■ 中國工業(yè)報記者 郭宇

由中車青島四方生產(chǎn)制造的CR450BF車型,。 圖片來源：國資小新

2024年12月29日，CR450動車組樣車在北京正式發(fā)布,。此次發(fā)布的CR450動車組包括CR450AF和CR450BF兩列樣車,，由中國中車旗下四方股份公司與長客股份公司生產(chǎn)。樣車試驗時速450公里,，運營時速400公里,，采用8節(jié)編組，4動4拖,。作為更高速,、更安全、更節(jié)能,、更舒適,、更智能的新一代高速列車，CR450動車組樣車發(fā)布標志著國家“十四五”規(guī)劃確定的重大科研項目——“CR450科技創(chuàng)新工程”取得重大突破,。

據(jù)介紹,，CR450動車組樣車牽引系統(tǒng)采用永磁同步牽引系統(tǒng)（永磁8區(qū)動系統(tǒng)），也是永磁電機首次應用在中國商業(yè)運營的高鐵列車上,。牽引電機是高速動車組的九大關(guān)鍵技術(shù)之一,，也是CR450高速動車組的“心臟”。在工作狀態(tài)下,，永磁電機帶電在兩千伏以上,，每秒一百轉(zhuǎn),，功率提高14.5%，轉(zhuǎn)換效率較CR400動車組異步牽引電機提升3%以上,。

中國中車首席科學家,、中國中車株洲電力機車研究所有限公司（以下簡稱“中車株洲所”）總工程師馮江華接受中國工業(yè)報記者采訪時表示，動力與控制系統(tǒng)是高速列車的“心臟”與“大腦”,，而永磁驅(qū)動系統(tǒng)在動力系統(tǒng)中憑借其高效率,、高功率因數(shù)、快速響應,、過載能力強,、體積小、重量輕,、高可靠性和低維護成本等眾多顯著優(yōu)點,，帶動軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈升級。

1月2日,，中國國家鐵路集團有限公司工作會議在北京召開,。會議明確，2025年國鐵集團將堅持安全可靠,、成本可控的基本要求,，推動CR450動車組試驗考核，推進基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化提升技術(shù)成果示范應用,，為CR450動車組商業(yè)運營創(chuàng)造條件,。

永磁驅(qū)動 制勝市場的戰(zhàn)略利器

CR450動車組采用的永磁同步牽引系統(tǒng)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),，為我國在永磁驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ),，引領(lǐng)我國步入了這一關(guān)鍵技術(shù)的研究前沿，成為中國高鐵制勝市場的一大戰(zhàn)略利器,。

據(jù)了解,，早在2003年，中車株洲所率先成立國內(nèi)首個永磁牽引技術(shù)研發(fā)團隊,，開啟了永磁同步牽引系統(tǒng)技術(shù)研究的征程,，為我國在永磁驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，引領(lǐng)我國步入了這一關(guān)鍵技術(shù)的研究前沿,。

2015年6月24日,，歷時11年，累計1000萬次試驗,，積累150G數(shù)據(jù),，耗資1億元，中車株洲所攻克了第三代軌道交通牽引技術(shù),，即永磁同步電機牽引系統(tǒng),，掌握完全自主知識產(chǎn)權(quán),，成為中國高鐵制勝市場的一大戰(zhàn)略利器。

據(jù)介紹,，永磁同步電機牽引系統(tǒng)是列車的動力系統(tǒng),，由變流器和電機兩大部分組成。其中,，變流器相當于列車的“心臟”,，電機好比是列車的“肌肉”。電機主要負責傳達動力,，完成電能到機械能轉(zhuǎn)變,，帶動列車平穩(wěn)行駛。

經(jīng)過多年堅持不懈地基礎(chǔ)理論攻關(guān)和精心細致的樣機研制,，中車株洲所的科研團隊成功攻克了永磁同步牽引系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),，構(gòu)建起系統(tǒng)、變流,、電機,、控制四大技術(shù)平臺，標志著我國在永磁驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破,，為后續(xù)技術(shù)的應用和發(fā)展提供了強有力的支撐。

