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[上海交大] 悬浮在2021年最后一天实现:上海交通大学与中车长客联合研制的高温超导电动磁浮试验线

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发表于  4 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
上海交通大学不是铁道直属院校,这一点需要先说明白。它是一所以理工见长的综合性研究型大学,铁路和轨道交通并不构成其办学主体,但电气工程、机械工程、材料科学与工程等学科长期与轨道交通装备产业深度交叉。近年来最能说明这种交叉方式的一个案例,是上海交大与中车长春轨道客车股份有限公司联合攻关的高温超导电动磁浮试验线。

这条试验线的起点可以追溯到2017年初。据上海交通大学电气工程系副教授吴蔚2024年11月在中国科技青年风采荟活动上的公开回顾,2017年初,上海交大开始推动建设一条基于高温超导电磁铁的电动磁浮制式试验线;2019年初,在中车长客的牵头下,并在上海市科委、上海超导公司和上海交大的支持下,试验线正式开建。

攻关过程并不顺利。2020年5月,团队造出第一台车载高温超导电磁铁原理样机,随后在试验中损毁了输入电流引线;2021年1月,电磁铁又出现磁场异常衰减,团队连续数月排查,最终发现了特定条件下磁场异常衰减的新机制,为后续研制提供了更扎实的理论支撑。2021年12月31日,在中车长客电动磁浮试验线上,试验车辆终于实现基于电动磁浮制式的悬浮运行。车上装载的4台高温超导电磁铁由双方共同研制,用吴蔚的话说,这在国内是第一次,也可以说是国际上第一次。

技术指标有官方记录可查。上海交大电子信息与电气工程学院2024届博士毕业生卢力参与研制车载磁体,负责磁体结构优化计算与无源闭环超导线圈行为预测仿真,2020年10月完成车载磁体样机研制,通过多场耦合优化设计使磁体重量减轻70%以上,并为车载供电故障工况提供了2小时以上的额外安全运行时间。按上海交大新闻网的表述,应用该成果的中车长客高温超导电动磁浮试验线系统,实现了国内首例、世界第二例基于车载高温超导磁体电动悬浮制式运行的突破,也是世界上第一次实现车载高温超导磁体在脱机断电工况下的悬浮运行。该系统2023年4月获央视新闻联播、新华网、人民网等权威媒体报道;截至2024年11月,试验车辆已安全运行110余次。

校企合作在持续加深。2023年11月7日,中车长客总经理刘长青一行到上海交大访问交流,双方围绕高温超导技术、氢能源、碳纤维、轻质钢材等领域交换合作意向,提出共同建设科研平台、开展高端人才联合培养。2025年5月15日,国家重点研发计划“工程科学与综合交叉”重点专项“高温超导电动悬浮列车磁轨相互作用基础研究”项目在成都启动,项目由西南交通大学牵头,联合上海交通大学、中车长客、高速飞车山西省实验室、中科院电工技术研究所、华中科技大学共同承担,项目咨询专家组组长由中国国家铁路集团卢春房院士担任。上海交大在高温超导磁体方向的研究,由此成为国家基础研究布局的组成部分。

磁浮之外,机械学科的智能运维方向与轨道交通同样关联紧密。上海交大机械与动力工程学院教授何清波主持的国家自然科学基金面上项目“高速列车轴承复杂声学环境下道旁故障诊断关键理论研究”,聚焦列车轴承在强噪声、多声源环境下的道旁声学诊断,获机械学科“优秀结题项目”;其团队还承担了国家重点研发计划制造基础技术与关键部件重点专项课题“轴承故障信息智能表征与多故障深度迁移诊断”。装备智能运维与大数据研究中心的合作单位中,包括中车唐山机车车辆有限公司、中浙高铁轴承有限公司、中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司等轨道交通装备企业。

人才培养层面,上海交大与轨道交通企业的连接更多体现为项目制培养。机械与动力工程学院每年组织的校企合作毕业设计项目展中,多次出现中车株洲电力机车研究所等企业的真实课题;2021年11月,学校与中车城市交通有限公司签约共建“上海交大-中车交通智能驱动联合实验室”,为研究生提供面向工程实际的平台。

对报考者和职业教育工作者而言,需要分清的是:进入这类综合性大学,读的是电气、机械、材料等学科本身,轨道交通装备是重要应用出口,而非像铁道传统院校那样围绕铁路专业设系开课。两者的培养逻辑不同,行业入口也不完全一样。上海交大这条高温超导电动磁浮试验线的价值,在于提供了一个综合性大学切入轨道交通装备攻关的样本:以基础研究能力为底座,以企业牵头、高校参与的方式组织工程试验,再通过国家科技计划把单项突破纳入体系化研究。它与铁道院校的路线互为补充——综合性大学解决机理层面的问题,铁道院校和职业院校解决工程化、现场化的人才供给。

(说明:本文所涉时间节点与技术数据均来自公开官方来源;试验车辆运行次数为2024年11月时点数据,引用时请注意时效。)

参考出处:
[1] 上海交通大学新闻网《上海交通大学与中车长春轨道客车股份有限公司举行座谈交流会》
[2] 上海交通大学新闻网《电院优秀毕业生卢力:从磁浮车到航天器,志在铸造大国重器》
[3] 央视网《吴蔚:开放蓝海一往无前,绝望之谷坚持不弃》
[4] 西南交通大学新闻网《国家重点研发计划“高温超导电动悬浮列车磁轨相互作用基础研究”项目正式启动》
[5] 上海交通大学装备智能运维与大数据研究中心《何清波教授简介》

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