中國高速磁懸浮技術：從“跟跑”到“領跑”

隨著技術迭代優化，磁懸浮車在未來交通運輸體系中將發揮重要作用，為出行方式和經濟社會發展注入新活力。

當銀白色的磁懸浮列車突破600公里時速時，窗外風景早已化為流動的光影，而坐在車廂內的你卻感覺不到絲毫顛簸，映入眼簾的是一塊全景屏，軌道在眼前鋪展，你仿若于云端滑行。中國磁懸浮列車正悄然改變人們對陸地交通速度極限的認知，讓“貼地飛行”成為現實。

2025年7月8日至10日，第十七屆中國國際現代化鐵路技術裝備展覽會在北京舉辦，在國家鐵道試驗中心室外展區，中車長春軌道客車股份有限公司首次展出了時速600公里超導電動高速磁懸浮列車，成為展會的“硬核”看點。

該列車采用高溫超導技術，通過車載超導磁體與軌道線圈的相互作用產生強大磁場，可將列車托離軌道約10毫米。該列車采用無人駕駛，所有指令均由地面控制中心完成，通過5G+北斗雙系統實現厘米級定位，這是全球首個真正意義上的全無人駕駛客運磁懸浮系統。低速時列車使用橡膠輔助輪支撐走行，當列車加速15公里/小時的時候，輔助輪自動收起，車身進入全懸浮狀態。中車長客工程師現場贊譽：“如同飛機起飛，低速需輪胎滑跑，高速才能展翼升空。”

第十七屆中國國際現代化鐵路技術裝備展覽會

該列車車體外殼采用碳纖維復合材料與高強度鋁合金，車窗玻璃自帶智能遮陽功能，能根據外界光照的強弱自動調節亮度和色調。車廂內噪音也比現行高鐵低，近乎圖書館環境的靜謐水平。由于依賴電力驅動，列車在運行中幾乎不產生直接的廢氣排放，這無疑也為環境保護帶來了福音。

在運營定位上，當前我國高鐵時速約為350公里，大型客機時速約為800～1000公里，而時速600公里的高速磁懸浮恰好位于兩者之間，填補輪軌和航空運輸間的速度空白。

立體交通和城市發展的新角色

聽到磁懸浮，很多人的第一反應可能是，中國不是已經有磁懸浮了嗎？

的確，磁懸浮列車并不新鮮，且國內已有3條在運營中的商業磁懸浮路線，但即便是速度最快的上海磁懸浮線，最高時速也只有400公里左右，全程30公里左右，扮演的僅是市內通勤的角色。

高速磁懸浮，意義就完全不一樣了，其速度已逼近飛機，未來若投入商業運營，京滬行程預計可縮短至2.5至3小時。當你上午在北京逛完故宮后，搭乘高速磁懸浮列車，中午就能在上海外灘欣賞江景，且不需要花費大量的時間去值機候機，也不需要過于關注氣候的變化，便利性和體驗感將大大提升。

根據規劃，中國將率先在粵港澳大灣區、長三角、成渝雙城經濟圈等區域布局磁懸浮走廊。預計到2030年形成“核心城市群+旅游專線”的網絡化布局。地方政府積極響應，深圳、成都、長沙等地已將磁懸浮納入綜合交通規劃。廣深磁懸浮已進入前期研究，目標時速600公里。而2025年6月2日開工的滬杭超高速磁懸浮商業線，不僅是全球首條全自主知識產權的超導磁浮線路，更將重塑長三角城市群的時空邏輯。

從“滑跑”到“貼地飛行”

從馬車到汽車、從火車到飛機，放眼歷史長河，經濟的發展與社會的進步，往往都離不開交通工具的升級，而交通工具日新月異的前提，是技術。

磁懸浮技術基于一個簡單的原理：將一塊磁鐵放置在超導體之上，磁鐵便會浮起并可輕松移動。超導體通常由冷卻系統和超導線圈組成，超導線圈通過高電流而產生強磁場，該磁場與軌道上的電磁鐵發生相互作用，實現列車的非接觸式穩定懸浮。