中車株洲所有關(guān)專家表示,，與上一代相比,，搭載永磁驅(qū)動系統(tǒng)的新一代高速列車效率有望提升2%至3%以上，運輸能耗節(jié)約10%以上,。這一技術(shù)應用帶來的不僅僅是數(shù)字上的變化,，更是對交通行業(yè)的深刻變革。更高的效率意味著更強大的運輸能力,，更低的能耗則符合雙碳戰(zhàn)略的要求,，為可持續(xù)發(fā)展貢獻了重要力量，引領(lǐng)軌道交通朝著智能,、綠色,、安全的方向邁進。

全面應用 打造軌道交通裝備核心競爭力

除高鐵應用永磁驅(qū)動外,，中車株洲所在全國23個城市53個項目共5602輛車進行城軌永磁牽引系統(tǒng)批量交付及運營,。

我國高鐵技術(shù)從傳統(tǒng)的牽引技術(shù)到永磁驅(qū)動，實現(xiàn)了一個又一個的突破,。

上世紀70年代,，異步牽引技術(shù)成為鐵路高速重載裝備發(fā)展的原動力，德法日等裝備強國競相發(fā)展并形成技術(shù)壟斷和封鎖,。當時,，我國僅有普速列車的直流牽引技術(shù),，處于相對落后的局面。然而,，我國科研人員并未氣餒,，上世紀90年代，在國內(nèi)率先開展高性能異步牽引控制技術(shù)研究,，并研制出國內(nèi)首套高速列車異步牽引系統(tǒng),，成功裝車我國第一代高速列車“中華之星”，邁出了追趕世界先進水平的重要一步,。

前進的步伐并沒有停止,，在第一代高速列車的技術(shù)上，“和諧號”與“復興號”快速成功崛起,。

2004年初,，為加速推進鐵路裝備現(xiàn)代化，國家制定了“引進先進技術(shù),、聯(lián)合設(shè)計生產(chǎn),、打造中國品牌”的發(fā)展方針。我國通過引進技術(shù),，成功攻克了原進口牽引動力技術(shù)在我國出現(xiàn)“水土不服”的問題,，實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的自主創(chuàng)新，推出了“和諧號”列車,?！皬团d號”則更是面對我國特有的超大規(guī)模路網(wǎng)、復雜的地理條件,、多樣的氣候環(huán)境以及超長距離持續(xù)高速復雜工況運行等難題,，實現(xiàn)了每小時350千米的世界最高營運速度，支撐構(gòu)建了國際領(lǐng)先的高速列車“中國技術(shù)”,，成為我國軌道交通領(lǐng)域的又一標志性成就,。

未來，更高速度列車對牽引系統(tǒng)提出了更高效,、更高密度的要求,，永磁牽引成為全球牽引技術(shù)新的競爭高地。我國在該領(lǐng)域入手較早,，二十多年來持續(xù)進行技術(shù)探索和研究應用,。中車株洲所在永磁驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展道路上成績斐然，留下了一串堅實的腳印,。

據(jù)中車株洲所有關(guān)人士介紹,，2011年，國內(nèi)首臺套永磁驅(qū)動系統(tǒng)在沈陽地鐵2號線實現(xiàn)裝車應用，開啟了里程碑式的開端,。2014年,，高鐵永磁同步牽引系統(tǒng)完成裝車考核，拓展了應用領(lǐng)域,。2016年,，國內(nèi)首列地鐵永磁在長沙地鐵1號線裝車應用，推動技術(shù)走向成熟,。2018年,，中標國內(nèi)首條全線永磁牽引線路長沙地鐵5號線，彰顯領(lǐng)先地位,。2020年,，國內(nèi)首條全線永磁長沙地鐵5號線開通載客運營，標志著永磁驅(qū)動技術(shù)在城軌交通領(lǐng)域的全面應用,。在此過程中,，針對大功率永磁牽引，還突破了超壓限速,、防范沖擊失效,、消除受擾失控等三項業(yè)界前沿難題，進一步證明了永磁技術(shù)比傳統(tǒng)牽引技術(shù)更具高效,、穩(wěn)定的優(yōu)勢,。

