試制階段 首條高速磁懸浮示范線有望落戶(hù)青島

2019創(chuàng)新策

中車(chē)四方的關(guān)鍵詞“復(fù)興號(hào)”“碳纖維”“高速磁浮”

■“復(fù)興號(hào)”：在“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，研制不同速度等級(jí)、適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)需求的系列化產(chǎn)品，圍繞安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、節(jié)能、人性化等方面開(kāi)展持續(xù)創(chuàng)新

■“碳纖維”：下一代碳纖維地鐵列車(chē)最大的特點(diǎn)是更輕、更節(jié)能、更低噪

■“高速磁浮”：已進(jìn)入高速磁浮原理樣車(chē)試制階段，首條高速磁懸浮示范線有望落戶(hù)青島

走進(jìn)中車(chē)四方股份公司交車(chē)線，一列列嶄新的高速動(dòng)車(chē)組整齊排列，蓄勢(shì)待發(fā)。

在這里，動(dòng)車(chē)組最快以每四天三列的速度出品;在這里，下線的城軌地鐵列車(chē)駛向國(guó)內(nèi)外50多條線路;在這里，軌道交通產(chǎn)品出口世界25個(gè)國(guó)家和地區(qū)，不斷擦亮中國(guó)高端裝備制造的“金名片”……

步入2019年，依然會(huì)有更多的技術(shù)、產(chǎn)品在持續(xù)研發(fā)與迭代中從這里走向世界，走進(jìn)生活。“復(fù)興號(hào)”“碳纖維”“高速磁浮”則是最為核心的關(guān)鍵詞。不僅刷新著軌道列車(chē)的運(yùn)行速度，中車(chē)四方更在不斷刷新中國(guó)裝備制造的創(chuàng)新速度。

新“復(fù)興號(hào)”來(lái)了

在剛剛建成尚未投運(yùn)的成貴高鐵線上，中車(chē)四方研制的時(shí)速250公里“復(fù)興號(hào)”正在進(jìn)行30萬(wàn)公里線路運(yùn)用考核。為了確保如期完成考核任務(wù)，車(chē)輛需要保證每天運(yùn)行2000公里以上?？己送瓿珊?，列車(chē)拿到由國(guó)家鐵路局頒發(fā)的“準(zhǔn)生證”——型號(hào)合格證和制造許可證，將進(jìn)行批量生產(chǎn)和投運(yùn)。

這列時(shí)速250公里的“復(fù)興號(hào)”是中車(chē)四方在時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上研制的。為滿(mǎn)足“八縱八橫”高鐵網(wǎng)規(guī)劃中不同速度等級(jí)線路的運(yùn)輸需求，形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的“復(fù)興號(hào)”產(chǎn)品譜系就成為了當(dāng)務(wù)之急，而這也成為了中車(chē)四方技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。

所謂“復(fù)興號(hào)”譜系化，就是一個(gè)在“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組技術(shù)平臺(tái)基礎(chǔ)上，研制不同速度等級(jí)、適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)需求的系列化產(chǎn)品，圍繞安全、經(jīng)濟(jì)、舒適、節(jié)能、人性化等方面開(kāi)展持續(xù)創(chuàng)新的過(guò)程。

這個(gè)過(guò)程并不輕松。從時(shí)速350公里，到時(shí)速250公里，發(fā)生變化的不只是列車(chē)的速度，更伴隨列車(chē)自主化、舒適性和智能化水平的不斷提升。

記者了解到，時(shí)速250公里“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組首次在我國(guó)高速動(dòng)車(chē)組采用以太網(wǎng)控車(chē)。與之前使用的TCN網(wǎng)絡(luò)相比，以太網(wǎng)傳輸速率提升了近百倍，從而為列車(chē)的智能化和大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供了平臺(tái)支持。通過(guò)采用更加完善的車(chē)地一體化平臺(tái)，列車(chē)構(gòu)建了具有自診斷、自檢測(cè)、自決策能力的平臺(tái)支持系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程健康診斷、智能化運(yùn)維。

“時(shí)速250公里‘復(fù)興號(hào)’動(dòng)車(chē)組深入開(kāi)展了自主化、簡(jiǎn)統(tǒng)化、互聯(lián)互通設(shè)計(jì)，是與時(shí)速350公里‘復(fù)興號(hào)’動(dòng)車(chē)組具有同一代際特征的不同速度等級(jí)系列化產(chǎn)品。”據(jù)時(shí)速250公里“復(fù)興號(hào)”主任設(shè)計(jì)師聶穎介紹，新列車(chē)結(jié)合用戶(hù)需求、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)可行性等實(shí)際情況，進(jìn)一步在操作界面、旅客界面、運(yùn)維界面深化統(tǒng)型，完成了12個(gè)系統(tǒng)113項(xiàng)部件統(tǒng)型，提高了車(chē)廠之間產(chǎn)品的互換性，減少了備件種類(lèi)。

