■创新驱动与城市轨道交通国产化15周年
编者按 今年是我国城市轨道交通装备国产化政策颁布15周年。轨道交通行业的技术引进,在消化吸收国外成熟技术的基础上,将国产化与自主化紧密结合,走出了一条自主创新、进口替代和国际化的成功之路。本报从今天开始,刊登一组“创新驱动与城市轨道交通国产化15周年”系列报道文章,请予关注。
中国铁道科学研究院机车车辆研究所(下称“机辆所”)是我国轨道交通车辆制动系统的主要研制生产单位之一。其所自主研制生产的车辆制动系统,目前在国内城铁、重载机车、高速列车和动车组(与外商合作)、铁路货车等轨道运输市场上的覆盖率,已经分别达到70%、75%、60%和30%的比例。制动系统过去主要由国外企业垄断市场的局面已完全改变。
“技术引进如果没有消化吸收和自主研发,必将导致长期的技术依赖。引进先进技术的同时,不能放弃自主研发和自创品牌的权利。否则,不但市场和利润都是人家的,技术上也将永远受制于人。”机辆所所长孙剑方说。
从第一单到占有近70%的市场份额
铁科院机辆所从事列车制动系统的研制、开发、生产和销售,具有悠久的历史。但是生产和销售城市轨道列车制动系统,是从本世纪初开始的。曾经担任主管市场销售副所长的李学峰,回忆起当初的研制开发和市场化,至今还记得,每走一步都不轻松。
有了产品之后,要使之成为商品,关键是必须有人购买,有人第一次吃螃蟹。列车制动系统,不同于一般商品,直接关系着高速运行的列车能否及时停下来。城市轨道交通列车还有别于一般的铁路机车。以地铁为例,地铁列车虽然速度不如高铁快,但是地铁车站多,停车频繁。如果制动系统不能让列车及时停下来,列车就会误站误点。现实中大家都知道关键核心技术的国产化很重要,但是谁都不敢第一个购买和使用国产设备,不希望做第一个吃螃蟹的人。
工程《招标投标法》规定,大型项目工程所需设备必须通过招标和投标来购买。而没有成功的工程业绩,设备制造供应商是不能参加招投标的。从没有任何业绩,到有了工程业绩;从读不懂工程投标的标书到多次参加投标陪榜,从2005年机辆所制动系统产品通过国家行业技术验收到2007年夏天,整整两年时间,机辆所制动系统一套没有卖出!
但是,2007年秋,一个收获的季节。沈阳2号线开始招标。经过周密的调查研究和战略策划,竞标的主要对手败下阵来。沈阳地铁成为第一家敢于使用国产制动系统和牵引网络系统的国内轨道交通建设运营方。
沈阳地铁成为第一个吃螃蟹的人!沈阳地铁公司向中国南车集团定制的20列机车,每列6辆编组,共120辆,全部使用铁科院机辆所研制生产的制动系统。
沈阳之后,作为首都的北京市地铁建设管理部门对制动系统的国产化做出特殊贡献,曾经一次订购房山和昌平两条线路全部列车的制动系统,合计288辆。由于后来的运行状况一直不错,北京市再建的地铁线路几乎全国购买的是铁科院机辆所的制动系统。国产制动系统在北京实现了全面进口替代!
