中國高鐵列車試驗最高達時速486公里 由落後到帶領全球的大逆襲
1978年10月,鄧小平同志訪問日本,對東京新幹線高鐵讚不絕口。三十年後,中國以令人難以置信的速度一躍成為世界上高速鐵路系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高、在建規模最大的國家。(以下內容節錄自《科技重塑中國——當代重大科技背後的故事》。)
文:黃慶橋(上海交通大學科學史與科學文化研究院副研究員)
從引進到引領的神奇逆襲
中國高鐵在起步階段,主要還是依靠技術進口,從德國、日本、法國等引進先進高鐵技術。「引進先進技術,聯合設計生產」一開始就是我們的發展戰略。
例如,2004年至2005年,中國南車青島四方、中國北車長客股份和唐車公司先後從加拿大龐巴迪、日本川崎重工、法國阿爾斯通和德國西門子引進技術,聯合設計生產高速動車組。對於後發國家來說,以市場換技術是實現高技術自主的必經階段和必要環節,這並不是甚麼丟人的事情,反而是善於學習的典型。
▼▼▼時速達250公里、中國擁有完全自主知識產權的新型高鐵「復興號」首次在成渝地區投入運營。▼▼▼
中國高鐵能發展到今天,離不開國際技術交流。堅持引進國外先進技術,深入推進中外合作的發展路徑是中國高鐵迅速崛起的秘訣。 2004年以來,根據國務院「引進先進技術、聯合設計生產、打造中國品牌」的指導方針,中國高鐵攻克了高速轉向架等九大核心技術,集電弓等十大配套技術難題,成功研製了時速三百五十公里和二百五十公里兩種速度等級的高速動車組,創造了時速四百八十六點一公里的運營列車試驗的最高速度,成功掌握了集設計施工、裝備製造、車輛控制、系統集成、運營管理於一體的成套技術。
儘管中國高鐵一開始並未走在世界的前列,但現在,全世界都無法否認中國高鐵技術先進,中國高鐵在短短十幾年內實現了技術突破與領先,不斷刷新世界高鐵建造史。近年來,中國高鐵實現了從引進高鐵技術到引領高鐵技術的華麗轉身,讓德、日等高鐵技術發達國家大為驚詫。人們不禁要問,中國是怎樣實現高鐵技術突破的,中國何以能成功實現逆襲?
▼▼▼中國和諧號高鐵│標誌中國的鐵路客運裝備技術達到世界水平,成為全球少數能自主研製時速380公里動車組的國家。▼▼▼
首先,堅持自主創新,根據中國實際需要研發關鍵核心技術和產品,是中國高鐵實現技術突破的關鍵。新中國成立以來,特別是改革開放以來,無數次的對外合作讓中國人認識到,關鍵核心技術,我們是買不到的,只有自主創新,才能掌握自己的命運。
作為高新技術與現代產業深度融合的高端產品—高鐵,也是一樣。發展高鐵,中國人還得靠自己!正是這樣的體會和認識,促進了高鐵這一戰略性產業的公共創新平台的誕生,堅持原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新相結合的創新模式,以打造中國高鐵品牌為目標,不斷推動中國高鐵技術的自主研發走向深入。
二十一世紀初,中國自主研製了「中華之星」、「先鋒」等動車組,為高速動車組的發展奠定了堅實的基礎。緊接着,作為中國高鐵兩大製造商的中國北車和中國南車共同實現了高鐵最核心部件—牽引電傳動系統和網絡控制系統的百分之百中國造。牽引電傳動系統被譽為是「高鐵之心」,列車的動力之源;網絡控制系統則被認為是「高鐵之腦」,指揮着列車的一舉一動。兩大系統實現百分之百國產化,大大提升了中國高鐵列車的核心創造能力。
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其次,中國擁有完整的工業鏈、強大的製造能力和工程施工能力也是中國高鐵成功逆襲的關鍵。為實現高鐵成功高效運營,僅僅製造出高標準的列車還不夠。正常行駛的高鐵涉及動車組總成、車體、轉向架、牽引變壓器、牽引變流器等關鍵技術與配套技術,共有五萬多個零部件。
各項技術、各個部件協同運行,才能保障列車跑出高速。作為龐大高新技術的集合體,線路建設、運營調度系統、通信和網絡系統、機械、材料,都需要相互配合。因此,高鐵的發展,非有完整的工業鏈、強大的製造能力和工程施工能力不可。