此外，聶穎還表示，新“復(fù)興號(hào)”加強(qiáng)了關(guān)鍵零部件的深化創(chuàng)新，進(jìn)一步提升了關(guān)鍵零部件和材料的自主化水平。

面對(duì)總體上屬于定制化的軌道交通裝備市場(chǎng)，“譜系化”也讓中車(chē)四方可以更好、更快地滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。至今，中車(chē)四方已成功打造高速動(dòng)車(chē)組、城際及市域動(dòng)車(chē)組、地鐵車(chē)輛、現(xiàn)代有軌電車(chē)、單軌車(chē)輛(包括跨座式單軌車(chē)輛和懸掛式空中列車(chē))、高檔客車(chē)、內(nèi)燃動(dòng)車(chē)組等七大產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)時(shí)速50公里至350公里速度等級(jí)全覆蓋、適應(yīng)不同運(yùn)營(yíng)需求的譜系化產(chǎn)品，可為全球用戶(hù)提供一體化解決方案。

新材料新能源

3月底，中車(chē)四方研制的下一代碳纖維地鐵車(chē)輛“CETROVO”在廣州地鐵8號(hào)線開(kāi)始進(jìn)行線路試驗(yàn)。

去年9月，這種采用大量新技術(shù)、新材料，具備高速(時(shí)速140公里，現(xiàn)國(guó)內(nèi)地鐵列車(chē)最高運(yùn)行時(shí)速一般為80公里)、節(jié)能、舒適、智能化等優(yōu)勢(shì)的列車(chē)首次亮相德國(guó)柏林國(guó)際軌道交通技術(shù)展時(shí)，就驚艷世界。它是我國(guó)地鐵領(lǐng)域的最新技術(shù)成果，更代表著未來(lái)地鐵列車(chē)的技術(shù)潮流。

相較傳統(tǒng)地鐵，下一代碳纖維地鐵列車(chē)最大的特點(diǎn)是更輕、更節(jié)能、更低噪。它采用碳纖維復(fù)合材料制造，與采用鋼、鋁合金等傳統(tǒng)金屬材料的地鐵列車(chē)相比，該車(chē)的車(chē)體、司機(jī)室、設(shè)備艙分別減重30%以上，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架減重40%，整車(chē)減重13%。

碳纖維地鐵列車(chē)主任設(shè)計(jì)師鐘元木告訴記者，碳纖維跟一般金屬材料最大的區(qū)別在于，前者是根據(jù)產(chǎn)品形狀、受力情況等，通過(guò)計(jì)算一層層“鋪”起來(lái)的，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料成型工藝難度大。此前碳纖維復(fù)合材料僅被用在列車(chē)裝飾部件和少數(shù)次承載部件上，中車(chē)四方通過(guò)與材料供應(yīng)商聯(lián)合研發(fā)，突破了碳纖維大型復(fù)雜件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型工藝等關(guān)鍵技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料在地鐵列車(chē)主承載結(jié)構(gòu)上的大規(guī)模應(yīng)用。

中車(chē)四方副總工程師丁叁叁此前曾表示，大規(guī)模應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料，雖然在制造成本上要高于傳統(tǒng)金屬材料，但碳纖維復(fù)合材料更加輕量化，節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯，并且具有優(yōu)異的耐疲勞、耐候、耐腐蝕性能，減少了維護(hù)量，因此能夠降低列車(chē)全壽命周期成本，同時(shí)車(chē)身變輕也減少了對(duì)線路的損害。

除了新技術(shù)、新材料，中車(chē)四方還積極布局新能源。

中車(chē)四方新能源技術(shù)主任設(shè)計(jì)師李艷昆，在中車(chē)四方第一代氫能源有軌電車(chē)的基礎(chǔ)上，他帶領(lǐng)攻關(guān)小組進(jìn)一步深入攻克燃料電池系統(tǒng)、能量管理控制策略、儲(chǔ)氫用氫設(shè)備、冷卻設(shè)備、動(dòng)力電池系統(tǒng)等核心技術(shù)。2017年12月，中車(chē)四方為佛山高明現(xiàn)代有軌電車(chē)示范線研發(fā)制造的首列氫能源有軌電車(chē)成功下線，標(biāo)志著我國(guó)氫能源有軌電車(chē)實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。這也是國(guó)內(nèi)第一條氫能源有軌電車(chē)商業(yè)運(yùn)營(yíng)線路。據(jù)了解，列車(chē)即將于今年年底正式上線運(yùn)營(yíng)。