北京之后是重庆。重庆之后是武汉。武汉之后,机辆所又相继拿下天津、成都、深圳等城市的制动市场。2012年,广州地铁集团也对国货投了信任的一票!……
在城市轨道交通列车制动领域,外国公司长期以来垄断中国市场。自从铁科院机辆所的制动系统研制成功,短短数年间,国外公司的市场份额不断缩小,其中日本和法国两家公司不得不完全退出中国市场,自主品牌的制动系统已经占有接近70%的份额。
没有国产化就没有后来的自主化
对于轨道交通行业而言,车辆制动系统是让列车减速和停车的设备,是最重要的关键核心技术之一。任何一辆列车,可以开不动,不能停不下。速度越高的列车,越要能够及时准确地慢下来和停下来。所以,车辆制动系统是“生命的保护神”。
所谓国产化,实际上包含两个内容:一是重要设备要实现在国内制造生产,或进口国外零部件国内组装,一些国外公司在国内设立的合资企业生产组装的设备也属于这个范畴;二是要实现关键核心技术的自主创新。这种国产化又称自主化,实际上是国产化所追求的深一层目标。
新中国成立后,我国的铁路都是从国外进口的“万国牌”。车辆开起来后,不同的车辆有不同的制动机、不同的制式、不同的停车方式。
铁科院是我国铁路行业唯一的综合性科研机构,成立于1950年。机辆所是铁科院几个主要的研究所之一。当时的军管会让铁科院把全国搞制动的业内专家集中在一起,把不同车辆的制动方式统一起来。为此,铁科院集中了当时全行业的专家专门成立了机务研究组。这就是后来的机辆所的前身。
计划经济时代,中国的列车时速,一般从40到90公里不等,像当年中国的经济一样缓慢前行。直到20世纪90年代,中国没有真正的高速列车。1993年,广州深圳之间建成中国第一条准高速铁路,最高时速140公里。当时在行业内部,许多人最关心的问题是,“这么快的列车能停下来吗”?
也就是从那时起,我国的城镇人口迅速增长,城市规模不断扩大,交通拥堵现象日渐严重。为此,当时国家利用国外贷款分别在北京、上海、广州建成3条地铁示范线。由于采用了大量的进口机电设备,综合造价高达每公里6亿至8亿元人民币,高出了世界上许多国家和地区地铁造价的平均水平。
为此,国家一度停止了一些地方城市轨道交通(地铁轻轨等)建设的审批,进而制定了地铁车辆及其机电设备的国产化政策。
正是在一片荒原上,铁科院机辆所开始了轨道列车制动系统的技术引进和研制开发。现任高速动车组制动系统国家实验室主任李和平研究员,至今还记得,当时研究所决定,由他和现在已经退休多年的林祜亭研究员负责,带领五六个年轻人,开始了首先对地铁列车制动系统、然后对各种轨道交通列车制动系统的研究开发。机辆所制动系统现代学科的建设和技术开发从那时真正开始。
国产制动技术的体系化与产业化
2005年2月,机辆所开发的制动系统通过了国家发展改革委委托铁道部科技司对该所进行的技术鉴定。此后,国产制动系统在天津滨海快轨线路上进行装车运行考核。
2007年2月,最后一次专家评审组认为,该系统的各项技术指标达到了国外同类产品的水平,满足安全性、可靠性、可维护性等要求,已具备推广应用的条件。作为使用单位的天津滨海快轨发展有限公司,对国产制动系统的运行表现给予了极高的评价,此后还购买了5列车的制动系统,标志着我国城市轨道交通设备国产化向前迈进了一大步。
在城市轨道车辆制动系统研究开发的同时,在当时铁道部的支持下,机辆所也开始了国外高速列车制动系统的引进消化吸收和自主研制工作。
据主管副所长李万新介绍,到2008年,通过技术引进和合作开发,机辆所高铁制动系统的研制生产体系就已具雏型。目前,该所已经建成包括高铁制动系统在内的三个国家级工程实验室,其中1∶1制动动力试验台居世界先进水平。
由于坚持了自主研发创新的原则,目前高铁制动系统的基础制动部分(制动盘、制动夹钳、闸片)已经完全国产化,时速200公里以下动车组已经实现自主供货;车体上的控制软件和网络部分也已经完成自主开发,已经在混合动力动车组、城际动车和市域列车推广应用。自主研制生产的高速列车制动盘试验速度可达550公里,已经完成60万公里的空载、载货、载客考核实验。在时速350到380公里的高速列车上,国产制动系统控制部件已经完全实现进口替代,从而为最终实现为中国标准动车组提供完全自主化的制动系统做好了准备。
迄今为止,铁科院机辆所已经建成一个涵盖城市轨道列车、重载机车、高速列车和动车组(与外商合作)、铁路货车的列车制动技术体系和产业系统。建立在此基础之上的系列制动设备,正以其特有的国产品质和商誉,驰骋在国内轨道交通市场,并迅速走向国际。