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高铁“中国核”:技术封锁下的自力更生

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作者:| 时间:2012-07-19|来源:中国产经新闻

关键字:设计 新能源汽车 中国制造 计算机

中国的优越性在于,能够在走市场化这条路的同时“能集中力量办大事”。

尽管这些年来中国与欧美发达西方国家在经济贸易方面互动频繁,但一旦触及核心技术领域,这些大喊着“民主、平等、共享”的国家就对中国竖起了防备的盾牌。摸索、学习,“土法上马”等自我研究这些都成为中国在核心技术领域研究的基本模式。

高铁核心技术也不例外。在高铁领域,德国、日本、法国等国家一直走在中国的前列,并率先实现了产业化。但在技术交流方面,中国几乎在这些“前辈”面前难以得到任何“传帮带”。多数国家对于中国这个高铁的“好学生”并不认可,相反,“开放市场”是其主要诉求。而过去我们在汽车领域采取的“以市场换技术”思维的失败教训也说明,引狼入室的结果只可能是跑的都是丰田、奔驰、福特,中国自主品牌汽车却迟迟难以进入百姓生活。

中西结合,“土法上马”就成为在封锁壁垒面前,后发国家在技术领域的无奈之举。高铁“中国核”,就是这一思路的实践者。

自主研发不是“闭门造车”

通过成功实施“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的策略,中国迅速成长为全世界公认的头号高铁大国。

但在中国高速铁路开始建设至今,有关中国高铁涉嫌侵权的国际舆论不绝于耳,甚至有人将我国的“引进、消化、吸收、再创新”的过程看作是“抄袭”。

北京邮电大学经济管理学院EDP中心主任、经济学博士马晓飞在接受《中国产经新闻》记者采访时表示:“任何科学技术的发展都是在既有的基础上不断进步,都是在科学技术的大厦上不断"添砖加瓦",这样才铸就了世界科技的日新月异。不可能事事重头再来,也没有必要。看看后来居上的日本、韩国、新加坡等发展道路就能明显看出这些国家也是走的引进、消化、吸收和集成创新的道路,日本尤其明显,欧美也不例外。”

事实上,20世纪40年代,美、苏两国对涡轮喷气发动机的研制,也是从购买英国专利进行仿制开始的。但它们只仿制了一轮,就很快转向自主研制的发展道路。

“我们的高铁技术是在引进、消化、吸收德、法、日的高铁技术基础上再创新和集成创新。”马晓飞对记者说,“拿中国高铁装备制造方面举例来说:中国引进的仅仅是200km/h及其以下的技术平台,但在中国的商业运营时速已达350km/h,在中国实验室的运营时速已达500多公里,而且实验室速度还在继续提升。在中国高铁建设方面,中国的地质条件远远比德、法、日等国要复杂得多,又因为高铁里程长、跨越地域广阔,因此在这方面有更多的原始创新。”

中国工程院院士、高铁专家王梦恕对《中国产经新闻》记者说,曾经有日本记者采访他,说中国的技术里有日本技术。王梦恕院士对他们说,什么叫国产化你们都不懂,并不是100%国产才叫国产化。我们没说我们是100%国产化。

“我们现在只要是在机车以外,所有的技术都是我们自己创新的,桥梁、隧道等包括铺轨的无缝线路技术全是我们自己的。1300公里的钢轨,解决热胀冷缩这个技术是很难的,我们是国际领先。”王梦恕说。

“时速350公里、验收时速增加10%的机车的国产化率72%、73%。”王梦恕对记者说,大于70%就算国产化。“我们还有20%到30%,可以选任何国家的最先进的东西。德国的机车,也不都是德国的产品。比如液压系统,我们直接购买比自己重新生产还便宜。”

中国人民大学经济学院教授、中国人民大学风险资本与网络经济研究中心主任杨志在接受《中国产经新闻》记者采访时表示,无论作为各国包括中国的技术、经济、贸易发展的环境,还是作为中国高速铁路科学发展和国际化发展的背景,都是世界各国在近四五十年来致力于国际化、全球化发展的产物。中国高速铁路发展现状本身,是中国自2004年起通过世界技术贸易和产品贸易的市场,先后与加拿大、日本、法国、德国等外国企业进行等价贸易交换,并以重点购买国外先进技术的方式、由中国列车企业集团进行列车生产,并在达到一定程度的国产化后,再以此为基础进行自主创新研发的产物。

中国铁路在世界上率先攻克了时速350公里条件下空气动力学、轮轨关系、车体气密强度、减振降噪、大断面车体等一系列重大技术难题。据了解,到2010年,高速动车组和大功率机车的九大核心技术及其关键部件均在中国南车(601766,股吧)实现了自主化。

