图说高铁
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图解高铁格局下崛起的大国之城


发布时间:2019-03-17    作者:      来源:       浏览次数:


(本文转自微信公众号轨道世界)


       经过十年的快速发展,高铁已成为人们日常出行的重要交通工具,“千里江陵一日还”早已变成现实,高铁改变的不仅是不断刷新的“中国速度”,更为区域与城市发展带来新的模式与机遇。

       高铁以高速、大容量、集约型、通勤化的特征,在中等距离的出行上具备极强的竞争力。高铁从无到有的十年也是中国城镇化快速发展的十年,无数大中小城市因高铁而串联,人、钱、物在城市间、地区间的流向更加便捷和高效,高铁网络正以前所未有的速度改变着中国城市的格局,借力高铁,一座座城市正在崛起。

       由于高铁装备在技术等方面的外溢效应,带动了城市轨道交通、普铁等行业发展,使我国企业不仅在国内大规模城市轨道交通建设中占据绝对份额,更在国际市场有所斩获,提升了我国轨道交通装备行业的整体水平和竞争力。

       目前,我国成为全球高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。2015年底,我国高铁装备产值达4000亿元左右,高铁总里程达到1.9万公里左右,是世界其他国家高铁运营里程总和的近2倍。在技术研发方面,我国已实现了高铁列车自主设计、制造、调试的完整链条,在线路工程、列控系统、牵引供电等方面的技术水平也已达到世界领先。在品牌方面,我国自主研发的产品享誉全球,其中CRH380A型动车组保持着486.1公里/小时的世界高铁运行试验速度纪录,其脱轨系数、轮轴横向力和轮重减载率等高速列车的三项最重要安全指标,全部优于国际标准,使其成为世界上最安全的高铁列车之一。在人才方面,培养了一批高精尖人才和团队,成为未来二三十年引领我国乃至世界高铁装备发展的核心智力资源。在产业链方面,形成了涉及机械、冶金、电子、化工等多个领域的完整产业链条,如一辆高铁动车组上的4万个零件通过全国22个省、市、自治区的600多家企业供应。在市场方面,世界轨道交通领域巨头——中国中车已经将国内市场完全占领并逐步向国际市场拓展。在标准方面,2014年我国颁布了《高速铁路设计规范》、《城际铁路设计规范》等55项铁路技术标准,主持了10项国际铁路联盟、9项国际电工委员会铁路国际标准的制定工作,已成为国际高铁行业标准制定的重要参与者。

       此外,由于高铁装备在技术等方面的外溢效应,带动了城市轨道交通、普铁等行业发展,使我国企业不仅在国内大规模城市轨道交通建设中占据绝对份额,更在国际市场有所斩获,提升了我国轨道交通装备行业的整体水平和竞争力。


我国高铁发展历程


       1、自我探索与技术积累阶段(改革开放后-2003年)

       上世纪80年代后,我国不仅开展了如广深准高速铁路、第六次铁路大提速以及秦沈客专等三大线路试验与运营实践,也研发制造了先锋蓝剑中华之星等国产高速列车。其中最具代表性的即为中华之星,其是在京沪高铁轮轨磁悬浮路线之争的背景下于2000年立项,该型列车最高运营时速为270公里,在2002年秦沈客运专线的冲刺试验中更是创造了321.5公里的速度记录。通过该项目,我国不仅获得了动车组制造的系统集成能力,更是在动力系统、高速制动系统、转向架等方面实现了很大的技术突破。然而,中华之星在试验和运行中出现了一些故障,于2003年召开的高速动车组专家研讨会认为该型列车与国外先进水平在技术水平、产品成熟度和可靠性方面存在比较明显的差距,其动力集中式布局的技术路线也与国外分散式布局的主流路线相悖。产品上差距的背后更是我国高铁装备领域技术、材料、工艺等方面的全面落后。

       2、国外技术引进和消化吸收阶段(2004-2007年)

       2003年铁道部提出了跨越式发展路线,以较短的时间、较少的环节和较少的代价,实现与发达国家原先走过发展历程相同的目标,明确了整体引进技术,消化吸收,逐步实现国产化,力争达到国际先进水平的技术路线。这标志着我国高铁从持续了十几年的自主发展道路向引进--消化吸收自主创新的路径上转变。