自1825年世界第一條輪軌鐵路誕生以來，人類始終受限于軌道與車輪的機械接觸。而磁懸浮技術通過電磁力實現懸浮與驅動，與軌道沒有直接的接觸，徹底擺脫了這一桎梏。

上世紀90年代，中國就開始關注并研究這項前沿技術，而2006年開通運營的上海磁懸浮示范運營線，打下了磁懸浮技術發展的堅實基石。該線路的成功經驗，極大地鼓舞了國內對磁懸浮技術的信心，經過多年的技術更迭和發展，我國的工程團隊攻克了高溫超導多項核心技術，取得完全自主知識產權。中國高溫超導磁懸浮列車不同于其他國家的低溫超導磁懸浮技術，它采用高溫超導材料，可實現最大的磁懸浮力和最小的能量損耗，使得中國高溫超導磁懸浮列車的運行更加經濟和可行。客觀來說，我國高速磁懸浮交通總體技術水平位居國際前列，其中，全系統集成技術和成套的工業化能力已達世界領先水平。

從“跟跑”到“領跑”

在全球范圍內，超導電磁懸浮技術主要由中國、日本、德國、美國主導，各國基于自身工業基礎和研究方向形成了不同的技術路線。

我國已經成為超導磁體技術專利的布局中心，但國外各企業在核心技術分支，如磁體整體結構等研發上仍然具有一定優勢，部分國外企業在超導磁體的核心技術上也已開展了專利技術布局。日本的超高速磁懸浮目前采用低溫超導線圈，依賴液氦冷卻。但日本鐵道綜合技術研究所開發了高溫超導HTS磁懸浮試驗車，代表了日本在超導磁懸浮領域的重要探索。德國在超導磁懸浮領域的研究主要集中在高溫超導材料和混合懸浮系統，德國未大規模推廣超導磁懸浮，但其本土企業如西門子在超導電機、磁體方面有技術儲備。美國在超導材料研究上處于前沿，且其本土企業如通用電氣和波音公司等對超導電機和磁懸浮軸承有一定的研究，但其商業化較慢。

總體而言，日本專利池最深、工程化最成熟，德國在電磁懸浮精密控制與軌道制造上持續領先，美國則以多元技術路線和風險投資驅動快速試錯，雖然專利數量總體低于日本、德國，但技術跨度大。

中國作為新興的高速鐵路技術研發國家，近幾年開始建設磁懸浮線路，研發活動活躍、創新能力逐步增強。隨著國家對磁懸浮交通技術發展的大力推進，我國的各個企業和研發機構對磁懸浮技術研發的關注度在持續提高，且高度重視該技術的知識產權保護，因此，與磁懸浮技術相關的知識產權數量也在逐年增加。

西南交通大學是國內最早開展高速磁懸浮列車技術研究的機構，其近5年申請的磁懸浮方面的專利占據半壁江山，為該領域內最為活躍的技術研發者并保持著較高的技術競爭力。西南交通大學一直致力于高溫超導磁懸浮車輛的工程化研究，2013年研制成功世界首條高溫超導磁懸浮環形實驗線，2014年建成世界首個真空管道高溫超導磁懸浮交通試驗系統，2019年建成高溫超導磁懸浮高速運行模擬試驗臺，2021年成功啟用世界首條高溫超導高速磁懸浮工程化樣車及試驗線。其還致力于研究超導塊材料性能提升和低功耗制冷技術等，且在高溫超導釘扎懸浮、列車及導軌結構、低溫制冷等方面皆有專利布局，其研究走在了技術發展的前沿，且專利授權率高。西南交通大學瞄準超高速高溫超導磁懸浮，其申請的名為“一種高溫超導磁懸浮列車結構及其控制方法”的中國發明專利，目前已獲授權，其基于高溫超導釘扎懸浮原理，最高設計速度能達到600公里/小時以上，突破了傳統電磁懸浮列車在速度上的局限，為高溫超導磁懸浮列車提供了良好的理論基礎。另外，西南交通大學申請的名為“一種用于超導磁懸浮列車的低溫恒溫裝置及方法”的發明專利，其制冷裝置相較于現有的液氮導冷結構，能夠降低維護成本，該項專利技術在中國和美國皆獲得了授權。