马晓飞对记者表示,从2005年开始中国在铁路技术领域的专利申请量开始逐渐超越了铁路技术领域的专利第一大国日本,位列世界第一。在2005年-2011年期间,中国在铁路技术领域的专利申请量大幅上扬,年均增长率在25%以上。这正是中国高速铁路大规模建设的阶段,这也从一个侧面客观说明了,中国高铁的发展在知识产权方面是经得住考验的。

核心技术需要“超前研发”

许多专家认为,由于高速铁路具有基础性、战略性价值,所以从政府到科技界,对自主创新和自主掌握核心技术的诉求非常明确和迫切。专家们表示,面对高速铁路这个影响国家未来竞争力的重要产业,不能重蹈中国汽车产业覆辙。

上世纪90年代,中国的汽车工业的急需先进的制造技术,依靠自主研发显然追不上时代的车轮。发展的现在的情况是,国外先进的汽车制造企业则把中国汽车市场当成了一个印钞厂。他们在中国造车,在中国卖车,再把钞票装进自己的口袋。而中国自主品牌汽车的研发道路走得越来越艰难。

业内人士表示,尽管以市场换技术未必能获得最核心的前沿技术,但通过外国直接投资所产生的技术溢出效应,还是能让中国合资企业通过模仿和应用产品的设计,生产,销售等,获得国外先进企业的成熟技术,缩小差距,告别了“闭门造车”的无奈。

记者在采访中了解到,在新能源汽车的研发上,中国新能源汽车这几年所做的是“产业化不完善背景下的市场化突破性探索”,在三个关键底盘和车体、动力驱动、能源储存,也就是平时常说的电机、电控、电池的“三电”技术已经处于世界领先的水平。这是中国民族企业研发核心技术的一个骄人的成绩。如果政府、生产厂家、能源供给企业与消费者“四位一体”的共同发展,中国新能源汽车在业界领袖的地位无须争辩自然就会形成。

如今令我们思考的是:中国经济的高速发展,中国已经成为全球最大的市场,已成为发达国家争夺的对象。在提供市场的同时,中国究竟可以得到什么?

对于深刻影响国计民生的核心技术领域,如果四平八稳地发展,就会越来越被其他国家甩到身后。铁路专家曾表达过自己的担心,如果不汲取以往其他产业的教训,高铁会陷入越引进越落后,越落后越引进的尴尬境地,中国企业可能再次下滑为国外企业的配套车间。

事实上,中国轨道交通在很多关键技术上都靠自主研发取得了骄人的成绩。

中国南车负责人在接受《中国产经新闻》记者采访时表示:“中国南车下属企业基本涵盖了高速动车组关键技术的研制。在动车组研制中,国家政策支持、科研立项支持以及国家倡导的产学研用相结合的研发体系发挥了关键作用。”

商务部国际贸易经济合作研究院研究员梅新育对记者说,就动车组领域而言,关键技术为系统总成技术、车体技术、高速转向架技术、牵引变流器技术、牵引控制技术、牵引电机技术、牵引变压器技术、制动系统技术、网络控制技术,通过消化吸收再创新和完全的自主研发,中国制造业和铁路运输业除了在制动系统技术方面还有差距之外,在其他方面均已取得长足进步。

比如,中国在早些时候就通过自主研发,解决了列车高速运行的轮轨关系等技术上的难题。轮轨列车最初的转向架采用了刚性连接的结构,当列车运行速度提高时,经常发生严重的振动。眉山车辆厂的工程技术人员研制了一种在低速产生摆动,但高速时却十分稳定的货运转向架,就是一个成功的例子。

据记者了解,在1998年前后,“中华之星”号和“先锋”号就已经在南车研制成功,设计时速分别在300公里以上和200公里以上,后来,时速在200公里以上的“长白山”号也研制成功。

研制中华之星,在南车留下的是技术和人才,这些人才和技术在引进高铁的阶段派上了用场。据了解,南车株洲所2007年时与西门子成立合资公司STEZ做DJ4机车,株洲所按照DJ4机车的尺寸和功能尝试做对等开发(即在没有外方提供图纸的情况下模仿设计,可实现完全替换)。南车株洲所完整提供了包括网络控制系统在内的CRH380AL牵引系统。

据介绍,CRH380高速动车组系我国自主设计、自主通过风洞试验造出,在别国没有先例。永磁动车组使用的600kW永磁同步牵引电动机于2012年5月30日在中国南车株洲所研制成功,这标志着中国最大功率永磁同步牵引电机成功完成试制。

中国北车(601299,股吧)人士透露,中国北车长客股份已经为哈大高铁特制突破零下40度低温极限的CRH380B型世界最快高寒动车组,价值80亿元,目前,已经完成在郑西高铁的型式试验。中国北车长客股份同时在CRH380BL基础上,自主创新研制了CRH380CL动车组,是我国新一代高速动车组自主创新的最新成果,今后将同CRH380AL、CRH380BL一样共同服务于京沪高铁等线路运营。

