米兰官网-挺起交通强国的“动力脊梁”—新闻—科学网

2023年6月28日，福建莆田，湄洲湾跨海年夜桥。

海风带着咸湿的气味擦过钢铁长龙，阳光于极新的铁轨上跳跃，反射出银色的辉煌。两列身披流线型银甲的实验列车静驻轨道两头，空气恍如凝集了，只有远处波浪的低吼预示着行将到来的雷霆万钧。

“实验预备就绪。”

“发车！”

指令如电波般通报。刹时，低落的嗡鸣声由弱变强，旋即化为扯破空气的吼怒。两列钢铁巨龙如离弦之箭，向着相互标的目的加快驶进。

加快、加快，再加快……仪表盘上的数字急剧跳动，视线中的对于方列车从一个恍惚的光点逐渐变为清楚的车头轮廓。

“双向两列相对于交会最高时速891千米！”

这一刻，一项极新的世界铁路交会速率最高纪录，于海天之间，被中国速率悍然铭记。

风雷激荡的交会刹时，彭湃的恰是那颗由中国中车一级子公司中车株洲电力机车研究所有限公司（如下简称中车株洲所）铸就的“飞跃之心”——永磁牵引体系。

上世纪80年月，中车株洲地点海内率先开展交流牵引传动技能研究，用时7年，结合主机厂倾力打造中国第一台交传播动原型机车；

从2004年最先，介入原铁道部“引进消化接收再立异”工程，3年后，助力时速200千米动车组投入运营，中国铁路迈入“高速时代”；

2010年，“及谐号”380A高速动车组于京沪高铁跑出其时世界最高速，使中国高铁实现从跟跑到并跑的新超过；

2015年，借助中国尺度动车组项目，时速350千米“中兴号”高速动车组周全开通，树立世界铁路贸易运营新标杆；

从直流牵引传动到异步交传播动，再到永磁同步牵引；从追逐到并跑，再到领跑——合辙中国铁路设备的每一一次超过，中车株洲所潜心打造中国金手刺，挺起交通强国的“动力脊梁”。

7月8日至11日，当全世界高铁行业从业者的眼光聚焦到方才启幕的第十二届世界高速铁路年夜会之时，中国高铁疾驰年夜江南北，重载机车牵引万吨长龙，都会地铁鞭策绘就绿色交通壮阔图景，这恰是中车株洲所这颗强劲“飞跃之心”驱动下的活泼写照。它不仅是中国速率的基石，更以彭湃动力，向世界展示着交通强国的坚实脊梁。

孤光初燃

书写前瞻者的远见与开荒者的坚贞

1959年，湖南株洲。

忙碌的株洲火车站里，年夜学刚卒业的柯以诺肩挑扁担，带着简朴的行李从人群中走来。夏秋之交的湘东地域依然湿热难耐，擦去额头的汗珠，他探询探望起单元地址。

今后几年，陆续有傅志寰、丁爱国、廖勤生、周官森、黄济荣、李春阳、严树钢、严云升等新中国第一批电力机车专业年夜学卒业生，相应国度招呼，从大江南北奔赴株洲，成为我国电力机车范畴最早的奠定人。

他们的目的地是原铁道部1959年6月一纸“部令”建立的中车株洲所。向本地人探询探望单元地址被奉告“没听过”，抵达所里发明缺装备、没试验室，连块门牌都没有，面前只有一座老旧简陋的两层苏式员工宿舍楼…三木SEO-…

即便与想象中的科研院所截然不同，但这群同心专心想到故国及人平易近最需要之处发光发烧、立功立业的年青人，仍坚定地留于了这里。

1959年创立的中车株洲所是其时我国独一的电力牵引体系研究机构。这不由让人迷惑，为何要于株洲建如许一个研究所？

1936年，国平易近当局就于紧邻京广线的株洲田心肠区建立蒸汽机车补缀厂，于一片稻田上打下株洲轨道交通设备财产的第一根桩基。1952年，原铁道部建立株洲机车车辆补缀工场，后又更名为铁道部株洲机车车辆工场。

