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“地表”最快,中国速度青岛“起跑”

青岛日报2021年7月21日1版

时速600公里磁浮:世界首套青岛制造

成功下线标志着我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力

青岛日报社/观海新闻讯 7月20日上午,由中国中车承担研制、具有完全自主知识产权的我国时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线,这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统,标志着我国掌握了高速磁浮成套技术和工程化能力。

7月20日,时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线。 中车四方提供

据了解,高速磁浮是世界轨道交通领域的一大“制高点”,是全球交通科技竞争的战略高地,多个国家沿用不同技术路线正在进行长期持续的研发。国家科技部在“十三五”设置了国家重点研发计划先进轨道交通重点专项课题,由中国中车组织,中车四方股份公司牵头,汇集国内磁浮、高铁领域30多家高校、科研院所和企业“产学研用”联合开展了时速600公里高速磁浮交通系统的研制。

历时5年攻关,科研团队攻克关键核心技术,系统解决了速度提升、复杂环境适应性、核心系统国产化等难题,实现了系统集成、车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道等成套工程化技术的重大突破,成功研制出时速600公里高速磁浮交通系统。这一突破,对于打造我国高端装备产业新引擎、形成轨道交通领跑新优势、抢占科技竞争制高点,对于“科技强国”“交通强国”战略具有重大而深远的意义。

时速600公里高速磁浮采用“车抱轨”的运行结构,安全等级高。单节载客量可超过百人,并可在2到10辆范围内灵活编组,满足不同载客量需求。目前,5辆编组列车在厂内调试线上实现了整列稳定悬浮和动态运行,各项功能性能良好。

高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁表示,此次下线的高速磁浮采用成熟可靠的常导技术,利用电磁吸力使列车悬浮于轨道,实现无接触运行,具有高效快捷、安全可靠、绿色环保等技术优势。

“经过近20年的持续研究和技术积累,我国高速磁浮已从研发阶段进入高速试验阶段,将逐步过渡到示范运营、产业化发展阶段。”中国工程院副院长何华武表示,通过建设高速试验线,开展高速磁浮综合试验和示范运营技术积累,我国高速磁浮的持续创新和产业化将奠定更坚实基础。

高速磁浮填补了航空和轮轨高铁之间的速度空白,应用场景多样,可用于城市群内的高速通勤化交通、核心城市间的一体化交通和远距离高效连接的走廊化交通。今年年初出台的《国家综合立体交通网规划纲要》,明确提出研究推进高速磁浮通道布局和试验线路建设。(青岛日报/观海新闻记者  刘兰星)

青岛日报2021年7月21日3版

时速600公里高速磁浮刷新的是“地表”速度,擎起的是科技强国、交通强国的光荣与梦想,打开的是产业发展的新未来

“地表”最快,中国速度青岛“起跑”

2021年7月20日,一个注定要载入世界交通史册的日子。世界首套时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线。

当我国自主研制的首列5辆编组时速600公里高速磁浮工程化列车鸣响高亢的汽笛声,从会场一侧缓缓“浮”现在众人的视野中,现场爆发出雷鸣般的掌声和惊叹的欢呼声。蓝色列车如光如幻,震撼人心。旋即,许多人掏出手机,定格这一历史性时刻。

大国重器“贴地飞行”,它刷新的是“地表”时速,擎起的是科技强国、交通强国的光荣与梦想,打开的是产业发展的新未来。

7月20日,时速600公里高速磁浮交通系统在青岛下线。

有了高铁为何还要发展磁悬浮

文明的进步史,也是一部速度的蝶变史。

19世纪,发端于英国的工业革命,颠覆了几千年来的运输方式。1825年,世界上第一条标准轨铁路问世。近两百年来,不同国籍的科学家致力于为轮轨列车提速。如今,以“中国高铁”为代表的高速铁路已经被公认接近轮轨列车极限。

1922年,德国科学家赫尔曼·肯佩尔第一次提出“电磁悬浮铁路”的设想,打破了“车”必有“轮”的常规概念。历经迭代发展,目前世界范围内高速磁浮研究主要沉淀形成了基于常导电磁悬浮和超导电动悬浮两种主要悬浮机制。

