中國軌交産業進入“前沿競爭”時代

  • 2019-10-28 09:43
  • 來源: 經濟參考報

  一列即將投入長沙磁浮快線運行的全新磁浮列車正在中車株機公司接受出廠測試。記者 蘇曉洲 攝

  中車株機公司生産的牽引電機正在裝配,它們是先進列車又快又穩運行的強健“心臟”。記者 蘇曉洲 攝

  我國在先進軌道交通體係建設方面擁有可以克服大部分惡劣地質條件的高新工程技術手段。圖中鐵建重工制造的大型盾構機,就是開鑿隧道的“鐵齒銅牙”。記者 蘇曉洲 攝

  編者按:

  中國軌道交通産業正處在新一輪競爭的最前沿。

  作為我國高端裝備制造領域自主創新程度最高、國際競爭力最強、産業帶動效應最明顯的行業之一,軌道交通産業的發展適逢一個技術集中爆發交融的好時機。以物聯網、大數據、雲計算、人工智能、機器人、新能源、新材料為代表的顛覆性新興技術與軌道交通加速深度融合,新一代軌道交通係統將進入新的發展階段,高鐵發展面臨新一輪“洗牌”。

  如何在“領跑”中和競爭者拉開距離?在速度時代,用速度説話。快速與新技術的結合,將讓我們領先的能力越來越強,讓中國的機會越來越大,雄立于軌道交通新一輪産業和技術競爭的高地。

  以高鐵為代表的中國軌道交通産業,是憑實力跑出來的一張“國家名片”,創造了諸多世界“第一”“之最”。如今,站在這一産業發展的歷史高位,市場變幻的風雲、技術革新的浪潮撲面而來。在“前沿競爭”中如何保持優勢繼續“領跑”?這是留給中國軌道交通産業的時代問卷。

  “前沿競爭”顯露三大制高點

  湖南株洲,一個被稱為“中國動力谷”的城市。在這裏,集聚了中車株機、中車株洲所等知名軌道交通企業。2018年,株洲市軌道交通裝備主導産業總産值達到1250億元,是全球最大的軌道交通裝備研發制造基地之一。

  “如果你想聽到關于軌道交通發展前景的好消息,經常來這裏看看,不會讓你失望。”中國工程院院士劉友梅説。

  “中國動力谷”是全球軌道交通技術和産業風雲際會的觀察窗口之一。業內專家認為,軌道交通的未來已來,以互聯網、物聯網、大數據、雲計算、人工智能、機器人、新能源、新材料為代表的顛覆性新興産業與軌道交通加速深度融合,新一代軌道交通係統將進入新的階段。

  10月18日至20日,中國國際軌道交通和裝備制造産業博覽會(下稱“軌博會”)在湖南長沙舉行,這是我國軌道交通裝備制造領域首個國家級國際性專業展會。記者在軌博會上了解到,快速、綠色、智能,被視作軌道交通發展的三大方向,也是前沿技術競爭的制高點。

  更快速——當前,中國高鐵商業運營時速最高達350公裏,為世界之最。5月23日,設計時速600公裏的高速磁浮試驗樣車在青島下線,這可以填補高鐵和航空運輸之間的速度空白。而採用“高溫超導磁懸浮+真空管”技術、時速可超過1000公裏的“超級高鐵”,已成為技術研發的熱點之一。

  更綠色——已在長沙運營三年多的磁浮快線,具有低噪音、零排放、低輻射等特點,可以成為未來城市軌道交通的有效替代方案;儲能式現代有軌電車,利用“超級電容”提供動力,車輛運行無需架空接觸網供電,利用車站停車上下客的30秒時間即可充滿電能,並且能將85%以上的制動能量回收。此外,能減重降噪的新一代碳纖維地鐵車輛、採用氫能源的有軌電車、新能源懸挂式空鐵也爭相亮相。

  更智能——今年6月,作為2022年北京冬奧會的重要交通保障設施,中國首條智能高鐵京張高鐵全線軌道貫通;採用虛擬軌道跟隨控制技術,通過車載各類傳感器識別路面虛擬軌道線路的“智軌”列車,已在一些城市測試、運行,有形的軌道化為了無形;全自動駕駛列車,可實現自運行、自決策、自檢測。

  業內專家表示,5G時代的到來,高可靠與低時延、大規模機器類通信等5G通信所具備的能力,將解決軌道交通目前所面臨的係統復雜、節點分散、運維人員缺乏等挑戰,為軌道交通發展帶來更多可能性。

  産業“領跑”背後仍存短板

  在新一輪技術和産業競爭中,中國軌道交通産業由“跟跑”“追趕”變為了“並跑”“領跑”。軌道交通裝備制造業成為我國高端裝備制造領域自主創新程度最高、國際競爭力最強、産業帶動效應最明顯的行業之一。

  以“中國名片”高速鐵路為例:高鐵列車實現了全譜係自主研發,轉向架、列車網絡控制、車體制造等關鍵技術都已實現自主掌控;列車運行控制係統的關鍵技術、核心軟件、成套列控裝備全部實現國産化,對國外産品實現全面替代;高鐵橋梁、隧道等線路基礎設施建設能力居于世界前列,能夠應對各種復雜、兇險的地質條件。

  中國國際貿易促進委員會副會長盧鵬起説,經過數十年的發展與積淀,中國軌道交通裝備制造業已經形成了自主研發、配套完整、設備先進、規模經營的完備體係,由地鐵、輕軌組成的城市軌道交通體係發展迅速,全國高鐵運營總裏程居世界第一。

