Le train maglev de Shanghai : technologie et fonctionnement
Le train à sustentation magnétique de Shanghai, connu sous le nom de Transrapid de Shanghai ou Shanghai Maglev Train, constitue depuis son ouverture commerciale en 2004 la première ligne ferroviaire de ce type exploitée en service régulier dans le monde. Il relie l'aéroport international de Shanghai-Pudong à la station Longyang Road, à l'est de la ville, sur une distance de 30 kilomètres parcourue en moins de huit minutes. Sa particularité essentielle : le véhicule ne touche jamais le rail. Il flotte à environ un centimètre au-dessus de la voie grâce à des forces magnétiques, ce qui supprime tout frottement mécanique et autorise des vitesses impossibles avec une roue d'acier classique.
Une technologie allemande déployée en Chine
La technologie du maglev de Shanghai est issue du programme Transrapid, développé en Allemagne depuis les années 1970 par un consortium réunissant principalement Siemens et ThyssenKrupp sous l'entité Transrapid International. Après des décennies d'expérimentation en Allemagne sur la piste d'essai d'Emsland, c'est finalement la Chine qui franchit le pas d'une ligne commerciale. Les travaux débutent en mars 2001 et le service inaugural a lieu le 31 décembre 2002, avec une ouverture au grand public en 2004. Lors d'un essai le 12 novembre 2003, une rame atteint la vitesse record de 501 km/h sur cette même ligne, la plus haute jamais enregistrée pour un Transrapid.
L'infrastructure et les rames ont été entièrement conçues et fournies par le consortium allemand. La Chine a ensuite développé ses propres programmes maglev en s'appuyant partiellement sur ce transfert technologique, mais le Transrapid de Shanghai reste à ce jour fondé sur la version allemande d'origine.
Le principe de la suspension électromagnétique (EMS)
Le maglev de Shanghai recourt à la suspension électromagnétique, désignée par l'acronyme anglais EMS (Electromagnetic Suspension). Ce système fonctionne par attraction magnétique : des électroaimants puissants, fixés sous les bogies du train, sont attirés vers un paquet de tôles ferromagnétiques (stator pack) intégré dans la structure inférieure de la voie de guidage.
La subtilité est que l'attraction magnétique est par nature instable : si le train se rapproche trop de la voie, la force augmente et l'attire davantage ; s'il s'en éloigne, elle diminue et il risque de retomber. Un système de contrôle actif en temps réel, effectuant des milliers de mesures par seconde, ajuste en permanence l'intensité du courant dans les électroaimants pour maintenir l'entrefer à exactement 10 millimètres. Ce pilotage électronique ultra-rapide est le cœur technologique du système EMS. En l'absence de contact physique entre le train et la voie, il n'existe ni frottement mécanique, ni usure des roues ou des rails, ni vibrations induites par des irrégularités de surface.
Cette approche diffère du système EDS (Electrodynamic Suspension) japonais, utilisé par le SCMaglev du Chuo Shinkansen, qui repose sur la répulsion de supraconducteurs refroidis à l'hélium liquide. L'EMS présente l'avantage de fonctionner dès l'arrêt complet, sans vitesse minimale requise pour maintenir la lévitation.
La propulsion par moteur linéaire synchrone longstator
La propulsion du Transrapid de Shanghai repose sur un moteur linéaire synchrone longstator. Pour comprendre ce principe, il faut imaginer un moteur électrique rotatif classique dont on « déroulerait » le stator (la partie fixe) tout au long de la voie, sur ses 30 kilomètres. Au lieu de produire un mouvement de rotation, ce stator déployé génère une onde magnétique progressive qui se déplace le long de la voie à la vitesse souhaitée.
Le rotor, ici remplacé par les électroaimants de levitation situés sous le train, est entraîné par cette onde voyageuse. L'ensemble du système d'alimentation électrique est donc dans la voie, et non dans le train. Cette conception présente plusieurs avantages : le véhicule est allégé, l'énergie de freinage peut être réinjectée dans le réseau électrique, et la vitesse est contrôlée avec une grande précision par la fréquence du courant alimentant les stators. Le freinage s'effectue par inversion du sens de l'onde magnétique, sans aucun contact mécanique.
Les stators sont installés de part et d'autre de la voie de guidage en béton armé surélevée. Ils sont divisés en sections successives alimentées indépendamment, de façon à ne fournir de l'énergie qu'à la section où le train se trouve effectivement, ce qui limite les pertes.