真空管道高溫超導磁懸浮車有望成為一種全新的先進運輸系統。西南交通大學設計研制的第二代高速真空管道高溫超導磁懸浮系統已經完成第一階段調試，使得中國在該技術領域處于世界領先水平。同時西南交通大學的專利布局向真空管道技術延伸，著力于研究真空管道-超導耦合，且申請了多個關于真空管道結構本身及其試驗平臺的相關專利。

中車集團作為全球軌道交通裝備的龍頭企業，在超導磁懸浮技術領域以工程化應用和系統集成為核心，技術布局兼顧高溫超導HTS和電動懸浮EDS，中車集團還參與制定ISO磁懸浮標準。中車集團聚焦超導技術的可靠性和成本控制，強調與現有軌道交通系統的兼容性，其申請的專利中大量涉及低溫系統集成、懸浮控制算法優化等產業化關鍵技術，且專注于混合技術路線，將常導與超導技術結合。

此外，其技術路線和專利布局全鏈條覆蓋，從超導材料到整車系統均有專利布局。中車集團未來布局推動HTS磁懸浮在嚴寒地區的應用，解決低溫環境下的能耗問題，同時聯合航天科工集團開發真空管道技術。

中車長春軌道客車股份有限公司（以下簡稱中車長客）作為中車集團的核心子公司，其申請專利方向同樣側重于工程化應用和系統集成，在列車結構、磁體線圈結構、軌道與懸浮結構優化、制冷等方面進行了相關的專利布局。

中車長客還致力于研究高速磁懸浮列車的制動技術，其申請的“高速超導電動磁懸浮列車的制動控制方法、裝置和列車”已于2025年7月15日獲得專利授權，該技術針對全無人駕駛磁懸浮列車的安全制動系統進行了創新性的設計，通過地面控制系統實現應急制動與精準定位，可滿足各種制動工況的需求。

目前，我國很多高校和企業在涉及軌道技術的各個方面都進行了深入研究，且在超導電磁懸浮技術領域的專利布局不僅限于國內，還通過《專利合作條約》或直接申請的方式在海外關鍵市場如美國、歐洲、日本等獲得了多項專利授權，這些專利主要覆蓋高溫超導磁懸浮和超導材料等方向，體現了我國技術的全球競爭力。

運行中的高速磁懸浮列車

我國磁懸浮專利重點正從基礎結構向系統集成、真空管道、高溫超導材料三大方向縱深演進。翻開中國磁懸浮項目的專利清單，幾百項核心技術專利構筑起嚴密的知識產權壁壘。從超導磁體、直線電機到智能控制系統，所有關鍵部件均實現國產化。中國已主導ISO磁懸浮國際標準中核心章節的修訂，其中關于高溫超導磁體性能檢測的方法標準，直接采用了青島試驗線的數據模型。這種技術專利化、專利標準化的路徑，正推動中國從裝備出口國向規則輸出國轉變。

超導磁懸浮技術的未來發展離不開知識產權的戰略布局，除了需進一步提升國內外專利占比，把數量優勢轉化為標準與產業控制力，同時還需要強化核心專利布局，構建技術壁壘，在美國、歐洲、日本等關鍵市場申請專利，防止技術封鎖；要積極參與國際標準制定，建立國內行業標準，將自主專利技術寫入標準，提升全球競爭力；還要進一步加強高校與企業的聯合研發，高校專注基礎研究，企業負責工程化，關鍵領域申請互補專利，防止被競爭對手“卡脖子”。

隨著技術迭代優化，磁懸浮車在未來交通運輸體系中將發揮重要作用，為出行方式和經濟社會發展注入新活力。借用中車長客的工程師在展覽會所說的一句話：“我們減去的不僅是輪軌摩擦，更是中國制造與世界標桿之間的最后距離。”在這場無聲的交通革命中，中國磁懸浮列車正以600公里/小時的速度，駛向人類交通文明的下一站。（作者單位：國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心）

（文章來源：《創意世界》2026年3月號）

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編校：苑寶平