新時代高鐵背后的中國力量

十多年前，“高鐵”還是一個高新科技名詞;如今，它已經(jīng)成為尋常百姓的出行方式。目前，我國已成為世界上高鐵系統(tǒng)技術(shù)體系最完整、集成能力最強、運營里程最長、運行速度最高、在建規(guī)模最大的國家。高鐵技術(shù)發(fā)端于西方，始于日本，興于歐洲，盛于中國。中國高鐵從“跟跑”“并跑”到“領(lǐng)跑”，是如何一路跑到了西方高鐵先行者前面？堅持自主創(chuàng)新最為關(guān)鍵。

起跑：一切都源自1978年

對中國高鐵來說，一切都源自1978年。

1978年10月22日，鄧小平第一次訪問日本，從東京到京都的370公里路程中，小平同志第一次乘坐日本光號新干線。坐在全世界第一條高鐵中，有人問小平同志有什么感覺，他說：“就感覺到，有催人跑的意思，所以我們現(xiàn)在正適合坐這樣的車。”

此時的中國還在使用蒸汽線路，不到9000臺火車中，有8000臺是蒸汽機車，就是那種冒著煙的古董火車。最可怕的是，時速只有40公里，還不如現(xiàn)在一臺電動摩托車的速度。

對于當時的中國人來講，時速210公里、有著銀色子彈頭車頭的日本新干線，簡直聞所未聞。但中國鐵路科研人員從來不認慫，他們暗暗把新干線當做目標，開始自己的高速試驗。

上世紀80年代，日本又建了另一條新干線：200系新干線，而且跑出了276.2km/h的時速紀錄。相比之下，當時的中國不僅沒有高鐵，就連普通鐵路加起來都不到5萬公里，中國高鐵跟日本新干線的距離似乎越來越遠。

但就在這樣艱難的環(huán)境中，中國的鐵路科研人員從來沒有放棄過對高鐵的追求。1980年到1990年間，中國科研人員發(fā)表將近3萬篇學(xué)術(shù)論文，大家拼命研究外國的高鐵，研究歷史、研究原料，還從零開始研究技術(shù)工藝。更有一大批科技人員到國外學(xué)習(xí)，說什么都得把高鐵技術(shù)學(xué)到手。

二十世紀末，中國開始一步一步打通建設(shè)高鐵的可能性。第一步是改造廣深鐵路，在1998年第一次實現(xiàn)了全線電氣化，告別內(nèi)燃機，提速成為了準高鐵。

接下來，為高鐵建造做了中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，設(shè)計出超過1.2萬公里的四縱四橫鐵路網(wǎng)。當大規(guī)模建設(shè)正規(guī)高鐵的計劃終于落地時，就面對了最大的難題：技術(shù)問題。

跟跑：引進、消化、吸收、再創(chuàng)新的經(jīng)典案例

中國高鐵可謂是“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”模式的經(jīng)典案例。

2004年，鐵道部啟動了140列時速200公里動車組的招標采購，這是當時世界上最大的一次性動車組招標。世界上最好的四家高鐵制造商聞風(fēng)而動，德國西門子、法國阿爾斯通、日本川崎重工、加拿大龐巴迪都對這塊大蛋糕虎視眈眈。

競標的過程充滿懸念和戲劇性。尤其是與西門子的博弈更被傳為佳話。西門子公司2004年提出的3.9億歐元的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費，破天荒地被降到2005年的8000萬歐元，這段傳奇式的談判被譽為當代國際商業(yè)談判的經(jīng)典。

然而，當時我國第一次引進技術(shù)時，其實并不順利。比如，原本我們想直接購買日本新干線700系，時速能達到285公里/小時。但當時日本企業(yè)說要技術(shù)保護，死活不賣。最后我們只能買了輛“老年款”最高時速250公里的“疾風(fēng)號”E2 -1000，技術(shù)比700還是差一大截。

然而，最讓人擔(dān)憂的還是怕花費巨額技術(shù)轉(zhuǎn)讓費用，最后只導(dǎo)入了產(chǎn)品，卻沒引進技術(shù)，只有跟隨復(fù)制的能力，卻沒有開發(fā)創(chuàng)新的能力。為了不吃這個虧，中國廠商在消化吸收外來技術(shù)方面，也有自己的制度創(chuàng)新。四方公司就設(shè)計出了一個“1∶2∶17三段論”的方法。意思是所有動車，按照1∶2∶17的比例，分三個階段生產(chǎn)。

第一階段叫“他們干我們看”：車輛完全在國外工廠生產(chǎn)，國內(nèi)企業(yè)派出員工到國外接受培訓(xùn)、參與組裝。第二個階段叫“我們干他們看”：散件從國外進口，然后由國內(nèi)企業(yè)培訓(xùn)回來的員工在中國完成組裝，國外技術(shù)專家從旁進行指導(dǎo)。第三個階段叫“自己干”：中國員工獨立完成全部生產(chǎn)流程，并逐步用國產(chǎn)零部件替換國外進口零部件。

在這樣的策略下，中國技術(shù)人員從合作外商那里學(xué)得非?？?。在這一過程中，脫胎于日、德、法技術(shù)的CRH2、CRH3和CRH5系列動車先后誕生，形成了和諧號1、2、3、5系高速動車組列車。它們也共同實現(xiàn)了第一代中國高鐵的歷史使命：從引進到消化、吸收，還有零部件的國產(chǎn)化。但國產(chǎn)化不是自主化，國產(chǎn)化只代表在國內(nèi)生產(chǎn)，卻不代表能夠自主設(shè)計，自主化的任務(wù)要靠第二代中國高鐵來實現(xiàn)。

