自主(zhǔ)創新才是中國高鐵的底氣
自主創新才是中國高鐵的底氣
專訪原上海鐵道大學副校長孫章
“從蒸汽機(jī)車一身煤灰,到內(nèi)燃機車一身油汙,再到電力機車碰上了(le)冰雪災害(hài)的束手無策,黎明前的黑暗我們(men)都走過來(lái)了,現在我們有世界上運營時速最快的(de)列車,不久(jiǔ)的將來還會有首列智能高鐵、600公裏時速的磁懸浮列車……”
熟(shú)稔中(zhōng)國軌道交(jiāo)通業發展的孫章,作為同濟大學老科技工作者協會會長、原上海鐵道大學(xué)副校長,他曾是(shì)京滬高鐵驗收專家組成員(yuán)、《城市軌道交通研(yán)究》雜(zá)誌創辦人,自1957年從唐山(shān)鐵道學院(西南交通大學前身)畢業,親身(shēn)經曆了中國鐵路70年的巨大變遷。而今耄耋(dié)之年,孫(sūn)章仍在從事軌道交通相關的研究工作,《中國高鐵發展戰略》就是他近期的工作成果。
“中國高鐵是向外國老師學習的,但是我們現在超過了老師。新中國成立70載,我覺得中國鐵路的變化實在(zài)是太(tài)大了。”近日,孫章接受《每日經濟新聞》記者專訪時以“大逆轉”概括中國高鐵(tiě)近20年(nián)的發展(zhǎn)——從獨自摸索,到(dào)引進合作,再到全麵自主創新,實現了螺旋式的上升;中國高鐵如今(jīn)已能出海披荊斬棘,成為一張(zhāng)閃(shǎn)閃發光的中國名片。
超越老師:人才、技術、創新缺一不可
“這麽多國家都引進了高鐵技術,為什麽最終隻有我們這(zhè)個學生超過了老師?”聊起中國高鐵,孫章拋出了這個(gè)問題,而答案,除了(le)那一場(chǎng)為人所(suǒ)熟知、始於2004年的中外合作之外(wài),從上(shàng)世紀九(jiǔ)十年代開始投入的獨立研發是中國(guó)高鐵走向成功道(dào)路上必不可少的一環。
“中國高鐵發(fā)展的第一個階段就是(shì)90年代,當時我們完全是靠自己摸索的(de)。1994年,我參加了對‘四委一部’完成的我國第一個高鐵研究課(kè)題《京滬高速鐵路重大技術經濟問題前期研究(jiū)報告》的評審。記得評委會組長是時任國務院發展研究中心主任馬洪同誌。這項課(kè)題1993年4月開始,1994年6月完成,有47個單位、120多名專家參加,研究報告總計50萬字。從此,我國技術人員搜索所有公開發表的高鐵技術資料,同時去德國、法國、日本乘坐(zuò)高鐵、考察高鐵,回來後依樣畫葫蘆(lú)進行設計,並且不斷(duàn)去試、去改,這就是逆(nì)向設計。”孫章回(huí)憶道。
當(dāng)時孫(sūn)章所在的上海鐵(tiě)道大學接到(dào)的任務是跟蹤日本新幹線的(de)300係技術,它采用的是動力分散型技術——即除了火車頭之外,列車的其他車廂也可以提供動力。相較於當時德、法采用的動力(lì)集中型技術——即“火車跑得快,全靠車頭帶”,動力分散型技術是一種重大創新,對於時速300公裏以上的高鐵,它比動力(lì)集中型有更好的效(xiào)能。如今(jīn),世界上新修高鐵的(de)國家,也大多采用動力分散技術。
彼時,在沒有任何技術轉讓的條件下,中方(fāng)技術(shù)人員“螞蟻啃(kěn)骨頭”,通(tōng)過多次迭代和探索,獨立研製(zhì)成了“先鋒號”高速動車組,這是國(guó)內首列動力分散型高速動車組。2002年9月10日(rì),在(zài)我國自建的第一條客運專(zhuān)線——秦沈客運專線上,其最高試驗速度達到(dào)了每小時292公裏。
此外,當時跟蹤德國高鐵ICE技術的株洲電力機車廠等國內機(jī)構也研製出(chū)了動力集中型“中華之星”高速(sù)動(dòng)車組(zǔ),它於2002年11月27日(rì)在秦沈客運專線(xiàn)上跑(pǎo)出了時速(sù)321.5公裏的最高試驗速度(dù)。
“先鋒(fēng)號(hào)”和“中華之星”雖(suī)然都沒有成為真正的明星,但這次研發過程培養出(chū)的人才隊伍,為2004年開(kāi)始的中外合作打下(xià)了重要基礎。
