬浮交通更高速、更安全、更舒适的需求。（作者：施龙）