隨著技術(shù)迭代優(yōu)化，磁懸浮車在未來交通運(yùn)輸體系中將發(fā)揮重要作用，為出行方式和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新活力。

當(dāng)銀白色的磁懸浮列車突破600公里時(shí)速時(shí)，窗外風(fēng)景早已化為流動(dòng)的光影，而坐在車廂內(nèi)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?nèi)藗儗﹃懙亟煌ㄋ俣葮O限的認(rèn)知，讓“貼地飛行”成為現(xiàn)實(shí)。

2025年7月8日至10日，第十七屆中國國際現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會(huì)在北京舉辦，在國家鐵道試驗(yàn)中心室外展區(qū)，中車長春軌道客車股份有限公司首次展出了時(shí)速600公里超導(dǎo)電動(dòng)高速磁懸浮列車，成為展會(huì)的“硬核”看點(diǎn)。

該列車采用高溫超導(dǎo)技術(shù)，通過車載超導(dǎo)磁體與軌道線圈的相互作用產(chǎn)生強(qiáng)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(tǒng)實(shí)現(xiàn)厘米級定位，這是全球首個(gè)真正意義上的全無人駕駛客運(yùn)磁懸浮系統(tǒng)。低速時(shí)列車使用橡膠輔助輪支撐走行，當(dāng)列車加速15公里/小時(shí)的時(shí)候，輔助輪自動(dòng)收起，車身進(jìn)入全懸浮狀態(tài)。中車長客工程師現(xiàn)場贊譽(yù)：“如同飛機(jī)起飛，低速需輪胎滑跑，高速才能展翼升空?！?/p>

第十七屆中國國際現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會(huì)

該列車車體外殼采用碳纖維復(fù)合材料與高強(qiáng)度鋁合金，車窗玻璃自帶智能遮陽功能，能根據(jù)外界光照的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度和色調(diào)。車廂內(nèi)噪音也比現(xiàn)行高鐵低，近乎圖書館環(huán)境的靜謐水平。由于依賴電力驅(qū)動(dòng)，列車在運(yùn)行中幾乎不產(chǎn)生直接的廢氣排放，這無疑也為環(huán)境保護(hù)帶來了福音。

在運(yùn)營定位上，當(dāng)前我國高鐵時(shí)速約為350公里，大型客機(jī)時(shí)速約為800～1000公里，而時(shí)速600公里的高速磁懸浮恰好位于兩者之間，填補(bǔ)輪軌和航空運(yùn)輸間的速度空白。

立體交通和城市發(fā)展的新角色

聽到磁懸浮，很多人的第一反應(yīng)可能是，中國不是已經(jīng)有磁懸浮了嗎？

的確，磁懸浮列車并不新鮮，且國內(nèi)已有3條在運(yùn)營中的商業(yè)磁懸浮路線，但即便是速度最快的上海磁懸浮線，最高時(shí)速也只有400公里左右，全程30公里左右，扮演的僅是市內(nèi)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(jī)，未來若投入商業(yè)運(yùn)營，京滬行程預(yù)計(jì)可縮短至2.5至3小時(shí)。當(dāng)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(fèi)大量的時(shí)間去值機(jī)候機(jī)，也不需要過于關(guān)注氣候的變化，便利性和體驗(yàn)感將大大提升。

根據(jù)規(guī)劃，中國將率先在粵港澳大灣區(qū)、長三角、成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈等區(qū)域布局磁懸浮走廊。預(yù)計(jì)到2030年形成“核心城市群+旅游專線”的網(wǎng)絡(luò)化布局。地方政府積極響應(yīng)，深圳、成都、長沙等地已將磁懸浮納入綜合交通規(guī)劃。廣深磁懸浮已進(jìn)入前期研究，目標(biāo)時(shí)速600公里。而2025年6月2日開工的滬杭超高速磁懸浮商業(yè)線，不僅是全球首條全自主知識產(chǎn)權(quán)的超導(dǎo)磁浮線路，更將重塑長三角城市群的時(shí)空邏輯。