2024年，《軌道交通新一代永磁同步牽引系統(tǒng)研制及應用》項目成果獲得中國城市軌道交通協(xié)會科技進步一等獎,，經(jīng)專家和學術(shù)委員會鑒定,，總體技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。截至目前,，中車株洲所在全國23個城市53個項目共5602輛車進行城軌永磁牽引系統(tǒng)批量交付及運營，全線應用永磁牽引線路達23條,，全線永磁開通載客運營項目有6個,。

突破多項關(guān)鍵技術(shù)，軌道交通產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力成勢

永磁驅(qū)動技術(shù)作為我國交通領(lǐng)域的一項重大創(chuàng)新成果,，在提升交通裝備性能,、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標等方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，將引領(lǐng)我國交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多的突破,。

據(jù)介紹,，CR450動車組的研制過程中，中國鐵路突破多項關(guān)鍵技術(shù),，實現(xiàn)理論,、技術(shù)、裝備、標準,、管理模式的全面創(chuàng)新,，對于推動我國鐵路高水平科技自立自強、以科技創(chuàng)新引領(lǐng)鐵路新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展,、建設(shè)現(xiàn)代化鐵路產(chǎn)業(yè)體系具有重要意義,。

中國工程院院士劉友梅表示，高鐵永磁牽引技術(shù)為“花錢也買不到的核心技術(shù)”,。得益于這一技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢,，永磁驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)核心部件的產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈日益完善,，在國內(nèi)形成了相當強勁的實力,。這種完善的產(chǎn)業(yè)體系不僅提高了我國軌道交通產(chǎn)業(yè)的整體競爭力，還為產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供了堅實保障,，使我國在全球軌道交通產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要地位,。

永磁技術(shù)的廣泛應用如同一臺強大的引擎，帶動了眾多相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,。在電動汽車領(lǐng)域,，目前基本采用永磁驅(qū)動技術(shù)，顯著提升了電動汽車的性能,，有力促進了電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速崛起,。在地鐵領(lǐng)域，將近一半的地鐵列車選用了永磁驅(qū)動技術(shù),，這不僅推動了地鐵制造產(chǎn)業(yè)的升級換代,，還帶動了相關(guān)零部件制造、電子控制等產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展,。

中車株洲所有關(guān)專家表示,，國內(nèi)陸鐵采用的永磁驅(qū)動系統(tǒng)大部分出自株洲，進一步凸顯了株洲在軌道交通產(chǎn)業(yè)中的核心地位,。通過技術(shù)引領(lǐng)和成果轉(zhuǎn)化,，中車株洲所為我國軌道交通產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展開拓了更為廣闊的空間，促進了產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展,，形成了以永磁驅(qū)動技術(shù)為核心的龐大產(chǎn)業(yè)集群,。

在雙碳戰(zhàn)略的大背景下，永磁驅(qū)動技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢,，成為引領(lǐng)綠色智能交通裝備系統(tǒng)變革與發(fā)展的關(guān)鍵力量,。馮江華認為，應繼續(xù)加大對永磁驅(qū)動技術(shù)的研發(fā)投入,，不斷優(yōu)化技術(shù)和產(chǎn)品,，加強產(chǎn)學研合作,，推動技術(shù)在更多領(lǐng)域的創(chuàng)新應用。同時,，要進一步完善產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈,，提升產(chǎn)業(yè)整體競爭力，為實現(xiàn)交通強國的目標提供有力支撐,，讓永磁驅(qū)動技術(shù)在我國交通領(lǐng)域創(chuàng)造更加輝煌的成就,，為全球交通發(fā)展貢獻中國智慧和中國方案。

責編：左宗鑫

編輯：楊子