图3.德国TR型高速磁浮列车
图4.中国CMS型中低速磁浮列车
图5.日本HSST型低速磁浮列车
图6.韩国UTM型低速磁浮列车
（五）这两年火爆全世界的超级高铁与磁悬浮有什么关系？
超级高铁的概念雏形是真空管道运输技术，最初是由机械工程师达里尔·奥斯特在上世纪90年代提出，在1999年获得该项技术专利，并注册成立了ET3公司，提出在纽约和洛杉矶之间修建一条长为4600 km的线路，最高时速为6500km/h，预计每公里成本125万美元，每辆车体造价27万美元。
2013年美国SpaceX公司创始人、新能源汽车公司特斯拉CEO埃隆·马斯克将其丰富，正式提出超级高铁的概念，是将磁悬浮技术和中真空技术等技术相集成而产生的现代交通工具，时速可达600km/h至1200km/h，甚至有学者相信其速度能远超过音速（音速为每小时1224km/h），达到4000km/h以上。由于超级高铁列车的外形类似于胶囊，故又称为超回路胶囊列车，这种列车不仅可将时空大幅缩短，方便人们的出行，其高效的能量利用还将使运输成本大幅度下降。很多学者认为，若该技术发展成熟投入使用，运输成本远低于现有的高速铁路[11][12]。
总结而言，磁悬浮技术和真空管道技术是超级高铁的两大核心技术。磁悬浮技术使得列车与轨道和供电电缆之间无机械接触，避免了超高速运行过程中造成的机械摩擦损耗；真空管道技术使得列车与空气之间的运动摩擦力减小，使得超高速运行过程中所产生的空气阻力减小。这两项技术不仅是保证超级高铁运行到超高速的前提，更是超级高铁降低运营成本的关键。
（六）超级高铁到底行不行？
从2013年马斯克提出超级高铁的概念以来，相关领域的学者和专家对“超级高铁”这一想法持有完全相反的争议。部分学者认为在现有交通网络下没有必要发展超级高铁，也有学者认为超级高铁是一个天方夜谭的概念，是一个技术上不可信的圈钱骗局；尽管如此，仍有数家公司、研究单位一直在坚持超级高铁的研究和开发工作。
2013年，HTT与Ansys、加州大学洛杉矶分校、Aecom和Oerlikon达成合作协议，分别进行流体力学、建筑设计和真空管道技术方面的合作[13]。2016年5月，Hyperloop One在内达华沙漠公开演示了其推进系统原型，推进装置在1.1秒内从0加速到97km/h，最高时速达187km/h[14]。
2014年6月，西南交通大学研究团队将高温超导磁悬浮与真空管道概念相结合，研制成功了新一代的高温超导磁悬浮环形实验线及真空管道高温超导磁悬浮试验平台“Super-Maglev”。
2017年5月，Hyperloop One首次在真空环境中对超级高铁进行了全面测试，时速113km/h，7月再次测试，时速达310km/h。同年8月，中国航天科技集团公司宣布，已启动了1000km/h高速飞行列车研发项目，将开发最高运行速度2000km/h、4000km/h的超高速列车。
2018年4月，HTT与阿尔达尔签署合同，将在迪拜与阿布扎比间修建一条10公里的试验线，计划2020年完成，未来将修建150公里的全程，时速将达1123km/h。
2018年6月，在世界交通运输大会“高速铁路发展技术论坛”上，西南交通大学向外界宣布，世界上时速最快的真空高温超导磁悬浮比例模型试验线正在成都搭建调试，试验线直径4.2m，长140m，液氮制冷，悬浮高度10mm，承重200kg，最高测试时速可达400km/h。同月，HTT与乌克兰签署协议，在乌克兰开始建设商业高级高铁系统，随后公布其超级高铁乘客舱的尺寸为纽约市地铁车厢的两倍，最高时速达1233km/h。
2018年7月，HTT和中国贵州省铜仁市政府签订了“真空管道超级高铁研发产业园项目”，双方将按照1:1出资、各占50%股权组建合资公司，在铜仁市建设一条10km长的超级高铁线路，同时双方将共同建设一个超级高铁产业配套园区，占地500-1000亩[15]。
2018年10月，HTT在西班牙展示了其首个全尺寸乘客舱，该乘客舱长32m，重5t，由复合材料制成，展出之后将转移到法国的图卢兹市进行重新组装，之后将被部署到首批超级高铁商用轨道上。