德国自1970年起选择并坚持采用常导电磁悬浮技术路线,历经30年三个阶段9代产品迭代,于2002年12月31日在上海高速磁浮交通示范线实现了商业化运营。

日本结合国情,选择研究低温超导电动悬浮技术路线,1972年完成首次悬浮走行试验,历经40年7代产品迭代,实现从原理样机到工程样机的转化。计划于2027年开通时速500公里磁悬浮中央新干线,实现商业运营。

此外,还有通过直线电机驱动的磁浮交通系统技术体系,以及衍生出现的高温超导钉扎悬浮、永磁电动悬浮、低真空管道磁浮等多种磁浮系统模式,但这些技术均未形成全系统技术方案,甚至处于原理研究阶段。

中国进入磁浮交通研究领域始于上世纪80年代,起初开展的是中低速磁浮交通技术研究。2016年和2017年,长沙、北京相继开通中低速磁浮线路。此后转入高速磁浮技术研究。

拥有世界最快高铁的中国,为何还要发展磁悬浮?

高速磁浮项目技术总师、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁称,作为当前可实现的速度最快的地面交通工具,高速磁浮可用于城市群内的高速通勤化交通、核心城市间的一体化交通和远距离高效连接的走廊化交通。按“门到门”实际旅行时间计算,是1500公里运程范围内最快捷的交通模式。以北京至上海为例,加上旅途准备时间,乘飞机需要约4.5小时,高铁需要约5.5小时,而高速磁悬浮仅需3.5小时左右。

时速600公里高速磁浮填补了航空和轮轨高铁之间的速度空白,可以助力形成航空、高铁、高速磁浮和城市交通速度梯度层级完善、高效、灵活便捷的多维立体交通架构,丰富我国交通运输速度谱系,提高轨道交通科技自主创新能力,保持我国高速交通领域先进优势,拉动高端装备和战略性新兴产业升级,对于抢占科技竞争和未来发展制高点,助力实现高水平科技自立自强,加快建设交通强国、科技强国具有重要意义。

从长远发展来看,我国的地理空间尺度的确需要这一速度段的载运工具。

今年2月,国务院印发《国家综合立体交通网规划纲要》,其中提到,要研究推进超大城市间高速磁悬浮通道布局和试验线路建设。3月23日,交通运输部发布《关于下达2021年交通运输战略规划政策项目计划的通知》。在今年新开项目中,有一项为“京沪磁悬浮高速铁路工程研究”,这是国家层面首次提出有具体线路走向的高速磁悬浮研究项目。除此之外,安徽、广东、成都、海南以及长三角等多地也提出了高速磁悬浮规划。

丁叁叁透露,下一步的计划是修建一条实际的线路进行测试,线路长度至少需要50公里,三站两区间。“目前正在积极与各地联系,会结合地方政府和国家部委的情况统筹考虑,选择线路在何处落地。”

列车采用了自主研发的新头型及气动方案,解决了超高速条件下的空气动力学难题。

历时5年攻克关键核心技术

核心技术是买不来的。

上海磁浮交通示范运营线采用德国技术,但对于悬浮导向等核心技术,德国方面并不同意转让,成套设备进口是唯一选择。在此背景下,我国从“十五”开始,连续在四个“五年计划”中,不断加大对磁浮项目创新研究的关注与支持。

在科技部“十三五”国家重点研发计划先进轨道交通重点专项课题支持下,由中国中车组织,中车四方股份公司牵头,汇集国内磁浮、高铁领域30多家高校、科研院所和企业“产学研用”联合开展了时速600公里高速磁浮交通系统的研制。项目于2016年10月启动,2019年5月研制出试验样车,并于2020年6月在上海同济大学试验线上成功试跑,经过系统优化确定最终技术方案,于2021年1月研制出成套系统并开始了6个月的联调联试。至此,历时5年攻关,时速600公里高速磁浮交通系统正式下线,成功攻克关键核心技术,系统解决了速度提升、复杂环境适应性、核心系统国产化等难题,实现了系统集成、车辆、牵引供电、运控通信、线路轨道等成套工程化技术的重大突破。

