中国高速磁悬浮技术：从“跟跑”到“领跑”

随着技术迭代优化，磁悬浮车在未来交通运输体系中将发挥重要作用，为出行方式和经济社会发展注入新活力。

当银白色的磁悬浮列车突破600公里时速时，窗外风景早已化为流动的光影，而坐在车厢内的你却感觉不到丝毫颠簸，映入眼帘的是一块全景屏，轨道在眼前铺展，你仿若于云端滑行。中国磁悬浮列车正悄然改变人们对陆地交通速度极限的认知，让“贴地飞行”成为现实。

2025年7月8日至10日，第十七届中国国际现代化铁路技术装备展览会在北京举办，在国家铁道试验中心室外展区，中车长春轨道客车股份有限公司首次展出了时速600公里超导电动高速磁悬浮列车，成为展会的“硬核”看点。

该列车采用高温超导技术，通过车载超导磁体与轨道线圈的相互作用产生强大磁场，可将列车托离轨道约10毫米。该列车采用无人驾驶，所有指令均由地面控制中心完成，通过5G+北斗双系统实现厘米级定位，这是全球首个真正意义上的全无人驾驶客运磁悬浮系统。低速时列车使用橡胶辅助轮支撑走行，当列车加速15公里/小时的时候，辅助轮自动收起，车身进入全悬浮状态。中车长客工程师现场赞誉：“如同飞机起飞，低速需轮胎滑跑，高速才能展翼升空。”

第十七届中国国际现代化铁路技术装备展览会

该列车车体外壳采用碳纤维复合材料与高强度铝合金，车窗玻璃自带智能遮阳功能，能根据外界光照的强弱自动调节亮度和色调。车厢内噪音也比现行高铁低，近乎图书馆环境的静谧水平。由于依赖电力驱动，列车在运行中几乎不产生直接的废气排放，这无疑也为环境保护带来了福音。

在运营定位上，当前我国高铁时速约为350公里，大型客机时速约为800～1000公里，而时速600公里的高速磁悬浮恰好位于两者之间，填补轮轨和航空运输间的速度空白。

立体交通和城市发展的新角色

听到磁悬浮，很多人的第一反应可能是，中国不是已经有磁悬浮了吗？

的确，磁悬浮列车并不新鲜，且国内已有3条在运营中的商业磁悬浮路线，但即便是速度最快的上海磁悬浮线，最高时速也只有400公里左右，全程30公里左右，扮演的仅是市内通勤的角色。

高速磁悬浮，意义就完全不一样了，其速度已逼近飞机，未来若投入商业运营，京沪行程预计可缩短至2.5至3小时。当你上午在北京逛完故宫后，搭乘高速磁悬浮列车，中午就能在上海外滩欣赏江景，且不需要花费大量的时间去值机候机，也不需要过于关注气候的变化，便利性和体验感将大大提升。

根据规划，中国将率先在粤港澳大湾区、长三角、成渝双城经济圈等区域布局磁悬浮走廊。预计到2030年形成“核心城市群+旅游专线”的网络化布局。地方政府积极响应，深圳、成都、长沙等地已将磁悬浮纳入综合交通规划。广深磁悬浮已进入前期研究，目标时速600公里。而2025年6月2日开工的沪杭超高速磁悬浮商业线，不仅是全球首条全自主知识产权的超导磁浮线路，更将重塑长三角城市群的时空逻辑。

从“滑跑”到“贴地飞行”

从马车到汽车、从火车到飞机，放眼历史长河，经济的发展与社会的进步，往往都离不开交通工具的升级，而交通工具日新月异的前提，是技术。

磁悬浮技术基于一个简单的原理：将一块磁铁放置在超导体之上，磁铁便会浮起并可轻松移动。超导体通常由冷却系统和超导线圈组成，超导线圈通过高电流而产生强磁场，该磁场与轨道上的电磁铁发生相互作用，实现列车的非接触式稳定悬浮。

