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中车四方股份:创新打造高铁金名片
作者:邓旺强 发表时间:2019年03月14日

 

 

 

  

   高速动车组在这里以最快每四天三列的速度出品,从时速200公里到350公里,从“和谐号”到“复兴号”,他们将高速动车组打造成一张张亮丽的“金名片”;从这里,城轨地铁驶向国内外50多条线路;产品出口世界20多个国家和地区,叫响“中国制造”……

 

  

  这里就是有着高铁“梦工厂”之称的中车青岛四方机车车辆股份公司(简称中车四方)。在它的背后,有着怎样的创新之道?

  从和谐号到复兴号打造高铁“金名片”

  走进中车四方股份公司交车线,一列列崭新的高速动车组如同巨龙般整齐排列,蓄势待发。这里跑出了中国高铁的多个第一:

  我国首列时速200-250公里高速动车组、首列时速300公里高速动车组、首列设计时速380公里高速动车组,以及首列“复兴号”动车组,都诞生于此。这里驶出的CRH380A,创下了时速486.1公里的世界高铁运营试验第一速;“复兴号”动车组实现时速350公里商业运营,使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。到今天,从这里驶出了1300多列高速动车组,是我国在线运营高速动车组数量最多的企业。

  “创新是打开高铁大门的金钥匙。”回顾企业走过的足迹,中车四方股份公司总经理马云双感慨深刻。

  高铁的发展绝不是“忽如一夜春风来”。十余年来,中车四方始终坚持科技立企,从引进消化吸收,到自主创新,走出了一条富有特色的创新驱动发展之路。企业高铁创新经历了四个阶段。

  引进消化吸收再创新。2004年,国家出台《中长期铁路网规划》,确定“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的总方针。中车四方引进时速200公里高速动车组,不仅完成消化吸收,还针对中国铁路特殊运营环境进行了110项优化设计,解决了引进产品“水土不服”的难题。两年后,中车四方成功下线国内首列时速200-250公里高速动车组。

  自主提升创新。产品可以买,但技术创新能力是买不来的。中车四方明确了“以我为主”的创新策略,即坚持引进消化吸收和自主创新“两条腿”走路,把握创新的主动权。在引进消化吸收时速200公里动车组后,中车四方发力自主提升,成功突破制约速度提升的关键技术,将列车速度从时速200公里提升到300-350公里,自主研制了国内首列时速300-350公里高速动车组。在引进消化吸收基础上实现了技术升级,同时也开始形成自主研发能力,建立起高速列车自主研发平台和技术创新体系。通过自主提升,还开发出了长大编组动车组和世界首创的卧铺动车组。

  全面自主创新。2008年,中车四方以科技部和原铁道部两部联合行动计划为支撑,全面推进高速列车技术自主创新。经过两年的技术攻关和大量的线路试验研究,中车四方在高速列车低阻力头型、高速转向架、气密强度与气密性、振动模态、减振降噪、牵引系统、弓网受流、制动系统等十个方面实现了全面技术创新,成功研制了设计时速380公里的CRH380A高速动车组。2010年,12月3日,CRH380A高速动车组在京沪高铁先导段创造了时速486.1公里的世界铁路运营试验最高速。它也被誉为中国高端装备自主创新的典范产品。

  持续创新。创新的脚步从未停止,2010年开始,为满足中国高铁不同运营需求,探索高铁前沿技术,中车四方持续开展深化创新。一件件“大国重器”又在这里横空出世:2011年,成功研制更高速度等级试验列车,创造时速605公里的实验室滚动试验最高速。2014年,耐高寒抗风沙动车组问世,能适应零下40℃高寒以及风沙恶劣环境。2015年,成功研制引领未来牵引方向的我国首列永磁高速动车组……

  更值得骄傲的是“复兴号”。从2013年启动研发,到2017年批量生产投入运营,中车四方历经五年的创新攻关,实现了高速动车组技术的再次升级。“复兴号”是具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的我国新一代高速动车组,持续运营时速350公里,试验时速达400公里以上。其总体设计及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术都是自主研发。同时,在节能降耗、安全性、智能化、舒适性、运用经济性等方面均实现大幅提升,部分技术指标达到世界领先水平。2016年,“复兴号”在世界上首次完成了时速420公里交会和重联运行试验。2017年6月,“复兴号”在京沪高铁首发,正式投入运营。同年9月21日,在京沪高铁实现时速350公里运营,标志着我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家,为全球高铁树立了新的标杆。“复兴号”高速列车迈出了从追赶到领跑的关键一步。