2018年5月9日，另一種新能源列車(chē)——德令哈現(xiàn)代有軌電車(chē)在中車(chē)四方下線。該車(chē)采用超級(jí)電容和鈦酸鋰電池混合儲(chǔ)能技術(shù)。有軌電車(chē)正常運(yùn)行時(shí)，由超級(jí)電容供電，當(dāng)行駛途中超級(jí)電容電量不足無(wú)法及時(shí)補(bǔ)給時(shí)，調(diào)節(jié)鈦酸鋰電池給車(chē)輛供電。這種混合儲(chǔ)能技術(shù)，具有充電速度快、運(yùn)行可靠、綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。利用超級(jí)電容“快充快放”的優(yōu)勢(shì)，車(chē)輛能在停站時(shí)間30秒內(nèi)快速完成充電。跟氫能源有軌電車(chē)一樣，這種新能源動(dòng)力車(chē)，全線無(wú)需架設(shè)傳統(tǒng)的供電接觸網(wǎng)，不僅節(jié)約了成本，也可以更好地保護(hù)城市景觀。

“在新能源軌道交通領(lǐng)域，中車(chē)四方將持續(xù)進(jìn)行氫能源、超級(jí)電容和鈦酸鋰電池等多種新能源混合動(dòng)力系統(tǒng)的研發(fā)，以新能源驅(qū)動(dòng)取代內(nèi)燃驅(qū)動(dòng)，從而滿(mǎn)足越來(lái)越環(huán)保、節(jié)能、高效的出行需求。”李艷昆說(shuō)道。

下一站：高速磁浮

“高速磁浮”一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

自從2018年1月，首次公開(kāi)研發(fā)計(jì)劃，這項(xiàng)由中車(chē)四方股份公司牽頭，聯(lián)合國(guó)內(nèi)15家企業(yè)、高校和科研院所共同攻關(guān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)課題，就始終蒙著神迷的面紗。

記者獲悉，圍繞在2020年研制出一整列樣車(chē)，并完成試驗(yàn)線驗(yàn)證，進(jìn)行集成示范，為實(shí)現(xiàn)高速磁浮工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)這一目標(biāo)，中車(chē)四方高速磁浮項(xiàng)目已取得階段性成果，目前已進(jìn)入高速磁浮原理樣車(chē)試制階段，同時(shí)，公司積極推動(dòng)首條高速磁懸浮示范線落戶(hù)青島，為打造新產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

丁叁叁曾在評(píng)審會(huì)上表示，高速磁浮是一種新型尖端軌道交通技術(shù)，日本的超導(dǎo)磁浮技術(shù)最高試驗(yàn)速度實(shí)現(xiàn)603km/h，德國(guó)的磁浮技術(shù)最高試驗(yàn)速度達(dá)到505km/h，并在中國(guó)上海建成運(yùn)營(yíng)時(shí)速430公里的國(guó)際首條商業(yè)運(yùn)營(yíng)高速磁浮線。但時(shí)速600公里高速磁浮系統(tǒng)及工程化應(yīng)用在我國(guó)尚屬空白。中國(guó)啟動(dòng)的時(shí)速600公里高速磁懸浮項(xiàng)目，采用的是被驗(yàn)證過(guò)的、成熟的常導(dǎo)磁浮技術(shù)和永磁電磁混合懸浮技術(shù)。目前高鐵的最高運(yùn)營(yíng)速度為350公里/小時(shí)，航空巡航經(jīng)濟(jì)速度為800～1000公里/小時(shí)，時(shí)速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)可以填補(bǔ)高速鐵路和航空運(yùn)輸之間的速度空白。

研發(fā)高速磁懸浮技術(shù)，是國(guó)家科技實(shí)力的體現(xiàn)，是為“后高鐵”時(shí)代所做的技術(shù)儲(chǔ)備。該項(xiàng)技術(shù)的突破，將使我國(guó)繼續(xù)保持在高速列車(chē)領(lǐng)域的世界領(lǐng)先定位，具有重要的國(guó)家戰(zhàn)略意義。

高速磁浮項(xiàng)目的落地和推進(jìn)，主要得益于中車(chē)四方“先人一步”“持續(xù)創(chuàng)新”的頂層規(guī)劃，隨著創(chuàng)新體系和創(chuàng)新平臺(tái)的完善，企業(yè)日益展現(xiàn)出技術(shù)創(chuàng)新的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。目前，中車(chē)四方已建成國(guó)家高速動(dòng)車(chē)組總成工程技術(shù)研究中心、高速列車(chē)系統(tǒng)集成國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家級(jí)技術(shù)中心和博士后科研工作站4個(gè)國(guó)家級(jí)研發(fā)試驗(yàn)平臺(tái)，搭建了涵蓋30個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的協(xié)同仿真平臺(tái)和18個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，建立起“政、產(chǎn)、學(xué)、研、用”協(xié)同開(kāi)放創(chuàng)新體系。企業(yè)科技人才規(guī)模達(dá)到2135人，占員工比例的20%，形成了包括集團(tuán)級(jí)科學(xué)家、首席技術(shù)專(zhuān)家、資深技術(shù)專(zhuān)家、技術(shù)專(zhuān)家和公司級(jí)技術(shù)專(zhuān)家五個(gè)層級(jí)300多人的核心技術(shù)人才隊(duì)伍。(張淼淼)

關(guān)鍵詞： 高速磁懸浮 青島