该套系统中,我国自主研制的首列5辆编组的时速600公里高速磁浮工程化列车,采用自主研发的新头型及气动方案,解决了超高速条件下的空气动力学难题。采用先进激光复合焊和碳纤维技术,研制了满足超高速气密承载要求的轻质高强度车体。自主开发悬浮导向和测速定位装置,控制精度达到国际领先水平。突破关键制造工艺,掌握了悬浮架、电磁铁及控制器等关键核心部件制造技术。

攻克大功率IGCT牵引变流、高精度同步牵引控制等关键技术,完成了高速磁浮牵引供电系统的自主化研制。掌握高速条件下车地通信超低时延传输、分区交接控制等关键技术,创新建立了适应长大干线自动追踪运行的高速磁浮运控系统。开发了满足列车高速平稳运行的高精度新型轨道梁。

在系统集成方面进行创新,突破运用场景和复杂环境适应性技术瓶颈,使高速磁浮满足长途、通勤多场景运用需求,适应江河隧道、高寒、高温高湿等复杂地理气候环境。

目前,时速600公里高速磁浮交通系统已完成集成和系统联调,5辆编组列车在厂内调试线上实现了整列稳定悬浮和动态运行,各项功能性能良好。

丁叁叁介绍,此次下线的高速磁浮,是世界首套时速600公里速度级的高速磁浮交通系统。采用成熟可靠的常导技术,其基本原理,是利用电磁吸力使列车悬浮于轨道,实现无接触运行。具有高效快捷、安全可靠、运能强大、编组灵活、准点舒适、维护便利、绿色环保等技术优势。

“经过近20年的持续研究和技术积累,我国基本实现了高速磁浮交通全系统的自主研制能力,形成了成套工程化技术,实现了自主可控的产业配套能力,我国高速磁浮已从研发阶段进入高速试验阶段,将逐步过渡到示范运营、产业化发展阶段。时速600公里高速磁浮交通系统成功下线,标志着已具备了推进线路试验和工程化示范的条件。”中国工程院副院长何华武表示,通过建设高速试验线,开展高速磁浮综合试验和示范运营技术积累,可为我国高速磁浮的持续创新和产业化奠定坚实基础。

时速600公里高速磁浮工程化列车商务舱。

拉动山东轨道交通装备产业链

青岛,“中国速度”的启航之地。新中国第一台蒸汽机车“八一号”便是从这里驶出,由此结束了中国不能自行制造机车的历史。

迈入新世纪,在创新驱动发展战略的牵引下,“青岛造”高速动车组关键技术从引进、消化、吸收,到自主创新,实现了不断超越。

2018年11月17日,青岛轨道交通产业示范区成立。如今这里拥有中国中车3家头部企业及威奥股份等300余家轨道交通装备配套企业,全国近60%的动车组和25%的地铁车辆都从这里驶出。这里建设了完整的高速列车及轨道交通装备技术创新体系,创新能力实现了从跟跑、并跑到领跑的三级跨越。

今年3月,青岛轨道交通装备产业集群成功入选工信部组织评选的全国先进制造业集群。这既是对产业过往发展成效的高度肯定,也是推动产业高质量发展、加快构建现代化产业体系的重大机遇。

站在示范区管委的办公楼上,能看到不远处正在建设的双创园项目。今年8月,这里将成为示范区重要的双创载体,并作为“青轨产业加速港”的办公场所。

而“青轨产业加速港”的运营主体正是参与国家产业集群竞赛的主要促进机构——青岛市轨道交通装备产业协会。同样在这个7月,该协会也收获了一个令人振奋的消息:按照山东省委、省政府在制造业重点产业链推行实施“链长制”的部署要求,山东省轨道交通装备产业链共同体成立。联络处就常设在青岛的协会中。