       20046月,铁道部为第六次大提速进行时速200公里动车组招标,庞巴迪、川崎和阿尔斯通分别与各自的中方合作企业中标,研发出之后的CRH1CRH2CRH5三类车型,铁道部旨在通过这样的规定来保证我国企业对国外技术的掌握并逐步提高国产化水平。通过这一轮制造工艺、制造流程和制造技术的引进,改善了我国企业技术管理平台,通过外方企业打通了材料和部件引进渠道,使得国内企业实现了核心部件和整车在制造上的本地化。由于外方只转让了设计结果即制造技术,并未转让核心技术即包括控制算法、调试运行在内的设计能力,因此很多环节还需要外方协助,并不具备自主研发能力。

       2005年,铁道部启动了引进设计时速300公里及以上的动力分散型动车组采购项目。从第一轮投标生产的CRH2A到第二次投标中生产的CRH2C,虽然没有质的变化,但在很多领域都有改善,如列车牵引电机功率的提升、传动比改进带来总牵引功率提升以及车体结构、降噪、转向架等领域的改进。

       至此,中国各企业在铁道部的统筹下,通过两轮大规模引进成功获得了日本、法国、德国的高铁技术,锻炼了设计能力,拥有了来图制造能力,实现了技术积累,追上了世界先进水平。



       3、自主创新阶段(2008-2010年)

       为筹备已久的京沪高铁能用上我国自主产品,2008年铁道部与科技部签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划》(简称计划),提出研制新一代时速350公里及以上的高速列车,目标就是形成完全自主的中国高速列车技术、装备、产业化能力和运行服务能力。与技术引进和逆向复制不同,该计划的出台标志着我国高铁装备进入自主创新阶段,一方面,本次是先确定顶层速度指标,通过层层分解明确各子系统指标,再确定详细技术方案,是正向设计过程;另一方面,京沪高铁要求最高运营时速380公里,持续运营时速350公里,例如南车四方对原有引进平台的挖潜已到极限,但仍不能满足要求,只有根据以往的积累进行全新设计。

       该系列中自主化程度最高的为南车四方生产的CRH380A型动车组,也是近年来国家领导人出访在推销高铁时所携带的模型车型,其高自主率得益于南车四方对自我创新连续、不间断的追求和努力。2010年,美国戴维斯律师事务所与美国专利商标局对CRH380A型高速列动车组进行的评估指出该型动车组没有发现任何会发生产权纠纷的情况,为南车四方生产的动车组出口美国提供了法律保障。2012年,南车四方中标了香港高铁项目,包括原技术引进方川崎在内的其他国际企业也并未提出有关知识产权的异议。这些例子不仅说明了我国自产高速动车组走出去完全不受知识产权的约束,更是对我国高铁装备领域自主研发的有力肯定。

       4、发展低谷阶段(2011年)

       正当蓬勃发展之际,2011年我国高铁产业遭遇了重大挫折。这年2月,原铁道部多位领导涉嫌严重违纪,之后高铁建设很快受到影响,银行收紧贷款、投资大幅下降、因高铁建设而形成的庞大债务也为全社会所关注。7月初,我国高铁开始降速,原时速350公里、250公里的线路分别降速至时速300公里、200公里运营。随后发生了震惊中外的“7.23甬温线特别重大铁路交通事故,造成40人死亡、172人受伤,社会各界对事故口诛笔伐,逐步演变为对中国高铁的质疑。

       这些事件对我国高铁发展的巨大打击有三个方面:一是降速,不仅高铁运营速度全面下降,而且新建高铁线路标准降低;二是银行进一步紧缩、限制贷款,高铁建设资金枯竭,大量线路停工,很多拟开工的规划线路也被叫停;三是严重影响了国际市场对中国高铁的信心,造成铁道部与数十个国家达成的数千亿美元意向合作失效。

       事物的发展历程并非是一条上升的直线,而可能经历波峰与波谷交错的各种起伏,呈现螺旋式上升的轨迹,我国高铁事业也不例外。这次挫折是我国高铁发展中的一个低谷,也是为跨越式发展付出的代价。随后通过各方努力,我国高铁克服了艰难的内外部环境继续向前,扭转了广大群众的印象,获得了充分的认可和声誉,在国际上也重新赢回了尊重。



       5、新一代技术研发与走出去阶段(2012-2015年)