铁路电气化是铁路现代化的主要标记之一，许多发财国度从20世纪四五十年月就已经着手铁路牵哄动力鼎新。而其时中国的交通运输业基础单薄，特别是铁路运输能力成为了新中国经济设置装备摆设的成长“瓶颈”。

中车株洲所的任务，就是研制及实验电力机车，满意铁路日趋成长的需要，促成电力机车的成长及出产技能不停提高。

建所后的“第一课”，是对于刚下线的第一台电力机车举行革新。

其时，中国第一台干线电力机车6Y1型试制乐成，但因为基础单薄、人材匮乏，加之苏联专家忽然中止援建，带着全数图纸与技能资料撤离，这让刚组建的研究步队一时堕入困境。

1958年12月28日，中国第一台干线电力机车6Y1型出厂。

没有前提，创造前提也要上。历经10年，主机厂及研究所结合攻关，前后解决三年夜技能难题，韶山1型电力机车降生。从此，从株洲“摇篮”里降生的电力机车驶向天下，成为上个世纪我国铁路运输的主力军。

时间进入20世纪80年月，世界高铁已经奔驰于200千米时速的轨道上，我国列车却年夜多倘佯在60千米。速率的鸿沟，实则是牵哄动力的代差。

要打造中国的高速列车，起首要跑患上快，拥有强劲动力。1989年，中车株洲所构造精悍研究气力，从“零”最先霸占高速列车所需要的交传播动技能。

“异步传动牵引技能是其时国际上高速列车采用的主流技能。彼时欧洲已经最先用年夜功率GTO器件，很罕用IGBT器件，咱们只能从上上代器件快速晶闸管最先攻关。”中国工程院院士、中国中车首席科学仆人荣军是其时的年青主干，他对于那段攻坚岁月影象犹新。

“做电压实验时，器件常常烧坏，像‘放炮’同样。一‘放炮’整个试验室浓烟滔滔，咱们就拿着灭火器灭火，刹时的能量开释有时甚至会把供电体系顶翻，烧患上我厥后手都有点颤栗。”丁荣军说，“放炮”至多的一次烧失24个器件，一个2000多元，这对于其时整年营收不到1亿元的中车株洲所来讲，是一笔不小的“丧失”。

其时中车株洲所只有几百万元的年利润，这无疑是“烧钱”。时任所带领却刀切斧砍地说：“为了技能冲破，值患上烧！”这类对于摸索近乎偏执的“放纵”，成为了中车株洲所包涵文化最深邃深挚的底色——它答应颠仆，只为托举更高的翱翔。

攻坚之路充满荆棘。激战7年，我国第一台交传播动原型电力机车AC4000在1996年降生，标记着中国电力机车进入了“交流时代”。相对于在国际进步前辈程度，我国掉队的时限缩短至不到20年，差距愈来愈小。

于原铁道部“十年转换工程”的引领下，我国电力机车交传播动技能进入“井喷”时代。中车株洲所及海内主机厂最先了一系列首创性电力机车、动车组的研制，如“华夏之星”“中华之星”“奥星”等。尤其是2002年11月27日，“中华之星”电动车组于中国第一条铁路快速客运专线秦沈客运专线创造了其时“中国铁路第一速”——时速321.5千米。

中国铁路设备迎来了“交传播动”的春季！

破壁提速

引进海潮中淬炼中国动力“心”

进入21世纪后，中国铁路进入新的成长阶段。我国经济的快速成长，呼喊越发高效、速率更快的高速列车降生。

2004年，我国《中持久铁路网计划》正式宣布，最先计划“四纵四横”的现代铁路收集，并确立了技能引进与消化接收的计谋。同年6月，原铁道部启动了时速200千米动车组的国际招标，标记着高铁技能正式进入引入阶段。