高铁模式展示“中国思维”

据专家介绍,中国高速铁路在发展的过程中,中铁电气化局集团在京津城际铁路担当了引进消化吸收国外先进技术的重任。之后的武广高速铁路的建设,中国全面掌握了高速铁路技术并形成系统集成能力,完成了中国高速铁路技术的成熟过程。而沪宁城际铁路的系统集成施工,从设计到设备选型、安装、调试,提前实现了铁道部提出的系统集成技术引进消化吸收再创新目标。

财新《新世纪》于2012年7月2日的一则报道,警醒了我们对高铁技术引进:我们引进高速列车的转向架、电机、变压器,用外方的核心零部件组装变流器和自动控制系统,却得不到车体的原始设计计算书,得不到转向架的关键参数和升级改进方法,也得不到电机和变压器的电磁场、热场、力场的计算机多维协同仿真技术,更不知结构可靠性的设计方法、检验标准和相关材料疲劳特性数据库,自动控制系统的软件源代码等。

西门子的技术人员在接受该媒体采访中表示,整个牵引系统中,最核心、技术含量最高的是软件系统,多位业内专家表示,西门子、川崎、阿尔斯通都没有转让这一技术。

但是,对于国外对中国高技术的“封锁”,我国独立自主进行了研发。中国的优越性在于,能够在走市场化这条路的同时具有“能集中力量办大事”的最大特点。

在空间技术领域,中国一直受到美国的抵制。据记者了解,早在2000年底,中国就计划参加国际空间站计划,2007年10月,中国表示期望与美国开展在航天领域的合作,成为国际空间站计划第17位合作伙伴。美国对中国航天技术的崛起一直深感忧虑并怀有戒心。为了防止航天技术的扩散,美国一直拒绝中国参与国际空间站计划。

中国靠自己的力量,独立自主地进行着空间技术的研究与开发。在成功发射神舟一号至七号飞船之后,2010年10月,中国宣布正式启动实施中国载人空间站工程。2011年11月,神舟八号和天宫一号的“深情一吻”,标志着中国继美、俄之后,世界上第三个完整掌握空间对接技术的国家。而此次神舟九号载人飞船将首次实现了与天宫一号的手动对接。2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。

两院院士提出的“我国航空发动机和燃气轮机工程咨询研究报告”尘埃落定。在技术上落后于国外的航空发动机将被列入国家重大科技专项,正在组织专家论证。专家表示,“下一步最关键的是要进一步夯实技术基础,提高自主研发能力,坚定不移地走自主创新的发展道路。”“燃气轮机的发展涉及到海陆空三方,道路可谓艰巨,按过去的历史经验,国家应有统一战略,举国之力、军民合作。”

中国在高速铁路技术上,也靠自主研发在各关键技术上取得了重大突破。作为铁路提速动力和平稳运行的主要设备,接触网与列车、路轨道岔并称为高速铁路的三大关键技术。

中铁电气化宝鸡器材有限公司成功研制出高速及客运专线铁路接触网关键零部件,表明我国企业已经完全掌握了时速300公里以上高速铁路接触网制造的核心技术。

中国铁建(601186,股吧)轨道集团试制的高速道岔为我国客运专线铁路建设提供了重大技术装备。据专家介绍,道岔是保障列车运行速度和安全的关键性装备。目前,时速达350公里高速铁路道岔核心技术,国际上只有少数几个发达国家掌握。

中国南车相关负责人在接受《中国产经新闻》记者采访时表示,中国南车作为轨道交通装备企业,其下属多个企业参与了高速动车组的研制,在针对高速动车组系列技术难题攻关时,主机企业和主要部件配套企业承担了不同的职责。

该负责人说:“如列车的空气动力学设计,南车四方股份(601126,股吧)根据速度提升要求及技术可行性提出优化方向,与大学联合进行仿真模拟确认,在此基础上,南车四方股份进行列车的外形设计,制作多个模型,与试验机构联合进行模型风洞试验,并根据试验结果进行外形的选型和优化,在此基础上,南车四方股份进行工程化设计,制造样车,进行线路试验,根据试验结果进一步优化,确定列车空气动力学参数。”

该负责人介绍,在大断面车体的研制中,南车四方股份根据产品的性能,确定技术参数和检验标准,并投入5000多万元,联合有关供应商以及科研单位共同攻关,打破了国外技术的垄断,使动车组轻量化大断面型材全面实现国产化,在最短时间内掌握了关键技术。

据了解,截至目前,我国已掌握了时速250公里和时速350公里及以上速度等级涵盖设计施工、装备制造、系统集成、运营管理等高速铁路成套技术,构建了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。中国已经成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长的国家。

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