自1825年世界第一条轮轨铁路诞生以来，人类始终受限于轨道与车轮的机械接触。而磁悬浮技术通过电磁力实现悬浮与驱动，与轨道没有直接的接触，彻底摆脱了这一桎梏。

上世纪90年代，中国就开始关注并研究这项前沿技术，而2006年开通运营的上海磁悬浮示范运营线，打下了磁悬浮技术发展的坚实基石。该线路的成功经验，极大地鼓舞了国内对磁悬浮技术的信心，经过多年的技术更迭和发展，我国的工程团队攻克了高温超导多项核心技术，取得完全自主知识产权。中国高温超导磁悬浮列车不同于其他国家的低温超导磁悬浮技术，它采用高温超导材料，可实现最大的磁悬浮力和最小的能量损耗，使得中国高温超导磁悬浮列车的运行更加经济和可行。客观来说，我国高速磁悬浮交通总体技术水平位居国际前列，其中，全系统集成技术和成套的工业化能力已达世界领先水平。

从“跟跑”到“领跑”

在全球范围内，超导电磁悬浮技术主要由中国、日本、德国、美国主导，各国基于自身工业基础和研究方向形成了不同的技术路线。

我国已经成为超导磁体技术专利的布局中心，但国外各企业在核心技术分支，如磁体整体结构等研发上仍然具有一定优势，部分国外企业在超导磁体的核心技术上也已开展了专利技术布局。日本的超高速磁悬浮目前采用低温超导线圈，依赖液氦冷却。但日本铁道综合技术研究所开发了高温超导HTS磁悬浮试验车，代表了日本在超导磁悬浮领域的重要探索。德国在超导磁悬浮领域的研究主要集中在高温超导材料和混合悬浮系统，德国未大规模推广超导磁悬浮，但其本土企业如西门子在超导电机、磁体方面有技术储备。美国在超导材料研究上处于前沿，且其本土企业如通用电气和波音公司等对超导电机和磁悬浮轴承有一定的研究，但其商业化较慢。

总体而言，日本专利池最深、工程化最成熟，德国在电磁悬浮精密控制与轨道制造上持续领先，美国则以多元技术路线和风险投资驱动快速试错，虽然专利数量总体低于日本、德国，但技术跨度大。

中国作为新兴的高速铁路技术研发国家，近几年开始建设磁悬浮线路，研发活动活跃、创新能力逐步增强。随着国家对磁悬浮交通技术发展的大力推进，我国的各个企业和研发机构对磁悬浮技术研发的关注度在持续提高，且高度重视该技术的知识产权保护，因此，与磁悬浮技术相关的知识产权数量也在逐年增加。

西南交通大学是国内最早开展高速磁悬浮列车技术研究的机构，其近5年申请的磁悬浮方面的专利占据半壁江山，为该领域内最为活跃的技术研发者并保持着较高的技术竞争力。西南交通大学一直致力于高温超导磁悬浮车辆的工程化研究，2013年研制成功世界首条高温超导磁悬浮环形实验线，2014年建成世界首个真空管道高温超导磁悬浮交通试验系统，2019年建成高温超导磁悬浮高速运行模拟试验台，2021年成功启用世界首条高温超导高速磁悬浮工程化样车及试验线。其还致力于研究超导块材料性能提升和低功耗制冷技术等，且在高温超导钉扎悬浮、列车及导轨结构、低温制冷等方面皆有专利布局，其研究走在了技术发展的前沿，且专利授权率高。西南交通大学瞄准超高速高温超导磁悬浮，其申请的名为“一种高温超导磁悬浮列车结构及其控制方法”的中国发明专利，目前已获授权，其基于高温超导钉扎悬浮原理，最高设计速度能达到600公里/小时以上，突破了传统电磁悬浮列车在速度上的局限，为高温超导磁悬浮列车提供了良好的理论基础。另外，西南交通大学申请的名为“一种用于超导磁悬浮列车的低温恒温装置及方法”的发明专利，其制冷装置相较于现有的液氮导冷结构，能够降低维护成本，该项专利技术在中国和美国皆获得了授权。