2020年11月8日，维珍公司（Virgin）的超级高铁（Hyperloop）项目在美国内华达州拉斯维加斯附近的沙漠中完成了首次载人试验。在这次测试使用的500米长管道中，车体仅用了15秒就到达了终点，最高载人时速160Km/h。
作为磁悬浮领域的研究人员之一，笔者认为超级高铁在原理上是能够融洽自通的，在目前的技术上可能存下以下几个方面的难点：
第一，现有磁悬浮技术的载重比普遍较低。载重比低也就意味着相同体积的载客空间可承载的乘客人数较少，故载客人均成本高，更无法应用于载货；
第二，如何实现站台处真空与正常大气压的有效隔绝。超级高铁运行在真空环境中，而乘客是从正常的大气压环境通过站台进入超级高铁的乘客舱中，站台处的气密性设计是一项重要且艰难的工作；
第三，真空中如何维持热平衡。众所周知，由于真空状态下没有空气，故是不能通过对流来实现散热的，而超级高铁在运行过程中不可避免的会有热量产生，若不能快捷、高效的将真空环境中的热量转换或导离，真空环境下将热失衡，影响整个系统的正常工作。
尽管超级高铁技术目前仍存在不少技术难题，但阻挡不了人们对“更快速、更舒适、更安全、更经济、更环保”出行方式的追求。只是从超级高铁概念的提出，到理论探索研究，再到实验原理性验证，再到示范性运营，再到全面推广还需要一代代磁浮人始终如一的坚持和漫长的时间沉淀。如同1865年中国第一条铁路修建，到如今“四横四纵，全国互通”的高铁网搭建完成，谁也未曾想到100多年的时间人类的出行方式发生了翻天覆地的变化。故所谓“科技无极限，没有不可能”，若干年后，磁悬浮列车、超级高铁也许会和现在的普通列车、高铁一样普遍和适用！
参考文献：
[1] 高速铁路与磁悬浮的技术差异_懵懂少年_新浪博客
（http://blog.sina.com.cn/s/blog_6150054e0100h09o.html）
[2] 中国高速铁路_百度百科
（https://baike.baidu.com/item/中国高速铁路/5923925?fromtitle=中国高铁&fromid=23415742&fr=aladdin）
[3]朱美玲, 颜景平. 磁悬浮在工程中的应用和发展[J]. 电子工业专用设备, 1993, (03): 35-38.
[4]严陆光, 徐善纲, 孙广生, et al. 高速磁悬浮列车的战略进展与我国的发展战略(下)[J]. 电工电能新技术, 2003, (01): 1-8.
[5]申月, 胡思继. 高速磁浮列车技术及其在我国客运交通中的战略地位[J]. 技术经济, 2001, (12): 35-37.
[6]李益民.直线电机与磁浮驱动[M]. 成都:西南交通大学出版社, 2018: 4-21.
[7]赵昌宗. 磁悬浮“飞机”[J]. 东方电机, 2002, 30(04): 387-391.
[8]邓自刚, 李海涛. 高温超导磁悬浮车研究进展[J]. 中国材料进展, 2017, 36(05): 329-334 351.
[9]陈贵荣, 常文森. 磁悬浮列车发展综述[J]. 国外铁道车辆, 1993, (01): 1-4.
[10]张志洲, 张惠霞. 韩国磁悬浮列车发展[J]. 国外铁道车辆, 2006, (04): 8-12.
[11]陈茜. 超级高铁引领未来新时速[J]. 现代工业经济和信息化, 2013, (17): 80-81.
[12]谷江敏. 秒*磁悬浮的交通工具—超级高铁[J]. 中国经济报告, 2016, (06): 114-116.
[13]崔丽媛. 国外研究:“超级高铁”真的要来了?[J]. 交通建设与管理, 2017, (04): 44-47.
[14]中国版“超级高铁”试验时速有望达到1500km[J]. 现代隧道技术, 2018, 55(04): 96.
[15]首个超级高铁乘客舱在西班牙展出 设计时速达1200 km[J]. 隧道建设(中英文), 2018, 38(10): 1711.
来源：中国科学院科技创新发展中心（北京分院）