始於(yú)2004年,在中國鐵路第六次大提速前夕開啟的中外合作,源(yuán)於當時鐵(tiě)道部啟動的(de)時速200公裏(lǐ)動車組招標,為中國高鐵引進了加拿大龐巴迪、日本(běn)川(chuān)崎重工、法國阿爾斯通和(hé)德國西門子,聯合設計生(shēng)產和諧號高速動車組。這次引進合作給了外界“中國高鐵的成功全靠引進國外先(xiān)進技術”的印象。
實(shí)際上,“當時我們合作引進了製造技術,但是它關鍵核心的技術轉讓很少。”孫章表示。
中國之所以(yǐ)能在後來的(de)學習過程(chéng)中超越“老(lǎo)師”,靠的是(shì)此前(qián)的人(rén)才儲備。“高(gāo)鐵獨立研發階段的最大意義就(jiù)是(shì)我們在實踐中培養了一大批高鐵(tiě)技術人(rén)才,有了這個內因,我們引進先(xiān)進製造技術後(hòu)如魚得水,大大加快了我們的自主(zhǔ)創新進程,因為我們(men)已有過獨立研發的經驗,做足了功課。”孫章說道。
自主創新:“複興號(hào)”關鍵技(jì)術全麵自主化
獨立摸索和合作學習都(dōu)不是目的,自主創新才是(shì)中國高鐵的底氣。
在孫章看來,到了2012年(nián),中國高鐵開始步(bù)入自主創新階(jiē)段,當年,由中國國家(jiā)鐵路集團(tuán)有限公司(原(yuán)中國鐵路總公司,原鐵道部)主導,集合國內有關企業、科研院所及高校,開展了時速350公裏中國(guó)標準動車組的研製工作(zuò)。
5年後,“複興號”動車組上線運營。中國首次實現了高速動車組牽引、製動、網絡控製等關鍵技術的全麵自主化。
“自主創新的關鍵是具備正向設計能(néng)力,即源代碼和軟件是我們(men)自己的,產品(pǐn)要想怎麽改(gǎi),我(wǒ)們就能自己改,過去和諧號因為是聯合設計的技術平台,關鍵部分的改動都必須通過外方,現在總體設計、集(jí)成創新都在我們自己手(shǒu)裏(lǐ)。”孫章說,“所以我們是在引(yǐn)進國外的先進技術後,貨比三家,博采眾長,然後自成(chéng)一家,形成了‘中國標準(zhǔn)’的(de)複興號。”
從跟跑(pǎo)到並跑,中國高鐵的發展進程超出了世界預期,如今已具備“領跑”的能力(lì)。
中車株洲(zhōu)電機公司今年9月17日(rì)發布了時速(sù)400公裏高速動車組用(yòng)TQ-800永磁同(tóng)步牽引電機。這標誌著我國高鐵動力首次搭建起(qǐ)時速(sù)400公裏速度等級的永磁(cí)牽引電機產品技術平(píng)台,填補了(le)國內技術空白,為我國軌(guǐ)道交通牽引傳動技術升級換代奠定了堅實基礎。
“我們還在(zài)研發600公裏時速的磁懸浮(fú)高鐵,我們要跟日本競爭,因為日(rì)本已經做了時速603公裏的載人試(shì)驗(yàn),時速500公裏的超導磁懸浮中央新幹線已於2011年5月開始建(jiàn)設(shè),線路由東京出發(fā),途經名古屋,抵達大阪,全長大約550公裏,預計於2027年首先(xiān)開通東京至名古屋段,然後再於(yú)2037年開通名古(gǔ)屋至大阪(bǎn)段。而我們現在600公裏(lǐ)時速的磁懸浮樣車已經下線了。”孫(sūn)章指出,目前,高鐵最高運營時速為350公裏,飛機巡航時速為800公(gōng)裏至900公裏(lǐ)。時速600公裏的高速磁浮高鐵恰好可以填補高鐵和航(háng)空之間的這段(duàn)速度(dù)空白。
這也意味著未來坐高鐵可能比飛機還(hái)省時。今年在青島(dǎo)下線的時速600公裏(lǐ)磁懸浮列(liè)車樣車(chē)如果(guǒ)上線運營,北京到上海僅需2個小時多點。
“孫中山先(xiān)生在100年前考察了世界經(jīng)濟(jì)先行的(de)國家(jiā)以後,就說中國要躋身於發達國(guó)家行列,一定要有10萬英裏的鐵(tiě)路(lù),10萬英裏是(shì)多少?換算過來就是16萬(wàn)公裏。到2018年年(nián)底,我國鐵路總運營裏程是(shì)13.1萬公裏,離(lí)孫中山先生100年前的規劃還差3萬公裏(lǐ)。”孫章說道。
