風(fēng)馳電掣行駛在祖國大江南北的高速動車組,有很大一部分來自東北,產(chǎn)自長春,制造于中車長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱“中車長客”)。
時速400公里新車型試驗火熱進行、氫能和磁浮列車等技術(shù)持續(xù)突破、引領(lǐng)高速列車新紀元——站在“十四五”收官、“十五五”開局的歷史節(jié)點,這一誕生了新中國第一列地鐵、第一組動車組的老國企,正以軌道交通裝備制造與服務(wù)為核心,奮力向戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)及未來產(chǎn)業(yè)延伸。
以自主創(chuàng)新帶領(lǐng)“老國企”勇闖“無人區(qū)”
鷹隼造型配以月輝銀的色彩,車頭前端頂著金色的路徽,運行速度400km/h、試驗速度大于450km/h的CR450BF動車組樣車在中車長客下線后,馬不停蹄進行正線試驗。“沒有可以借鑒的成熟經(jīng)驗,完全憑借自主創(chuàng)新在‘無人區(qū)’探索?!敝熊囬L客副總工程師朱彥說。
“十四五”期間,中國高鐵技術(shù)邁向更高峰的標志性成果,無疑是CR450動車組的成功研制。作為國家“十四五”規(guī)劃綱要確定的重大科研項目,“CR450科技創(chuàng)新工程”承載著鞏固和擴大我國高鐵領(lǐng)先優(yōu)勢的使命。
從創(chuàng)新氣動優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)氣動阻力的顯著降低,到保證結(jié)構(gòu)強度同時實現(xiàn)輕量化“瘦身”,再到引入人工智能和機器學(xué)習(xí)尋找降噪“最優(yōu)解”,CR450的攻關(guān)歷程,是一部自主創(chuàng)新的教科書。在國鐵集團主導(dǎo)下,中車長客等多家參研單位突破難題,創(chuàng)建時速400公里動車組技術(shù)體系,實現(xiàn)了理論、技術(shù)、裝備、標準、管理模式的全面創(chuàng)新。
中車長客前身是長春客車廠,始建于1954年。1959年,中車長客生產(chǎn)出第一輛鐵路客車;1967年,獨立自主研制出新中國第一列地鐵列車。綠皮車行駛時的“咔嗒”聲,是許多人的鐵路記憶,中車長客生產(chǎn)的22型鐵路客車,最高時曾占全國鐵路客車保有量的一半以上。
如今,復(fù)興號高速動車組馳騁在祖國大地,人們的出行半徑隨著“高鐵經(jīng)濟圈”的擴大而延伸。這樣的改變,正是來自以中車長客為代表的中國軌道交通裝備企業(yè)的改革與創(chuàng)新。目前,中車長客構(gòu)建了覆蓋動車組、高檔客車、城際、市域、地鐵、磁浮等9大產(chǎn)品平臺,擁有30個主型產(chǎn)品。
作為中國高端軌道交通裝備“走出去”的先行者,中車長客不斷開拓國際市場:1995年,實現(xiàn)中國軌道交通客運裝備出口“0”的突破;2024年,生產(chǎn)的軌道列車已出口到全球20多個國家和地區(qū),累計簽約額超過140億美元。
以新質(zhì)生產(chǎn)力牽引“未來列車”奔向大江南北
“十四五”時期,中車長客研發(fā)的綠色化、智能化產(chǎn)品集群蓬勃發(fā)展。
在長春市的新民大街上,一輛復(fù)古文旅列車吸引著來往市民的目光。深綠色的車身上,醒目的“H2”標志著它的“身份”——這是一輛氫能列車。
這輛名為“氫春號”的文旅列車,由中車長客研發(fā)。列車單節(jié)車輛長度為15.85米,可以針對不同客流需求,實現(xiàn)1至6輛靈活編組。“氫春號”擺脫了傳統(tǒng)有軌電車對接觸網(wǎng)和變電所的依賴,內(nèi)置氫能動力系統(tǒng),運行時唯一的產(chǎn)物是水,每公里平均能耗僅1.5千瓦時。
近年來,中國中車致力于構(gòu)建軌道交通裝備與清潔能源裝備“雙賽道雙集群”產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。中車長客總工程師汪忠海說:“中車長客先后研制了氫能市域列車、氫能文旅電車、氫能單軌列車等系列新能源產(chǎn)品,為清潔能源應(yīng)用提供了示范場景。”
2024年3月,首列氫能源市域列車在中車長客試驗線以160公里時速滿載運行,每公里能耗僅5千瓦時,不僅解決了市域交通“快速運行、快啟快停、快速乘降”的痛點,更因其清潔環(huán)保、運維簡單、建設(shè)周期短等優(yōu)勢,為都市圈綠色低碳出行提供全新方案。