到2005年末，天下铁路总业务里程达7.5万千米，比“九五”末增长7000千米、增加10%，是鼎新开放以来铁路新增业务里程至多的5年。

铁路建好了，车从哪儿来？

2006年起，我国陆续引进加拿年夜庞巴迪公司、日本川崎公司、法国阿尔斯通公司及德国西门子公司的4种高速动车组。

引进后出产的动车构成为我国高铁不成或者缺的构成部门，年夜年夜晋升游客办事程度，较着增长了我国铁路干线货运能力，降低了能耗。这也动员我国机车车辆设计手腕、加工工艺及出产构造方式的改良，促成了企业技能革新及装备更新。

然而，外洋的一些焦点技能始终没有让渡给我国。“久而久之，咱们只能于国际高铁技能范畴当一个‘跟跑者’，至多是个‘并行者’，不成能引领技能成长。”中国中车首席科学家、中车株洲所总工程师冯江华说，焦点技能是买不来、要不来、讨不来的，必需自立攻关。

中国的铁路收集有着繁杂的高铁运营情况。“引进的一款动车组于兰州—乌鲁木齐运行历程中，速率底子跑不上去，牵哄动力还有会超温掉效，申明它‘水土不平’，技能不完美。”冯江华说。

推进高速列车连续立异，开展焦点技能攻关，成为了中车株洲所的新任务。

为满意高寒动车组于长年夜坡道连续高速运行的需求，冯江华领导团队连续攻关，斗胆提出新的节制计谋，于团队研制节制器完成验证的基础上，实此刻功率晋升20%的同时温起落低25开尔文，一举解决了高能效牵引的行业难题。

连续的技能冲破，让中车株洲所赢来立异技能年夜功率交流机车初次运用。

2008年12月25日，中车株洲所HXD1C机车牵引传动项目建立，该项目将批量利用其研发的年夜功率交传播动体系。时任时代电气副总裁、技能总监冯江华担当项目司理，并撂下掷地有声的一句话：“假如项目不可功，我就引咎告退。”从设计、采购、制造到售后，他们只有6个月的时间。

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“咱们的技能指标及外洋同类型机车指标彻底同样，包括功率、重量等，技能要求很高。”冯江华回忆，各人拧成一股绳，险些是连轴转，不停地整备、处置惩罚妨碍，优化节制技能及软件，除了了用饭及短暂的歇息都于事情，刻意用交传播动范畴的拳头产物来证实本身。

2009年6月，首台HXD1C型电力机车于株洲落车，同年6月正式下线，机车从设计到竣工用了不到6个月。这是我国研制的机车变流器、收集节制体系等主要部件于年夜功率电力机车上初次运用。

牵引及节制是轨道交通车辆的“心脏”及“年夜脑”，是车辆动力的要害来历。

早于20世纪90年月，冯江华就牵头组开国内第一个高机能异步机电牵引节制技能研究与工程实践团队。经由过程多年攻关，他们确立了异步牵引节制技能模式，陆续霸占了动力及时节制、漫衍式体系协同节制等要害技能，搭建了轨道交通交传播动技能平台及财产化平台。

中国于2004年引进高速列车技能时，有外方公司卖力人曾经奉劝中方技能职员不要操之过急，先用8年时间把握时速200千米的技能，再用8年时间把握时速350千米的技能。

但依附中车株洲所等单元自立立异能力的不停冲破，我国于引进消化基础上再立异——2010年12月，及谐号CRH380A新一代高速动车组最高时速到达486.1千米，刷新了世界铁路运营实验最高时速。

“咱们不仅打破了外洋高铁巨头的预言，还有跑出了世界铁路运营实验最高时速。”冯江华说，数十年的连续摸索，让我国具有自立立异能力，实现从直流到交流、从普速到高速、从普载到重载的超过，为后续成长奠基了坚实基础。