  唯创新者强。十余年的持续创新,中车四方掌握高速动车组核心技术,研制形成了运营时速200-350公里各个速度等级,适应高寒、风沙、高海拔等复杂运营环境,满足不同运用需求的全谱系高速动车组,实现从“跟随”到“领跑”的华丽蝶变。

  高铁列车是个庞大的系统工程,高精尖技术的集成。每一种车型的研发,都是一场硬仗。

  拿“复兴号”来说,一列“复兴号”,光零部件就有50多万个。从2013年到2017年,中车四方从顶层技术指标确定到关键技术研究,从仿真分析到试验验证,将一个个设计方案变成可行的图纸,攻克了无数道技术难关。

  “复兴号”俗称“飞龙”,来源于它的车头。为实现最佳的技术性能,中车四方最初设计了46个概念头型,通过技术优选挑出23个进入工业设计,再遴选出7个头型,再经过海量的仿真计算、动模型试验、线路试验,才最终敲定“飞龙”设计方案。相比既有动车组,“飞龙”的运行阻力降低12%。当“复兴号”以时速350公里运行时,人均百公里能耗下降17%,京沪往返一趟节省5000度电。

  再比如,“和谐号”CRH380A动车组车厢内的噪音分贝已经很低,比国外动车组都要低。中车四方研发“复兴号”时,最初定的目标是要降低3分贝以上。别看小小的3分贝,哪怕降低1分贝,也是重大技术难题。为了实现目标,中车四方的研发团队在实验室进行了长达1年多的试验,对不同材料和结构的隔音试验就做了3000多次。最终,噪声降低了4-6分贝,当“复兴号”以350公里时速运行时,车厢里的噪声最小只有65分贝。

  在高铁行业有一种说法,高速列车是试验出来的。“复兴号”动车组从启动研发到最终定型,整整五年时间,历经503项仿真计算,5278项地面试验,2362项线路试验。特别是线路试验期间,中车四方的研发团队,每天凌晨四点开始整备,白天跟车试验十几个小时,晚上整理试验数据,几乎没睡过整觉。那段日子,最热在四五十摄氏度的车厢里,而最冷则是在最低温度达零下20多摄氏度的户外。

  “正是团队坚持不解地拼搏,啃下不计其数的‘硬骨头’,才赢来了‘复兴号’的惊艳问世。”马云双说。

  先人一步“全谱系”产品提供一体化解决方案

  创新,是企业发展的第一动力。

  近年来,中车四方不断加大科技创新投入,“勤练内功”,持续提升创新能力。建成了国家高速动车组总成工程技术研究中心、高速列车系统集成国家工程实验室、国家级技术中心和博士后科研工作站4个国家级研发试验平台,搭建了涵盖30个专业方向的协同仿真平台和18个试验验证平台,形成了世界领先的研发创新能力。公司每年的研发投入达到5%左右,远超中国制造业500强的平均研发强度1.86%的水平。

  中车四方还在海外建立研发中心,相继成立“中德轨道交通技术联合研发中心”、“中泰高铁联合研究中心”、“中英轨道交通技术联合研发中心”,打造全球框架下的创新体系,整合创新资源。

  与此同时,中车四方坚持“以人为本”的创新理念,打造高铁“人才硅谷”,汇聚了一支创新能力强的科技研发队伍。目前,企业科技人才规模达2135人,占员工比例的20%,形成了包括集团级科学家、首席技术专家、资深技术专家、技术专家和公司级技术专家五个层级300多人的核心技术人才队伍,为企业创新提供强劲“引擎”。

  创新引领企业“高端”升级。

  在高速动车组实现“弯道超车”的同时,中车四方先人一步,将高速动车组技术创新延伸,成功研制了国内首列城际动车组,填补了我国城际铁路客运装备领域的空白。在城市轨道交通领域,打造覆盖A、B、L各种车型的地铁车辆产品技术平台。世界首列氢能源有轨电车,以及跨座式单轨列车、悬挂式单轨列车也在中车四方问世。

