党的二十届四中全会提出,“要加强原始创新和关键核心技术攻关,推动科技创新和产业创新深度融合”。中国高铁,正是我国科技创新的一张亮丽名片。“十四五”时期,以CR450动车组为代表的一项项重大技术装备项目取得新进展,实现新突破,目前正在运用考核的CR450动车组样车就在今年上半年跑出了单列时速453公里、相对交会时速896公里的最新纪录。

在第十二届世界高速铁路大会上,正在测试的两列CR450动车组开到了北京。

中国铁道科学研究院集团有限公司首席研究员 赵红卫:这个车变化还是非常大的,车头更长了,达到了15米,车头也更尖了;另外车体的高度也从原来的4050毫米降到了3850毫米,降低了20厘米,车下也进行了全包覆,这是为了进一步减小列车运行时候的阻力。

CR450动车组虽然整体高度降低了20厘米,但在车厢内,空间上感觉并没有什么变化。驾驶室布局更简洁而紧凑,更加智能化。

作为“十四五”规划装备制造业的国之重器,CR450动车组试验速度可达450公里/小时,运营速度可达400公里/小时,是全球跑得最快的高铁。

从时速350公里到400公里,意味着我们的出行速度会更快,我们的假日生活圈将会走得更远。但这50公里的增速,也让CR450驶入了世界高铁速度的“无人区”,需要突破一项项技术难题,每项指标的实现都需要颠覆性创新。

中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所副总工程师 黄金:除了要有更大的动力支持之外,还要有更加可靠更加安全的制动系统,使列车能够停得住停得稳,这就给制动系统带来了巨大挑战。

现在运营的CR400动车组在时速350公里的情况下,降到车速为0,制动距离的要求需要6500米。而CR450动车组从时速400公里降到速度为0,制动距离的要求同样是6500米。

中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所副总工程师 黄金:时速400公里下的制动,制动盘的最高温度能够到700℃。我们在地面做试验的时候,刹车盘就属于烧红的状态,还不能因为高温造成性能降低,通过对制动盘和闸片的性能提升,保证了CR450制动系统的性能。

CR450动车组速度更快,也会对轨道带来更大的冲击。CR450动车组是在现有高铁线路上跑,所以必须减重。

牵引系统,在保证功率提升的基础上,减重15%;制动系统,在满足更高制动要求基础上,减重10%;车体减重10%等等。最终,CR450动车组要实现整体减重10%、“瘦身”50吨的目标。

就像我们开车一样,速度越快,产生的胎噪、风噪也越大。CR450动车组能带来像现有复兴号动车组那样安静舒适的乘车体验吗?
CR450动车组设计要求是,时速400公里运行时,整体噪声水平与现有复兴号动车组时速350公里运行时相当。

CR450动车组的新技术研发和新材料,不少已经反向应用到现在运行的复兴号CR400动车组上,以提高其性能。那么,这么多新材料的应用,跑下来,安全吗?

北京交通大学科学技术研究院副院长 王文静:我们实验室是结构强度实验室,作用就是检测高速列车上的这些结构件,筋骨是不是足够强壮。我们实验室发明一个相当于能够模拟气动载荷试验装备,进行了1000万次疲劳试验,试验的结果充分证明了我们的设计满足400公里高速运行需求。

现在,CR450动车组已经在进行实际运行测试,试验期间完成了试验时速450公里等关键试验项目。

一个国之重器的诞生,它调动的是全社会的科研力量,带动的是装备制造业上下游产业链产品技术的整体提升,也是新型举国体制强大优势的体现。

一列动车组列车,从研发、制造到运维服务,设计生产动车组零部件的主要企业超100家、参与企业超2100家,覆盖国内20多个省区市。新的技术需求也在带动传统产业在研发上不断创新。

轮轴是高铁列车最重要的安全部件之一,过去一直依赖进口。十几年来,高铁的升级迭代,不断催生出自主研发的动力。现在,国产更高强度的轮轴,已经跑出了时速450公里的速度。

以复兴号动车组为例,大概由50多万个零件组成,涵盖了机械、冶金、材料、电力电子、化工、信息控制、计算机、精密仪器等众多技术领域,形成了千亿级的产业规模。高铁列车越跑越快,也带动整个高铁产业链不断提质升级,裂变出新的产业。

截至2024年底,中国高速铁路营业里程达4.8万公里,占世界高速铁路总里程的70%以上,是世界上高速铁路运营里程最长、在建规模最大、商业运营速度最高、技术最全面、运营场景最为丰富的国家。进入“十四五”以来,中国高铁依靠自主创新,基础设施和移动装备水平不断提升,总体迈入世界先进行列,部分领域达到世界领先水平。
在第十二届世界高速铁路大会上,国际铁路联盟总干事长参观了CR450动车组样车,作出了这样的评价。

国际铁路联盟总干事长 弗朗索瓦・达韦纳:我认为CR450动车组是一个非常大的技术革新,从350公里时速到400公里时速将极大提升铁路的竞争力,将在未来实现更高的商业速度,提升铁路的优势,技术人员攻克了很多技术难题。我非常期待未来能乘坐时速400公里动车组来实现一次旅行。

党的二十届四中全会提出,“要加强原始创新和关键核心技术攻关,推动科技创新和产业创新深度融合”。在交通运输领域,新技术应用、新装备研发、新业态发展,创新场景应用正在改变着我们的生活。截至2024年底,铁路营业里程比“十三五”末增加约1.6万公里,其中高铁增加1万公里;公路总里程增加约29万公里,其中高速公路增加3万公里;高等级航道通航里程增加1600公里;国内航线达到4513条,通航264个城市,覆盖全国91.2%的人口。这些成就的取得,都离不开制造强国战略。新技术、新装备让中国高铁、中国路、中国桥、中国港、中国快递等“中国名片”更加亮丽。
新质生产力发展的核心要素,就是科技创新。正是不断创新,“中国速度”才会越来越快。除了交通运输领域,“十四五”时期,我国很多领域的高端装备创新成果竞相涌现,一批重大装备产品实现应用,国产化、自主化水平显著提升,越来越多的关键核心技术掌握在了自己手里。面对未来,我们有理由相信,从中国制造到中国创造将会交出更亮眼的成绩单。
编辑丨王剑锋 吴俊
摄像丨王剑锋 任鑫玉
剪辑丨周维 邢永跃
策划丨瞿贵祥 余仁山