如今,3萬公裏的差距正被進一(yī)步縮短。今年初,中國鐵路(lù)集團公司工作會議指出,2019年(nián)鐵路工作的其中一個主要目標是:全國鐵路固定資產投資保持強(qiáng)度規模,優(yōu)質高效完成國家下達的任務目標,確保投產新線6800公裏,其(qí)中高鐵3200公裏。
目前,中國建設的這個世界最(zuì)大的(de)高速鐵路網正不斷(duàn)把經濟最發達的長三角、珠三角(jiǎo)、京(jīng)津冀地區,及其他(tā)城市密集地區緊緊相連。人便其行、貨(huò)暢其流,高鐵從被視為出行交通工具,已成為國民經濟發展的助推器。
出征海外:中國能給世(shì)界提供最完備方案
“我在添乘實習的時(shí)候,看到蒸汽機(jī)車司機和司爐的臉上、身上都被煤(méi)灰“抹黑”了,煤屑也會隨風吹進打開窗戶的列車車廂(xiāng)。”孫章回憶道。鬥(dòu)轉星移,現在明亮便捷的中國高鐵正讓出行成為一種享受。
超越老(lǎo)師的中(zhōng)國高鐵正吸引著(zhe)海(hǎi)外多個國家的目光。印度尼西亞(yà)、馬來西亞、俄(é)羅斯、泰國、澳大利亞、英國、美國……紛紛表達出對(duì)中國高鐵的興趣(qù)。這背後源於中國高鐵有著能適用於(yú)不同地區的(de)完備方案。
“在複興號所采用的254項重要標準(zhǔn)中,中國標準(zhǔn)(包括中國國(guó)家標(biāo)準、行(háng)業(yè)標準和中國國家鐵路集團企(qǐ)業標準)占到(dào)了84%,16%的高鐵技術標準是跟歐標和日標兼容的。因為我們國家地形特別複雜,氣候也變化多端,能給世界提供一個最完備的高鐵方案。如印度尼西亞喜歡(huān)我們的海南島環線(xiàn),因為這是世界上第(dì)一條熱帶地(dì)區(qū)的高鐵。俄羅斯喜歡我們(men)的哈大高鐵,因為哈大高(gāo)鐵是(shì)世界上第一條最寒冷地區的高鐵,冬季平均氣溫零下25℃,最(zuì)低氣溫零下41.4℃。冬季平均氣溫比(bǐ)已經(jīng)建成通車的日本、德國、法國等國家寒冷地區(qū)高鐵還(hái)要低20℃。”孫(sūn)章還以蘭新高(gāo)鐵等舉例指出,中國幅員(yuán)遼(liáo)闊,地形(xíng)及地質條(tiáo)件複(fù)雜,在這種環境下成長起來的(de)中國高(gāo)鐵能為世界高速鐵路發展(zhǎn)提供多種多樣的方案。而且,中國高(gāo)鐵的建造成本僅是外國的40%。
實際上,在2015年6月完成合(hé)並後成立的(de)中(zhōng)國(guó)中車股份有限公司,已經一躍成為全(quán)球規(guī)模最大、品種最全、技術領先的軌道交通裝備供應商,連續多年軌道交通裝備業務銷售規模位居全球首(shǒu)位。
今年3月,中國中車集團(tuán)有限公司總經理孫永才曾對外稱,目前(qián)中車已在全(quán)球26個國家和地區設立了83家境外子公司,15家境外研發中心,形成了遍布全球的(de)業務體係。境外資產從(cóng)2013年的(de)30億元遞增到2018年的340多億元,海外市場訂單額從2013年的(de)35億(yì)美(měi)元激增近一倍,到2018年(nián)的63億美(měi)元。
“走出去(qù)”的中國高(gāo)鐵在海外(wài)市場上開疆拓土(tǔ),其創新技術實力的背後,折射出(chū)了整(zhěng)個國家的工業能力和國際影(yǐng)響力。
回首當初時速僅(jǐn)60公裏的蒸汽機車時代(dài),孫章不由慨歎變化(huà)之大、之快——當年是那個吹滿煤屑、沒(méi)有(yǒu)座位、車(chē)程(chéng)長(zhǎng)達幾十小時的列車;而如今,網(wǎng)上購(gòu)票、刷臉進站(zhàn),4小時(shí)可達全國多個主要城市的高(gāo)鐵,是中國列車(chē)帶著令人驚奇(qí)的變化正(zhèng)駛向一個更加美好的未來。