就在不久前,山东省轨道交通产业协会也拿到了工商注册许可,未来两个协会将在青岛同步展开工作,共同促进全省轨道交通装备产业链上下游、大中小企业协同发展。

在长长的共同体成员名单中记者看到,中车四方股份公司当之无愧地坐稳“链主”企业位置;整机制造企业则是位于济青两地的中国中车两大制造企业——中车山东机车和青岛四方庞巴迪;配套企业中,不仅有青岛本土的轨道交通配套零部件及关键核心技术企业,还涵盖了济南、淄博、潍坊、烟台、威海等省内诸多铁路设备及材料相关生产企业,推动全省轨道交通装备产业高质量发展,将是这一共同体以青岛为坐标的题中之意。

时速600公里高速磁浮工程化列车一等车厢。

打开城市产业发展的想象空间

事实上,青岛在轨道交通产业上的发展“野心”远不止于此。

当600公里高速磁浮接过“复兴号”的接力棒,为站稳世界轨道交通技术巅峰不懈努力时,青岛轨道交通产业因深深根植这样的创新基因,未来发展的思路明确而清晰——央地携手,构建汇聚全球高速列车技术创新链、产业链和资金链等创新要素协同联动的全新生态。

5月18日,青岛举行了全市转作风创一流当排头动员会暨“项目落地年”观摩总结会,五个“全国一流产业集群”名单中,青岛轨道交通装备产业赫然在列。瞄准目标,不等不靠,青岛唯有全力以赴,才能匹配“地表”最快交通新时速——

7月15日,世界500强投资企业德国汉高集团签约落地青岛轨道交通产业示范区;当日,全球最大的轨道交通行业和商用车行业的制动技术企业德国克诺尔青岛生产检修基地正式投入使用;7月16日,总投资13亿元的中钛国创产业园项目正式开工,投资方中钛装备既是国内钛合金领军企业,也是2021中国潜在独角兽企业;7月19日,总投资100亿元的轨道交通关键装备产业园项目开工奠基,这是山东省、青岛市2021年重点项目之一。这些产业链核心项目的落户,将进一步推动青岛轨道交通装备产业集群的完善,拉升轨道交通产业的发展,也是推进“项目落地年”最有说服力的“闪电行动”。

7月22日,2021青岛轨道交通产业全球生态伙伴大会即将在线上线下同步举行,届时全球的产业伙伴将听到从青岛发出的轨道交通产业发展“世界宣言”。

青岛轨道交通产业发展的自信与底气来自哪里?高速磁浮这一未来技术就是答案之一。

高速磁浮技术的储备研发是国家《交通强国建设纲要》明确的任务,也是青岛市政府和中车集团共建国家高速列车技术创新中心的重大支撑项目。为推进高速磁浮项目建设工作,青岛和中车双方加大投入,先后建成高速磁浮实验中心、高速磁浮试制中心,665米高速磁浮试验线已交付使用。同时,争取工信部支持,设立了总规模40亿元的中车(青岛)转型升级基金,围绕轨道交通装备高新技术产业化提供风投创投资金保障,为科研人员创新创业提供良好条件。

围绕打造世界级先进轨道交通装备制造业集群,青岛轨道交通产业示范区先后引进了中车工业研究院、北京航空材料研究院、哈尔滨焊接研究院等一批高端科研机构和汉高集团、沈阳中钛、北京中兴通、丹阳铁龙、苏试试验等一批轨道交通上下游核心配套企业。同时,大力搭建产业发展公共服务平台,积极培育本土中小企业创新能力,努力助力本土企业加入轨道交通产业生态圈,目前已取得阶段性成效。

相信只要保持发展定力,力促项目早日落地见效,青岛轨道交通产业将迎来更加灿烂的明天,青岛城市发展亦将打开充满想象的新空间。(青岛日报/观海新闻记者 刘兰星/文 中车四方供图)

研制大事记

●2016年10月项目启动

●2019年5月研制出试验样车

●2020年6月在上海同济大学试验线上成功试跑

●2021年1月研制出成套系统并开启联调联试

●2021年7月时速600公里高速磁浮交通系统正式下线

责任编辑:张慕鑫

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