国之重器

于中兴征途上雕刻中国尺度

跟着立异结果的涌现，我国高铁成长实现从无到有，迅速成为高铁年夜国，但还有不是高铁强国。

“虽然此前已经基在差别平台研发出‘及谐号’车型，但因为尺度不同一，不克不及互联互通，难以互为备用。从维修角度来讲，一个师傅要相识许多差别尺度、技能模式的产物才能胜任运营、维修事情，无形中增长运营及维修成本。”冯江华说，其时我国急需彻底自立、机能优胜的具备中国尺度的高速动车组。

2012年，我国正式启动新一代尺度动车组“中兴号”的初期研制事情。

“中兴号”高速列车的研制面对史无前例的挑战，除了提高速率、安全性及恬静性等外，要实现彻底自立常识产权，构建中国的高速列车尺度系统。

怎样更高速？摆于研究者眼前的第一个问题是采用哪种动力配置方案。中车株洲所依附多年的技能堆集“作答”。

“是采用更多的动力配置，还有是采用一样的动力配置、增长每一个动力的牵引能力？从稳当的角度来讲，增长几个动力配置要轻易患上多。但咱们偏偏选择了一个最坚苦的技能线路，即增长每个单位的动力功率而不增长动力配置数目。”冯江华暗示。

高速列车的牵哄动力从哪里来？其道理是电网送电到列车里，列车将电转化后驱动机电，机电孕育发生机械的机电转矩，转矩末了成为直线的牵引力。这个转矩实在就是轮子及轨道之间的磨擦孕育发生的。

钢轮钢轨都比力硬且平滑，轮子要擦患上锃亮，这是由于钢轮钢轨磨擦力小、阻力小了，其自身的能耗就小。但这又是一把“双刃剑”，磨擦力小，靠磨擦孕育发生的牵引能力也会降低。跟着高速列车的速率愈来愈快，轮子及轨道之间孕育发生的力会更年夜，这象征着轮轨轻易打滑。

怎样解决这个问题？“有时辰咱们于试验室模仿实验效果很好，但到了现场又很不睬想，惟有不停调解、重复优化。”冯江华先容，中车株洲所冲破传统思绪，霸占了状况敏锐感知、轮轨态势正确辨认及动力快速优化调控等技能，终极设计出高及时、高能效的传动节制体系,解决轮轨打滑等问题，不仅年夜年夜提高安全性，更能降低能耗。京沪高铁实测成果显示，于350千米时速下“中兴号”与“及谐号380”比拟，总能耗降落了10%。以京沪高铁为例，“中兴号”来回一趟能省5000多千瓦时的电。

2017年2月25日，G65次列车驶出北京西站，运行在京广高铁，标记着中国自行设计研制的、拥有彻底自立常识产权的中国尺度动车组样车正式上线运营；同年6月，该动车组被定名为“中兴号”并投入运行；9月，“中兴号”动车组于京沪高铁率先恢复最高350千米时速运营，中国再次成为世界上高铁贸易运营速率最快的国度。

“‘中兴号’不仅成为我国很是主要的科技手刺，疾驰于故国广袤的年夜地上，也于国际上形成为了越发领先的技能平台，乐成‘走出去’，成为雅万高铁、中老高铁等‘一带一起’沿线主要的标记性项目，孝敬铁路成长的中国聪明及中国方案。”冯江华暗示。

剑指巅峰

于极限竞逐中界说将来

铁轨之上，追风逐电。2024年12月29日，北京，CR450动车组样车发布。作为中国高铁的最新力作，CR450动车组以时速400千米的英姿，不仅标志了中国铁路成长的新高度，更以其卓着机能及立异技能，向世界展示了中国高速列车技能的硬核实力。

而这场时速革命的暗地里，冯江华领衔的研发立异团队阐扬了主要作用。他们以数十年雕琢的坚韧与执着，深切研究列车的“心脏”及“年夜脑”，从为CR450动车组铸就“强劲心脏”到构建“聪明年夜脑”，他们将试验室里的每一个假定、图纸上的每一条曲线，淬炼成中国高铁挺立世界的科技脊梁。