  至今,中车四方成功打造了高速动车组、城际动车组、高档客车、内燃动车组、地铁车辆、现代有轨电车、单轨车辆(包括跨座式单轨车辆和悬挂式空中列车)7大产品技术平台,实现了运营时速50公里至350公里轨道交通车辆速度等级全覆盖,可为用户提供一体化解决方案。

  “我们已经拥有足够的能力,足够的底气,向全世界的用户提供所需求的任何产品。”马云双说。

  高端装备加速“走出去”叫响“中国制造”

  创新驱动,助力企业“领跑”,也为企业在国际竞争中赢得市场。

  我国高铁装备制造企业是“中国制造”走出去的代表,而中车四方股份公司正是其中的佼佼者。近年来,中车四方紧抓“一带一路”建设和高铁走出去的黄金机遇,大力推进国际化经营,积极开拓海外市场,引领高端轨道交通装备加速“出海”。目前,中车四方的高端装备已登陆美国、新加坡、阿根廷、印度尼西亚、斯里兰卡、巴西、智利等全球20多个国家和地区。出口产品实现了从“价值低端链”到“价值高端链”,从“低端市场”到“高端市场”的升级。

  2017年4月,中国与印度尼西亚企业合作建设的雅加达至万隆高速铁路总承包(EPC)合同在印尼雅加达签署。作为承包商联合体成员,中车四方股份公司将为雅万高铁提供11列时速350公里的高速动车组。雅万高铁项目全部采用中国高铁技术和装备,成为中国高铁全方位“走出去”的第一单。  

  在新加坡,中车四方先后获得916辆地铁车辆订单,实现了我国地铁车辆出口发达国家的突破。

  在美国,2016年3月,中车四方股份公司中标芝加哥846辆、金额总计13亿美元的地铁车辆项目。这是芝加哥历史上规模最大的一次轨道车辆采购,也创下中国企业向发达国家出口地铁车辆单笔数量最多的纪录。

  2013年,中车四方在阿根廷赢得总计709辆、金额近10亿美元的城际动车组供货合同,成为迄今为止我国最大的城际动车组出口订单。这些“中国造”城际动车组已全部投入运营,奔跑在布宜诺斯艾利斯的城铁线上,每天服务上百万阿根廷人,官方统计乘客满意度高达97%。凭借高质量的产品和优质服务,中车四方在阿根廷赢得“回头客”。今年4月,阿根廷再向中车四方下订单,增购200辆城际动车组。

  在巴西,2017年9月,中车四方股份公司与巴西圣保罗城际铁路公司(CPTM)签署64辆城轨车辆供货合同,用于装备圣保罗13号线。这是中国企业在巴西圣保罗赢得的城轨车辆第一单。

  在斯里兰卡,中车四方先后四次累计获得390辆内燃动车组订单,占到斯里兰卡铁路运营车辆总数的50%以上,成为斯里兰卡最大的铁路客运装备供应商。

  今年10月27日,中车四方在南美市场再获突破,中标智利13列、36辆城轨车辆采购项目,这也是我国轨道交通客运装备企业首次进入智利市场。

  在高端装备加速“出海”的同时,中车四方还建立海外研发中心,打造全球框架下的创新体系。近年来,相继成立“中德轨道交通技术联合研发中心”“中泰高铁联合研究中心”“中英轨道交通技术联合研发中心”,面向全球整合创新资源,开展持续的科技创新。

  中车四方发挥海外研发中心的功能,深化国际研发合作,进行技术成果的本土化落地,以及新材料和新技术的研发。同时,加强技术创新和出口产品的专利保护力度,深入挖掘项目研发中的创新点,积极在海外市场布局相关专利,为企业‘走出去’保驾护航。

   创新再出发蓄力“新动能”

  创新是不变的旋律。

  2018年,中车四方开启新的征程,发力新一轮创新。“复兴号”家族再添新成员。今年,为了满足中国高铁大运量客运需求,中车四方研制了时速350公里16辆长编版“复兴号”动车组,目前已经投入运营;时速350公里17辆编组的超长版“复兴号”,9月份进入型式试验,预计将于明年投入京沪高铁运营;时速250公里“复兴号”动车组也在今年10月开始型式试验。同时,“复兴号”智能动车组也在研发推进中。通过持续创新,“复兴号”即将形成不同速度等级、不同编组形式、满足不同运营需求的谱系化“家族”,满足高铁多样化需求。