沒有完整的工業鏈,高鐵研製就難以快速消化國外先進技術,更不可能獨立研發;沒有強大的製造能力,產品必然受制於人,發展一定受限;沒有強大的工程施工能力,以中國這麼遼闊的國土面積,高鐵施工速度必然難以保證。
幸運的是,中國恰恰具備這三種能力,於是中國僅用數年時間,就完成了對發達國家的追趕甚至超越。而高鐵技術和高鐵裝備的高標準,又對提升傳統工業基礎工藝、基礎材料研發、系統集成能力及製造水平,發揮着積極作用,實現了良性循環。
高鐵改變了中國
近代以來,伴隨着鐵路在中國興起與發展,中國的版圖面貌已經因鐵路而改變,曾經的鄭州與石家莊就被稱作是「火車拉來的城市」。如今,隨着高鐵在中國的快速延伸,「四縱四橫」高鐵網的逐漸形成,中國版圖的面貌同樣也在發生深刻的改變。
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2004年,廣深鐵路首次開行時速達一百六十公里的國產快速旅客列車,廣深鐵路由此被譽為中國高鐵的「試驗田」。2007年4月18日,全國鐵路實施第六次大提速和新的列車運行圖。繁忙幹線提速區段達到時速二百至二百五十公里,「和諧號」動車組亮相並從此駛入中國百姓生活。
2008年8月1日,中國第一條具有完全自主知識產權、世界一流水平的高速鐵路京津城際鐵路通車運營,一時驚豔世界。2009年12月26日,世界上一次建成里程最長、工程類型最複雜的武廣高速鐵路開通運營,高鐵經濟迅速成為熱議話題。2010年2月6日,世界首條修建在濕陷性黃土地區,時速三百五十公里的鄭西高鐵開通運營。2010年7月1日,滬寧城際高鐵開通運營,「同城生活」一時成為時尚。
「同城效應」便是高鐵帶來的一個重大改變。在現代陸、空交通工具中,火車、汽車與飛機都各有優勢。汽車側重於短途,火車與飛機都側重於長途。其中,飛機出行儘管有速度快、時間短的優勢,但其價格目前很難大量平民化,日常出行也不夠便捷;而火車儘管由於價格親民,乘坐便利等優點而容易受到普通老百姓的青睞,但其運行速度仍然無法滿足人們日益增長的出行需求。而高鐵的出現,改變了鐵道運輸在速度上的明顯劣勢,將人們傳統概念中的城市距離從時間上大大拉近。
2008年夏天,京津城際高鐵開通運營,從北京到天津只需短短三十分鐘,在北京和天津這兩座城市過同城生活,不再是一件「瞎折騰」的事情了,京津一體化戰略也不再是紙上談兵。2009年底,被認為是全世界一次建成里程最長、工程類型最複雜的武廣高速鐵路開通運營。「早餐熱乾麵,午餐白切雞」,「才飲珠江水,又食武昌魚」的順口溜應運而生,生動又貼切地說明了武廣高鐵給湖北、湖南、廣東三省帶來的巨大變化。
2010年7月,滬寧城際高速鐵路開通運營,上海到南京的最快時間已縮短至一小時,蘇南的鎮江、常州、無錫、蘇州等城市已經完全融入上海的一小時都市生活圈。「南京人下班後去上海聽一場音樂會,無錫人到南京秦淮河賞夜景……」這便是高鐵給長三角地區民眾的生活所帶來的變化。
2015年春,筆者曾到無錫江陰講學,有意親身體驗了一把無錫與上海之間的同城生活,兩地往來不僅快捷,又因途經兩地的高鐵車次非常多,不到半小時就有一趟,所以乘坐也非常便捷。這令筆者不禁感慨道:「不是高鐵讓江浙滬變小了,而是高鐵讓上海變大了!」
正因為大家都看到了高鐵的優勢和可能帶來的巨大改變,所以高鐵沿線地區都盡可能做足「高鐵經濟」。正所謂「高鐵一響, 黃金萬兩」,這是中國地方政府和民眾對高鐵的期待。據報道,武廣高鐵通車之後,昔日三省之間的長途遊因高鐵變成「短線遊」,迅速帶動了粵湘鄂旅遊業的持續升溫。
除了旅遊經濟,武廣高鐵的開通,還為廣東向湖南、湖北進行「產業轉移」提供了契機。這是由於廣東經過改革開放三十多年的發展,產業聚集, 但也因發展而出現「地少價高」的問題,經濟學者們甚至認為,在這條高鐵的串聯下,將會形成嶄新的經濟帶—「武廣經濟帶」。
書名:科技重塑中國——當代重大科技背後的故事
作者: 黃慶橋,漢族,任職於上海交通大學科學史與科學文化研究院,副研究員,主任,碩士生導師。
【本文獲「中和出版」授權轉載。】