  然而,整體領跑的背後,“短板”仍然不容忽視。多位接受採訪的專家學者和企業人士指出,當前中國軌道交通和發達國家沒有“代差”,但在基礎創新、基礎材料、基礎工藝和關鍵零部件上還有一定差距,有的短板甚至對産業安全構成一定負面影響。

  軌博會期間,劉友梅院士接受記者採訪時説,在宏觀層面,中國軌道交通産業處于引領地位,但在微觀層面還有一些不足。比如隨著軌道交通的綠色化、智能化,需要新型材料來提高列車全壽命周期的疲勞強度和可靠性,以及做到結構的輕量化,而這類材料有的還依賴進口。

  國內一家公司研發了一種世界一流的高速動車組核心部件,整機性能指標十分優異。但企業負責人指著流水線上一種亮閃閃的合成材料坦言:“這層‘塑料’看起來普通,但只有國外一些公司才做得好。”

  在另外一家從事高鐵關鍵技術係統制造的公司,記者看到一個零部件有兩種完全不同的造型。進口的這個零件用含特殊材質的不銹鋼制造,體積小、重量輕、性能技術指標高;而同樣功能的國産部件卻要使用多種不同材料制造,不僅又大又笨,一些技術指標還不如進口零件,如用于進口替代十分勉強。

  在軌道交通領域,諸如此類存在短板的“關鍵少數”還有不少。據了解,在一些關鍵材料和零部件上,要麼國內還無法批量提供合格産品,要麼在産品品質、可靠性方面存在一定差距,出現“大産品受制于小産品”的尷尬局面。

  業內人士認為,以軌道交通為代表的高端裝備制造,非常講究“精度”。這些設備往往運行在風裏、雨裏、雪裏、沙裏,需要抗疲勞、抗衰老,對各種零部件的品質和加工水平要求很高。而生産一線技術人員和工人不能對每件工業産品精雕細琢,是導致一些國産材料和零部件量産質量不過關的重要原因,有些産品外形看上去一樣,但在看不見的“噪聲”“振動”等方面顯露出了差別。近些年,中國制造業越來越強調“工匠精神”,但産品品質的提升非一日之功,還需要長期積累。

  “迭代創新”才能最終勝出

  軌博會期間,在株洲軌道交通産業集群發展院士專家專題研討會上,多位院士、專家提及,産業發展到一定階段,必然不是“比産能”,而是“比創新”。中國軌道交通行業要在新能源、新材料、信息技術等方面有原創性、顛覆性創新,並注重創新成果的轉化。如果不重視原始創新,下一步發展將缺乏後勁。

  當前,中國軌道交通企業對于基礎創新、基礎研究日益重視。比如,在中車株機,新研發大樓裏的基礎研究與倣真部是有著“最強大腦”的部門之一,共有12位博士,他們主要從事基礎研究、前瞻性研究和倣真分析;中車株機成立了多個研究所,在永磁材料、超導材料、高速軸承等領域發力。中車株機宣傳部副部長顏常青説,過去在技術上是“生産一代、儲備一代”,現在還需要“展望一代”。

  “創新是第一動力,人才是第一資源。”目前,不少軌道交通企業面臨著産業人才特別是高端人才難題。一家知名企業的研發負責人説,他們想組建一支10人的團隊從事人工智能研究,但卻一直沒有招滿。有個合作院校的一名博士非常符合要求,和公司領導也見了面,但後來還是去了BAT中的一家企業,“因為對方能給到70萬元的年薪,而我們這裏只有20萬到30萬元”。

  本次軌博會主辦方專門舉辦“人才峰會”,並且發布了高端人才需求目錄,正是要推動“産才融合”。“只有特別重視人才,長期發展才更有支撐。”專家表示,美國每個創新中心都把人才培養作為最重要職責,軌道交通的産業聚集地也應成為人才的聚集地。高端人才的引進和培養,可以不求“所有”但求“所用”。

  以高鐵、地鐵為代表的軌道交通市場,為技術的升級和落地提供了廣闊的舞臺。湘牽工業公司銷售總監許道明清楚地記得,中國巨大的地鐵建設市場需求,推動了大型盾構機的國産化。過去進口盾構機價格昂貴,交貨周期長,處處受制于人。而現在國産品牌盾構機,佔據了國內市場的主要份額,一些産品具備了攻克高難精尖超級地下工程的能力。

  株洲市市長陽衛國認為,未來軌道交通産業的市場空間仍然巨大,這包括參與“一帶一路”建設走出去、維保檢修等“後市場”以及“虛擬智軌”等多種軌道交通形式的拓展。業內人士指出,産品的廣泛應用,將推動上下遊産業鏈發展,讓更多的資本、技術、人才等要素進入軌道交通行業,從而形成從市場驅動技術到技術助推市場的良性循環。

  不少業內人士表示,目前國內軌道交通行業統籌、協同不夠。比如,世界最大的軌道交通展“柏林展”,綜合了大鐵路、城軌、整車、牽引係統、零部件等方方面面,而國內的相關展會存在各自為戰的問題。

  湘電集團電氣傳動事業部研究所所長陳鴻蔚認為,大鐵路和城市軌道交通在産品標準、運營管理等方面有所差異,但技術上的共性相當大,應該在國家戰略層面推進兩個係統的融合。對于一些前沿技術,單獨一家企業沒有能力做,建議由協會牽頭進行聯合技術攻關。

  此外,建設産業集群是協同發展的重要方式。“産業集群不僅是空間上的集中和配套,而是研發、供應鏈等環節上的集聚。要融合、協同、跨界創新,真正産生‘化學反應’,才更有創造力和發展活力。”國家制造強國建設戰略咨詢委員會秘書處副秘書長曾建平説。

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責任編輯:楊騰格爾 石毅

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