從“滑跑”到“貼地飛行”

從馬車到汽車、從火車到飛機(jī)，放眼歷史長河，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)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(shù)。

磁懸浮技術(shù)基于一個(gè)簡單的原理：將一塊磁鐵放置在超導(dǎo)體之上，磁鐵便會(huì)浮起并可輕松移動(dòng)。超導(dǎo)體通常由冷卻系統(tǒng)和超導(dǎo)線圈組成，超導(dǎo)線圈通過高電流而產(chǎn)生強(qiáng)磁場，該磁場與軌道上的電磁鐵發(fā)生相互作用，實(shí)現(xiàn)列車的非接觸式穩(wěn)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(jī)械接觸。而磁懸浮技術(shù)通過電磁力實(shí)現(xiàn)懸浮與驅(qū)動(dòng)，與軌道沒有直接的接觸，徹底擺脫了這一桎梏。

上世紀(jì)90年代，中國就開始關(guān)注并研究這項(xiàng)前沿技術(shù)，而2006年開通運(yùn)營的上海磁懸浮示范運(yùn)營線，打下了磁懸浮技術(shù)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基石。該線路的成功經(jīng)驗(yàn)，極大地鼓舞了國內(nèi)對磁懸浮技術(shù)的信心，經(jīng)過多年的技術(shù)更迭和發(fā)展，我國的工程團(tuán)隊(duì)攻克了高溫超導(dǎo)多項(xiàng)核心技術(shù)，取得完全自主知識產(chǎn)權(quán)。中國高溫超導(dǎo)磁懸浮列車不同于其他國家的低溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)，它采用高溫超導(dǎo)材料，可實(shí)現(xiàn)最大的磁懸浮力和最小的能量損耗，使得中國高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和可行?？陀^來說，我國高速磁懸浮交通總體技術(shù)水平位居國際前列，其中，全系統(tǒng)集成技術(shù)和成套的工業(yè)化能力已達(dá)世界領(lǐng)先水平。

從“跟跑”到“領(lǐng)跑”

在全球范圍內(nèi)，超導(dǎo)電磁懸浮技術(shù)主要由中國、日本、德國、美國主導(dǎo)，各國基于自身工業(yè)基礎(chǔ)和研究方向形成了不同的技術(shù)路線。

我國已經(jīng)成為超導(dǎo)磁體技術(shù)專利的布局中心，但國外各企業(yè)在核心技術(shù)分支，如磁體整體結(jié)構(gòu)等研發(fā)上仍然具有一定優(yōu)勢，部分國外企業(yè)在超導(dǎo)磁體的核心技術(shù)上也已開展了專利技術(shù)布局。日本的超高速磁懸浮目前采用低溫超導(dǎo)線圈，依賴液氦冷卻。但日本鐵道綜合技術(shù)研究所開發(fā)了高溫超導(dǎo)HTS磁懸浮試驗(yàn)車，代表了日本在超導(dǎo)磁懸浮領(lǐng)域的重要探索。德國在超導(dǎo)磁懸浮領(lǐng)域的研究主要集中在高溫超導(dǎo)材料和混合懸浮系統(tǒng)，德國未大規(guī)模推廣超導(dǎo)磁懸浮，但其本土企業(yè)如西門子在超導(dǎo)電機(jī)、磁體方面有技術(shù)儲(chǔ)備。美國在超導(dǎo)材料研究上處于前沿，且其本土企業(yè)如通用電氣和波音公司等對超導(dǎo)電機(jī)和磁懸浮軸承有一定的研究，但其商業(yè)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(xù)領(lǐng)先，美國則以多元技術(shù)路線和風(fēng)險(xiǎn)投資驅(qū)動(dòng)快速試錯(cuò)，雖然專利數(shù)量總體低于日本、德國，但技術(shù)跨度大。