  与此同时,中车四方正在研发时速600公里高速磁浮,培育满足全球竞争的新优势。

  高速磁浮作为一种新型尖端轨道交通技术,其优势已被越来越多的国家关注,德国、日本等发达国家沿用不同技术路线发展了多种磁浮交通运输方案。日本的超导磁浮技术实现603km/h的试验速度,德国的磁浮技术最高试验速度达到505km/h,并在我国上海建成了运营速度430公里的国际首条商业运营高速磁浮线,但时速600公里高速磁浮系统及工程化应用在我国尚属空白。

  高速磁浮项目2017年启动,由中车四方股份公司牵头,完全自主设计研发,目标是攻克时速600公里高速磁浮系统核心技术,全面掌握自主设计、制造、调试和试验评估方法,研制高速磁浮工程化样机,建立具有国际适应性的中国高速磁浮系统核心技术和标准规范体系,形成高速磁浮交通系统完全自主化与产业化能力。

  2018年1月,中车四方时速600公里高速磁浮交通系统技术方案通过专家评审,标志着该项目取得重要阶段性成果。按照计划,将在2020年研制出时速600公里高速磁浮样车,为实现高速磁浮工程应用和产业化奠定基础。

  目前高铁的最高运营速度为350公里/小时,航空巡航经济速度为8001000公里/小时,时速600公里高速磁浮交通系统可以填补高速铁路和航空运输之间的速度空白。对于丰富我国轨道交通体系结构,实现我国轨道交通技术持续领跑,在未来国际竞争中抢占技术制高点,具有重要而深远的意义。

  今年9月,中车四方推出新一代碳纤维地铁车辆。该车堪称引领地铁技术潮流的“未来列车”,在节能环保、舒适、智能等方面相比传统地铁实现全面创新升级。新一代地铁车辆采用先进的碳纤维技术,车体、转向架构架、司机室、设备舱及设备机体等都使用碳纤维复合材料制造,首次实现了碳纤维复合材料在车辆大型结构部件上的全面应用,整车减重13%,综合节能15%以上。不仅更节能,而且能够灵活编组,在2节至12节范围内任意搭配车厢,帮助地铁以最经济的方式运营,降低运营成本。该车还是智能化的“智慧列车”,车窗变身触控显示屏,乘客能在车窗上上网、刷视频、看电视直播。同时还实现了全自动无人驾驶和智能运维。新一代碳纤维地铁车辆的成功研制,将助力我国地铁驶入更加绿色智能的“新时代”。

 

  

  中车四方股份公司简介

 

  中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方股份公司”)是中国中车股份有限公司的核心企业,中国高速列车产业化基地,国内地铁、轻轨车辆制造厂家和国家轨道交通装备产品重要出口基地。

  中车四方股份公司具有轨道交通装备自主开发、规模制造、优质服务的完整体系。公司是国家高新技术企业,拥有国家高速动车组总成工程技术研究中心、高速列车系统集成国家工程实验室、国家级技术中心和博士后科研工作站四个国家级研发试验机构,并在德国、英国和泰国建立海外研发中心。行业一流的仿真分析平台、试验验证平台,门类齐全的高水平研发团队,产学研用开放式技术创新体系,形成了公司强大的技术创新能力。占地177万平方米,装备精良、工艺先进、专业化、规模化的制造基地,形成了高速动车组、城际动车组、地铁车辆、现代有轨电车、单轨车辆、高档铁路客车、内燃动车组7大产品平台,制造水平位居世界前列。

  中车四方股份公司在高速动车组、城际及市域动车组的研发制造上处于行业内的领先地位。中国首列时速200公里高速动车组、首列时速300公里高速动车组、首列时速380公里高速动车组、首列“复兴号”动车组和首列城际动车组均诞生于此。目前,公司已形成了不同速度等级、适应不同运营需求的高速动车组和城际动车组系列化产品。公司自主研制的CRH380A型高速动车组创造了486.1公里/小时世界铁路运营试验最高速。研制的“复兴号”动车组(CR400AF)实现时速350公里运营,使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。

  中车四方股份公司参与的青藏铁路工程项目、京沪高铁工程项目获国家科学技术进步特等奖。公司轨道交通装备产品在满足国内市场需求的同时,已出口世界20多个国家和地区。

  作为轨道交通装备制造业的一员,中车四方股份公司将继续秉承“质量优先、创新引领、客户导向”的经营理念,努力打造以轨道交通客运装备为核心的卓越企业。

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