“與傳統(tǒng)內(nèi)燃動力市域車輛相比,氫能源市域列車每列全壽命周期可實現(xiàn)5萬噸二氧化碳減排,平均每公里只耗5度電?!敝熊囬L客國家軌道客車工程研究中心未來技術(shù)研究部新型能源設(shè)計師石磊告訴記者。
過去,氫能交通面臨三大難題:成本高、儲運難、加氫站少。但現(xiàn)在,這些障礙正在被逐漸打破。中車長客生產(chǎn)的氫能列車,燃料電池已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化。氫氣來源也越來越多,既可以是工業(yè)副產(chǎn)氫,也可以是光伏、風(fēng)電等“綠電”制取的“綠氫”。
作為“磁浮搖籃”,中車長客繼此前成功研制并商業(yè)運營500公里/小時高速磁浮列車、清遠中低速磁浮列車后,在高速磁浮領(lǐng)域,承擔(dān)了“十三五”600公里/小時高速磁浮關(guān)鍵技術(shù)研究課題,構(gòu)建了新一代產(chǎn)品平臺;在超導(dǎo)磁浮領(lǐng)域,2025年7月,首輛超導(dǎo)電動高速磁浮樣車正式亮相,最高運營時速達600公里。
以數(shù)字生態(tài)引領(lǐng)“未來工廠”邁向新時代
在中車長客裝配產(chǎn)線,數(shù)十列正在裝配的軌道客車整齊排列。高級工程師鮑洪陽正在指導(dǎo)操作人員手持智能扳手,對準螺栓施加力矩——扳手內(nèi)置的傳感器立刻將力矩數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)。
高鐵的運營時速大多在350公里上下,即每秒達百米左右,這種高速運行需要極高的技術(shù)保障,而生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)是保證高鐵質(zhì)量絕對安全可靠的重要一環(huán)。生產(chǎn)線上,與工人“并肩作戰(zhàn)”的是智能力矩、智能監(jiān)控、智能工具柜等數(shù)字智能設(shè)備。
看著后臺傳上來的數(shù)據(jù),鮑洪陽說:“這個系統(tǒng)運行正常?!笨繑?shù)據(jù)說話,只有達到設(shè)定的標準力矩,這顆螺栓才算擰到位。鮑洪陽2008年開始在中車長客工作,負責(zé)設(shè)計指令,讓大型數(shù)控機床按照設(shè)計圖紙銑削高鐵的門、窗等零部件。如今,隨著高鐵時速不斷提高,智能制造已貫穿中國軌道車輛的全生命周期,鮑洪陽需要設(shè)計、運維大量智能制造系統(tǒng),讓“沉默”的設(shè)備通過數(shù)據(jù)“開口說話”,從而提高生產(chǎn)效率,并最大程度降低產(chǎn)品故障率。
“未來工廠”,雛形初現(xiàn)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型和先進制造,是這家“老國企”的重要驅(qū)動力。目前,中車長客不僅建設(shè)了先進的數(shù)字化生產(chǎn)線,還通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的可視化、可控制和智能化管理,推進流程重構(gòu)、數(shù)據(jù)治理與分析、數(shù)字化平臺建設(shè),基本實現(xiàn)業(yè)務(wù)流、實物流、數(shù)據(jù)流的統(tǒng)一。
今年,搭載“智慧車窗”、內(nèi)裝材料可回收率達75%的中國新型智能城際動車組下線。列車設(shè)計經(jīng)理、中車長客股份公司高級工程師李占一介紹說,列車搭載了智能監(jiān)控系統(tǒng),全列設(shè)置1500多個傳感器,覆蓋牽引、制動、轉(zhuǎn)向架等關(guān)鍵系統(tǒng),可實時監(jiān)測列車運行狀態(tài),并運用大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)實現(xiàn)列車全壽命周期的健康管理。
從引進國外技術(shù)“跟跑”,到消化、吸收先進經(jīng)驗與國外產(chǎn)業(yè)巨頭“并跑”,再到在關(guān)鍵領(lǐng)域自主創(chuàng)新實現(xiàn)“領(lǐng)跑”,同時建設(shè)高水平工程實驗室,實施國際化布局,融入全球市場——建廠已過70年的中車長客,正在“古稀之年”,煥發(fā)全新活力,奮勇奔向未來。