中國作為新興的高速鐵路技術(shù)研發(fā)國家，近幾年開始建設(shè)磁懸浮線路，研發(fā)活動(dòng)活躍、創(chuàng)新能力逐步增強(qiáng)。隨著國家對磁懸浮交通技術(shù)發(fā)展的大力推進(jìn)，我國的各個(gè)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)對磁懸浮技術(shù)研發(fā)的關(guān)注度在持續(xù)提高，且高度重視該技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，因此，與磁懸浮技術(shù)相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)數(shù)量也在逐年增加。

西南交通大學(xué)是國內(nèi)最早開展高速磁懸浮列車技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)，其近5年申請的磁懸浮方面的專利占據(jù)半壁江山，為該領(lǐng)域內(nèi)最為活躍的技術(shù)研發(fā)者并保持著較高的技術(shù)競爭力。西南交通大學(xué)一直致力于高溫超導(dǎo)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(dǎo)磁懸浮環(huán)形實(shí)驗(yàn)線，2014年建成世界首個(gè)真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮交通試驗(yàn)系統(tǒng)，2019年建成高溫超導(dǎo)磁懸浮高速運(yùn)行模擬試驗(yàn)臺(tái)，2021年成功啟用世界首條高溫超導(dǎo)高速磁懸浮工程化樣車及試驗(yàn)線。其還致力于研究超導(dǎo)塊材料性能提升和低功耗制冷技術(shù)等，且在高溫超導(dǎo)釘扎懸浮、列車及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)、低溫制冷等方面皆有專利布局，其研究走在了技術(shù)發(fā)展的前沿，且專利授權(quán)率高。西南交通大學(xué)瞄準(zhǔn)超高速高溫超導(dǎo)磁懸浮，其申請的名為“一種高溫超導(dǎo)磁懸浮列車結(jié)構(gòu)及其控制方法”的中國發(fā)明專利，目前已獲授權(quán)，其基于高溫超導(dǎo)釘扎懸浮原理，最高設(shè)計(jì)速度能達(dá)到600公里/小時(shí)以上，突破了傳統(tǒng)電磁懸浮列車在速度上的局限，為高溫超導(dǎo)磁懸浮列車提供了良好的理論基礎(chǔ)。另外，西南交通大學(xué)申請的名為“一種用于超導(dǎo)磁懸浮列車的低溫恒溫裝置及方法”的發(fā)明專利，其制冷裝置相較于現(xiàn)有的液氮導(dǎo)冷結(jié)構(gòu)，能夠降低維護(hù)成本，該項(xiàng)專利技術(shù)在中國和美國皆獲得了授權(quán)。

真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮車有望成為一種全新的先進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)。西南交通大學(xué)設(shè)計(jì)研制的第二代高速真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)已經(jīng)完成第一階段調(diào)試，使得中國在該技術(shù)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。同時(shí)西南交通大學(xué)的專利布局向真空管道技術(shù)延伸，著力于研究真空管道-超導(dǎo)耦合，且申請了多個(gè)關(guān)于真空管道結(jié)構(gòu)本身及其試驗(yàn)平臺(tái)的相關(guān)專利。

中車集團(tuán)作為全球軌道交通裝備的龍頭企業(yè)，在超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域以工程化應(yīng)用和系統(tǒng)集成為核心，技術(shù)布局兼顧高溫超導(dǎo)HTS和電動(dòng)懸浮EDS，中車集團(tuán)還參與制定ISO磁懸浮標(biāo)準(zhǔn)。中車集團(tuán)聚焦超導(dǎo)技術(shù)的可靠性和成本控制，強(qiáng)調(diào)與現(xiàn)有軌道交通系統(tǒng)的兼容性，其申請的專利中大量涉及低溫系統(tǒng)集成、懸浮控制算法優(yōu)化等產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，且專注于混合技術(shù)路線，將常導(dǎo)與超導(dǎo)技術(shù)結(jié)合。