Le guidage latéral
Outre la sustentation verticale et la propulsion, le système doit assurer le maintien latéral du véhicule sur la voie. Dans le Transrapid, ce guidage est assuré par des électroaimants supplémentaires situés sur les flancs des bogies, qui interagissent avec des rails de guidage latéraux montés sur la structure de la voie. Ces aimants maintiennent le train centré, y compris dans les courbes et sous l'effet du vent transversal. L'ensemble — sustentation, propulsion, guidage — est donc entièrement électromagnétique, sans aucun contact physique.
Performances et exploitation en 2026
À vitesse maximale commerciale de 431 km/h, le trajet Pudong–Longyang Road est couvert en 7 minutes et 20 secondes. C'est la vitesse la plus élevée jamais proposée en exploitation ferroviaire commerciale régulière dans le monde. Cependant, depuis mai 2021, la vitesse de pointe de 431 km/h a été suspendue pour les courses quotidiennes : en 2026, les rames circulent à 300 km/h en service normal, pour un temps de trajet d'environ 8 minutes. Les raisons officielles avancées comprennent des questions d'économies d'énergie et d'optimisation de la maintenance.
La ligne est exploitée avec des rames Transrapid 08, d'une capacité de 574 passagers, composées de cinq voitures articulées. La voie est entièrement surélevée sur piliers en béton, ce qui libère le sol et réduit l'empreinte au sol de l'infrastructure.
Les développements chinois vers des vitesses encore plus élevées
La Chine ne s'est pas contentée d'exploiter la technologie Transrapid. Elle a investi massivement dans des programmes maglev de nouvelle génération. Le projet T-Flight, développé par l'Université du Sud-Ouest de Jiaotong et des partenaires industriels, vise des vitesses bien supérieures en combinant lévitation magnétique et tube à pression réduite. En juin 2025, un véhicule d'essai de 1,1 tonne a atteint 650 km/h en sept secondes sur une piste d'un kilomètre au laboratoire Donghu, dans la province de Hubei. Ce prototype a été présenté lors du 12e Congrès mondial sur les trains à grande vitesse, tenu à Pékin en juillet 2025. L'objectif à terme est d'atteindre 800 km/h en exploitation sur un tube semi-vide, comblant l'écart entre le maglev conventionnel et les concepts d'hyperloop.
Par comparaison, le Transrapid de Shanghai reste une technologie de première génération, mais son fonctionnement continu depuis plus de vingt ans en a démontré la fiabilité et a fourni une base de données opérationnelle irremplaçable pour la conception des systèmes suivants.
Questions fréquentes
Pourquoi le train maglev de Shanghai ne touche-t-il pas les rails ?
Le train est maintenu en lévitation par des électroaimants situés sous les bogies, attirés vers un rail ferromagnétique intégré à la voie. Un système de contrôle électronique maintient en permanence un entrefer de 10 millimètres, éliminant tout contact physique et donc tout frottement.
Quelle est la vitesse maximale du maglev de Shanghai en 2026 ?
En service commercial quotidien en 2026, le train circule à 300 km/h. La vitesse de pointe de 431 km/h, record mondial du transport ferroviaire commercial, a été suspendue depuis mai 2021. Un essai avait atteint 501 km/h en novembre 2003 lors de tests.
Quelle est la différence entre la technologie EMS du Transrapid et la technologie EDS japonaise ?
Le Transrapid de Shanghai utilise l'EMS (suspension électromagnétique par attraction), qui fonctionne dès l'arrêt complet. Le maglev japonais SCMaglev utilise l'EDS (suspension électrodynamique par répulsion), fondée sur des supraconducteurs refroidis à très basse température ; ce système nécessite une vitesse minimale pour créer la lévitation.
Comment le Transrapid de Shanghai freine-t-il ?
Le freinage est entièrement magnétique : l'onde électromagnétique progressive générée par le stator dans la voie est inversée, créant une force de décélération sans aucun contact mécanique. L'énergie de freinage peut être partiellement réinjectée dans le réseau électrique.
La Chine développe-t-elle un successeur au maglev de Shanghai ?
Oui. Le projet T-Flight vise des vitesses de 800 km/h en combinant lévitation magnétique et tube à basse pression. En juin 2025, un prototype a atteint 650 km/h en 7 secondes sur une piste d'essai d'un kilomètre. Ce programme est distinct du Transrapid de Shanghai, qui reste fondé sur la technologie allemande Transrapid des années 1990-2000.
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