并跑：讓中國高鐵裝上“中國芯”

2008年是中國高鐵技術(shù)自主化的一個重要節(jié)點。這一年原鐵道部與科技部聯(lián)合簽署了《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃合作協(xié)議》。此后，一個龐大的產(chǎn)學(xué)研團隊投入到高鐵自主化項目中。

“復(fù)興號”由中國鐵路總公司牽頭組織研制，是具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、達到世界先進水平的新型動車組列車。復(fù)興號列車在此前和諧號列車的技術(shù)基礎(chǔ)上做了新的突破。復(fù)興號設(shè)計壽命長達30年，而和諧號是20年;復(fù)興號通過頭型和車體的設(shè)計，使得列車阻力比既有和諧號降低7.5%-12.3%，列車在350公里時速下運行，人均百公里能耗下降17%左右;復(fù)興號全車部署了2500余項監(jiān)測點，比以往監(jiān)測點最多的車型還多出約500個，能夠?qū)ψ咝胁繝顟B(tài)、軸承溫度、冷卻系統(tǒng)溫度、制動系統(tǒng)狀態(tài)、客室環(huán)境進行全方位實時監(jiān)測。

復(fù)興號的誕生是中國高鐵技術(shù)多年積累的成果。一個應(yīng)用在復(fù)興號中的重要部件——IGBT絕緣柵雙極型晶體管的自主化進程可以折射出從2008年開始嘗試，并最終在復(fù)興號上實現(xiàn)的中國高鐵技術(shù)自主歷程。

IGBT號稱高鐵的“心臟”。過去，我國機車車輛用IGBT模塊都要從德國、日本進口，特別是在高等級的IGBT器件上，更沒有中國人的一席之地。2008年，隨著高鐵建設(shè)的加快，需求倍增，一個8列的動車組就需要152個芯片，成本高達200萬元。每年中國需要10萬只芯片，總金額高達12億元。

2008年，中國邁出了高速動車組列車自主化的第一步，同時也邁出了IGBT自主化的第一步。當年中車時代機緣巧合收購了一家英國公司，這家公司的IGBT只是停留在實驗室里的半成品，并且經(jīng)營面臨困難，已經(jīng)無力進行后續(xù)的研發(fā)。并購了這家企業(yè)后，30名工程師趕赴異國他鄉(xiāng)開始了研發(fā)之路。這期間他們經(jīng)過了無數(shù)次可靠性試驗，每一款產(chǎn)品投放市場前，都要經(jīng)過長達兩三年時間的檢測實驗。比如讓電流開通關(guān)斷上百萬次，零下40度到150度極端溫度試驗等等。

經(jīng)過6年的不懈努力，2014年6月，由我國自主研制的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的8英寸IGBT芯片在中車時代成功下線，預(yù)示著高鐵擁有了第一顆“中國芯”。中國實現(xiàn)IGBT自主化后，自產(chǎn)IGBT的價格不到原來進口價格的一半;且隨著中國產(chǎn)品線的投產(chǎn)，整個進口IGBT的價格也隨之下降，降幅接近一半。

領(lǐng)跑：中國高鐵自主技術(shù)體系領(lǐng)跑世界

如今，中國高鐵憑借著技術(shù)、質(zhì)量、速度和安全上的競爭優(yōu)勢，以及近乎完美的乘車體驗，在世界上獲得了很高的聲譽，我國高鐵總體技術(shù)水平已進入世界先進行列，部分領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平，中國在高鐵領(lǐng)域的研究正不斷駛?cè)雱?chuàng)新的“無人區(qū)”。

2017年5月31日，全部采用中國標準、中國技術(shù)和中國制造的肯尼亞蒙內(nèi)鐵路通車了。最令外國人感到吃驚的中國工程技術(shù)，還要屬“開山架橋”這一獨門秘笈！由于鐵路沿線要經(jīng)過復(fù)雜的地理環(huán)境，為了保護野生動物，我們在蒙內(nèi)鐵路全線設(shè)立了98座鐵路橋，其中最高的一座離地面43米，最長的長度為215米，同時我們還在鐵路和野生動物遷徙交會的地方，專門設(shè)置了100多道動物穿行的道路，像長頸鹿、大象這樣的大型動物可以不低頭直接從橋梁下穿行而過。很多當?shù)鼐用癖硎?，自己這輩子還沒見過這么多鋼筋柱子撐起架在半空中的鐵軌。

不僅在非洲，中國鐵路也開始在世界各地“走出去”。土耳其安伊高鐵、印尼雅萬高鐵、俄羅斯莫斯科-喀山高鐵……短短數(shù)年，中國高鐵合作不斷走向海外，領(lǐng)先的技術(shù)、過硬的品質(zhì)、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)惠及海外，中國創(chuàng)新讓世界共享正變?yōu)楝F(xiàn)實。

如今，中國高鐵聲名在外，而高鐵背后的科研工作也從未停歇。今年5月23日，中國時速600公里高速磁浮試驗樣車在青島下線。這標志著我國在高速磁浮技術(shù)領(lǐng)域自主創(chuàng)新取得了重大的突破。按實際旅行時間計算，在1500公里運程范圍內(nèi)，高速磁浮車是最快的交通方式。“以北京至上海為例，加上旅途準備時間，乘飛機約需4.5小時，高鐵約需5.5小時，而高速磁浮車僅需3.5小時左右?！备咚俅鸥≌n題負責(zé)人、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁說。相信“時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)”項目的推進實施，將使磁浮交通運營的速度達到一個新高度，中國高鐵將邁入全新時代。

（綜合《人民日報海外版》《經(jīng)濟觀察報》《新民周刊》等）