此外，其技術(shù)路線和專利布局全鏈條覆蓋，從超導(dǎo)材料到整車系統(tǒng)均有專利布局。中車集團(tuán)未來布局推動(dòng)HTS磁懸浮在嚴(yán)寒地區(qū)的應(yīng)用，解決低溫環(huán)境下的能耗問題，同時(shí)聯(lián)合航天科工集團(tuán)開發(fā)真空管道技術(shù)。

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(tuán)的核心子公司，其申請專利方向同樣側(cè)重于工程化應(yīng)用和系統(tǒng)集成，在列車結(jié)構(gòu)、磁體線圈結(jié)構(gòu)、軌道與懸浮結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制冷等方面進(jìn)行了相關(guān)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(dòng)技術(shù)，其申請的“高速超導(dǎo)電動(dòng)磁懸浮列車的制動(dòng)控制方法、裝置和列車”已于2025年7月15日獲得專利授權(quán)，該技術(shù)針對全無人駕駛磁懸浮列車的安全制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，通過地面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急制動(dòng)與精準(zhǔn)定位，可滿足各種制動(dòng)工況的需求。

目前，我國很多高校和企業(yè)在涉及軌道技術(shù)的各個(gè)方面都進(jìn)行了深入研究，且在超導(dǎo)電磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域的專利布局不僅限于國內(nèi)，還通過《專利合作條約》或直接申請的方式在海外關(guān)鍵市場如美國、歐洲、日本等獲得了多項(xiàng)專利授權(quán)，這些專利主要覆蓋高溫超導(dǎo)磁懸浮和超導(dǎo)材料等方向，體現(xiàn)了我國技術(shù)的全球競爭力。

運(yùn)行中的高速磁懸浮列車

我國磁懸浮專利重點(diǎn)正從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)向系統(tǒng)集成、真空管道、高溫超導(dǎo)材料三大方向縱深演進(jìn)。翻開中國磁懸浮項(xiàng)目的專利清單，幾百項(xiàng)核心技術(shù)專利構(gòu)筑起嚴(yán)密的知識產(chǎn)權(quán)壁壘。從超導(dǎo)磁體、直線電機(jī)到智能控制系統(tǒng)，所有關(guān)鍵部件均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。中國已主導(dǎo)ISO磁懸浮國際標(biāo)準(zhǔn)中核心章節(jié)的修訂，其中關(guān)于高溫超導(dǎo)磁體性能檢測的方法標(biāo)準(zhǔn)，直接采用了青島試驗(yàn)線的數(shù)據(jù)模型。這種技術(shù)專利化、專利標(biāo)準(zhǔn)化的路徑，正推動(dòng)中國從裝備出口國向規(guī)則輸出國轉(zhuǎn)變。

超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的未來發(fā)展離不開知識產(chǎn)權(quán)的戰(zhàn)略布局，除了需進(jìn)一步提升國內(nèi)外專利占比，把數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)控制力，同時(shí)還需要強(qiáng)化核心專利布局，構(gòu)建技術(shù)壁壘，在美國、歐洲、日本等關(guān)鍵市場申請專利，防止技術(shù)封鎖；要積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，建立國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將自主專利技術(shù)寫入標(biāo)準(zhǔn)，提升全球競爭力；還要進(jìn)一步加強(qiáng)高校與企業(yè)的聯(lián)合研發(fā)，高校專注基礎(chǔ)研究，企業(yè)負(fù)責(zé)工程化，關(guān)鍵領(lǐng)域申請互補(bǔ)專利，防止被競爭對手“卡脖子”。

隨著技術(shù)迭代優(yōu)化，磁懸浮車在未來交通運(yùn)輸體系中將發(fā)揮重要作用，為出行方式和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入新活力。借用中車長客的工程師在展覽會(huì)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(biāo)桿之間的最后距離?！痹谶@場無聲的交通革命中，中國磁懸浮列車正以600公里/小時(shí)的速度，駛向人類交通文明的下一站。（作者單位：國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心）

（文章來源：《創(chuàng)意世界》2026年3月號）

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編校：苑寶平