2021年，我国启动CR450科技立异工程，提出8个“更”的顶层要求：更高速、更安全、更环保、更节能、更智能、更自立、更可连续、体系更优，并要求于以时速400千米运行时，牵引能耗与CR400时速350千米持平。

这些硬指标，决议了CR450动车组必需拥有一颗更强劲的“心脏”。

永磁同步牵引体系作为轨道交通下一代牵引体系的主流产物，与传统异步机电牵引体系比拟，具备越发小型化、轻量化及节能的凸起上风。

现实上，中车株洲所早于2003年就已经最先结构，并由冯江华牵头组开国内第一支永磁牵引体系研发团队，率先摸索永磁牵引技能。

“中兴号”高铁驶过北京中轴线永定门城楼。受访者供图

彼时，永磁牵引技能属在前瞻性焦点技能，其时于全世界尚处在起步阶段，彻底没有标杆可寻。团队成员不单没有接触过，就连研究的对于象也仅是一个观点。

从“零”最先，挑战未知。缺少参考资料，团队拿着为数未几的资料重复研讨；没有验证平台，团队“空手发迹”搭建起永磁实验平台。“为了让体系更平稳、靠得住，咱们甚至自动求败。”冯江华说，团队常常于做实验的时辰，存心设计一些实验场景去履历掉败。

颠末近十年的努力攻关，2011年末，永磁同步牵引体系于沈阳地铁二号线列车乐成装车，实现了海内轨道交通范畴的初次运用。装车运用5个月，列车完成为了7000千米体系零妨碍正线实验运行。2013年，团队开发的230千瓦地铁车辆永磁同步机电乐成运用在长沙地铁，划一安装空间下比拟异步机电，功率晋升20%。

然而，“永磁高铁”才是冯江华心中的制高点。2021年，只管团队前期积淀了富厚的运用经验，但得悉要为CR450装上永磁“心脏”，团队成员高兴之余又有些担心。

怎样破局？立项以来，冯江华领导团队连续开展CR450永磁牵引体系妨碍诊断研究与验证，摸索出永磁机电匝短、相短等极度妨碍切确诊断与自动安全掩护计谋，设计了完美的永磁牵引节制逻辑、掩护办法、应急措置分层分级计谋，确保CR450动车组永磁牵引体系安全靠得住。

2023年6月28日，福建湄洲湾跨海年夜桥上，两列搭载永磁动力的综合检测实验列车追风逐电般交会而过，创造了双向正线交会实验时速891千米世界纪录，时速400千米永磁牵引技能再一次获得验证。

不只是牵引体系。已往几年里，中车中车株洲所充实阐扬其技能上风及立异能力，还有主持了CR450的牵引变流器、传动节制单位、收集节制体系等要害部件的主要设计研发及实验使命，有力助推CR450领跑世界。

如今的中车株洲所，拥有近万名研发职员，包括1名中国工程院院士、300余名博士、5000余名硕士；构建了轨道交通、清洁能源、汽车与工业三年夜财产集群；持续三年获评国务院国资委“双百企业”标杆企业；2024年业务收入超600亿元，利税孝敬超70亿元，创造了显著的经济社会效益。

本年，CR450动车组样车将履历整车实验验证及试用的“年夜考”。冯江华暗示，假如说换装试跑是末了一次“模仿测验”，本年的样车试跑及实验查核将是真实的“高考”。“团队将竭尽全力，做好各项保障备考，争夺拿到最优成就。”

与高铁偕行，与时代共振。“我国对于高速列车和其要害技能举行了30余年持久摸索及立异，我有幸见证中国高铁自立立异全历程，亲历了我国高速列车焦点技能实现从无到有、从追逐到领跑的超过，孝敬了本身的气力及立异结果。”谈和将来，冯江华暗示，将领导团队朝着“更高速”“更绿色”“更智能”的标的目的开展连续攻关，助推我国高端制造向越发智能化、安全化的标的目的成长。