       我国要始终处于国际先进水平,实现高铁领域的完全自主化,必须要在关键领域、技术、产品上努力追赶,对最新一代技术趋势进行探索和研发。此外,在国家层面也开展前瞻性、技术性、理论性研究,为具有战略意义的高铁装备产业未来的发展做好技术储备。基于此,我国设立了时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究国家“973计划项目,研发出cit500更高速度试验列车,通过该项目和该型车的试验,旨在对轨道交通的轮轨、流固、弓网等三大基础关系,对关键系统可靠性,以及对新材料新技术进行研究。

       新一代自主研发阶段的成果就是20156月下线的中国标准动车组,不仅实现了对动力、变流、网络控制等关键系统部件的自主化,完全摆脱了CRH380系列中日系和德系技术的影子,更有标志性意义的是建立了中国标准。

       6、高铁发展迈入新征途(2015年以后)

       我国具有全球最大的高铁市场,中车集团是全球最大轨道交通装备供应商,CRH380系列动车组成为我国高铁线路上的主力车型,在一些先进技术领域处于国际一流水平,技术先进、安全可靠、成本具有竞争优势等评价是对我国高铁装备最贴切的褒奖。然而也应注意到,我国高铁装备产业发展还存在一些问题,走出去形势并不乐观,一方面,我国高铁是在较短时间发展起来的,技术成熟度还有待进一步验证,缺少长时间的安全运行经验积累;另一方面,国际环境风云变化,国际竞争日趋激烈,国外企业在技术、运营经验、安全性等方面在客户印象中更具优势。

       技术的发展、产品的更新、市场的变化日新月异,在日、德、法、加等国的各大企业积极抢占高铁领域制高点的同时,我们不能对以往的成绩沾沾自喜,不能对未来的发展掉以轻心,更不能停下技术研发和市场开拓的脚步。要保持战略的定性、稳定的心态和冷静的头脑,充分认识我国高铁领域存在的不足和问题,加大投入,不断创新、弥补短板、打造品牌,在未来引领全球高铁装备行业发展。




       首先,路网升级进一步满足人们对更便捷的交通产品需求。原来的四纵四横重点是把北上广一线城市连接起来,而八纵八横打造的除以沿海、京沪等八纵通道和陆桥、沿江等八横通道为主干,还把城际铁路作为补充的高速铁路网,实现相邻大中城市间1—4小时、城市群内0.5—2小时交通圈,给新时期,快节奏的生活方式,呈献最正点的交通产品需求。此外,八纵八横高铁线网能最大限度缓解普铁线路的运输压力,有利于铁路货物运输时限的压缩。

       其次,路网升级能够充分带动不同区域经济均衡发展。相较于四纵四横八纵八横将扩大中西部铁路网覆盖,加快建设脱贫攻坚和国土开发铁路,实现铁路基本覆盖县级以上行政区,推进与周边互联互通。过去广西、贵州、四川、兰州、新疆等西部地区与发达的北上广地区往来只有通过普铁联通,甚至还需不断换乘。西部在人们脑海里是交通闭塞,经济落后的,而当前南宁到西安、包头(包海高铁,即包头到海口),南宁到呼和浩特的高铁,已经纳入国家十三五”“八纵八横高铁网,这意味着东西南北高铁联通起来,就像堵塞的经脉被打通,给落后地区注入了新血液,新动力。目前已建成通车的南广高铁、贵广高铁带给广西等西部地区的发展大家是有目共睹的。

       最后,路网升级能够促进我国大交通的形成。随着社会的不断发展,各交通运输单干已经不能满足现代物流的发展和人们对于速度的需求,而八纵八横高铁建设以铁路客运站为中心、衔接其他交通方式的综合交通体,扩大货物集散网络,能够促进全国统一市场,降低流通成本,促进物流配送发展,实现发展跨区域大交通大流通,同时形成新的区域经济增长。八纵八横高铁网相对四纵四横高铁网线更加紧密,就像经脉遍布全国各个区域,对大交通的形成具有催化剂作用。

       从“四纵四横”升级到“八纵八横”,其基础是“四纵四横”高铁网已经基本成型。而现在沪昆高铁贵阳到昆明段连通,标志着“四纵四横”高铁已经初步形成了规模,未来的“八纵八横”的建成是可预见的,它带给中国的效益将不可估量,其潜在的意义更加深远。



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