真空管道高温超导磁悬浮车有望成为一种全新的先进运输系统。西南交通大学设计研制的第二代高速真空管道高温超导磁悬浮系统已经完成第一阶段调试，使得中国在该技术领域处于世界领先水平。同时西南交通大学的专利布局向真空管道技术延伸，着力于研究真空管道-超导耦合，且申请了多个关于真空管道结构本身及其试验平台的相关专利。

中车集团作为全球轨道交通装备的龙头企业，在超导磁悬浮技术领域以工程化应用和系统集成为核心，技术布局兼顾高温超导HTS和电动悬浮EDS，中车集团还参与制定ISO磁悬浮标准。中车集团聚焦超导技术的可靠性和成本控制，强调与现有轨道交通系统的兼容性，其申请的专利中大量涉及低温系统集成、悬浮控制算法优化等产业化关键技术，且专注于混合技术路线，将常导与超导技术结合。

此外，其技术路线和专利布局全链条覆盖，从超导材料到整车系统均有专利布局。中车集团未来布局推动HTS磁悬浮在严寒地区的应用，解决低温环境下的能耗问题，同时联合航天科工集团开发真空管道技术。

中车长春轨道客车股份有限公司（以下简称中车长客）作为中车集团的核心子公司，其申请专利方向同样侧重于工程化应用和系统集成，在列车结构、磁体线圈结构、轨道与悬浮结构优化、制冷等方面进行了相关的专利布局。

中车长客还致力于研究高速磁悬浮列车的制动技术，其申请的“高速超导电动磁悬浮列车的制动控制方法、装置和列车”已于2025年7月15日获得专利授权，该技术针对全无人驾驶磁悬浮列车的安全制动系统进行了创新性的设计，通过地面控制系统实现应急制动与精准定位，可满足各种制动工况的需求。

目前，我国很多高校和企业在涉及轨道技术的各个方面都进行了深入研究，且在超导电磁悬浮技术领域的专利布局不仅限于国内，还通过《专利合作条约》或直接申请的方式在海外关键市场如美国、欧洲、日本等获得了多项专利授权，这些专利主要覆盖高温超导磁悬浮和超导材料等方向，体现了我国技术的全球竞争力。

运行中的高速磁悬浮列车

我国磁悬浮专利重点正从基础结构向系统集成、真空管道、高温超导材料三大方向纵深演进。翻开中国磁悬浮项目的专利清单，几百项核心技术专利构筑起严密的知识产权壁垒。从超导磁体、直线电机到智能控制系统，所有关键部件均实现国产化。中国已主导ISO磁悬浮国际标准中核心章节的修订，其中关于高温超导磁体性能检测的方法标准，直接采用了青岛试验线的数据模型。这种技术专利化、专利标准化的路径，正推动中国从装备出口国向规则输出国转变。

超导磁悬浮技术的未来发展离不开知识产权的战略布局，除了需进一步提升国内外专利占比，把数量优势转化为标准与产业控制力，同时还需要强化核心专利布局，构建技术壁垒，在美国、欧洲、日本等关键市场申请专利，防止技术封锁；要积极参与国际标准制定，建立国内行业标准，将自主专利技术写入标准，提升全球竞争力；还要进一步加强高校与企业的联合研发，高校专注基础研究，企业负责工程化，关键领域申请互补专利，防止被竞争对手“卡脖子”。

随着技术迭代优化，磁悬浮车在未来交通运输体系中将发挥重要作用，为出行方式和经济社会发展注入新活力。借用中车长客的工程师在展览会所说的一句话：“我们减去的不仅是轮轨摩擦，更是中国制造与世界标杆之间的最后距离。”在这场无声的交通革命中，中国磁悬浮列车正以600公里/小时的速度，驶向人类交通文明的下一站。（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心）

（文章来源：《创意世界》2026年3月号）

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编校：苑宝平