1.中國高鐵的發(fā)展歷程

朝辭北京西客站，夕至深圳亞龍灣。

這是對當(dāng)今中國高鐵速度和長度的最佳比喻。

從160公里到3萬公里，從零到繞赤道半圈，十余年的時(shí)間，中國高鐵從基礎(chǔ)薄弱走到世界前列。

論起高鐵的發(fā)展歷程，有兩件標(biāo)志性事件令所有中國人銘記在心。

其一，就是令人心痛的2008年春運(yùn)事件。因?yàn)楹魈鞖獾挠绊懥说缆窌惩ǎ又蚪?jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致工廠提前放假，春運(yùn)返鄉(xiāng)提前，幾十萬回不去家的人涌到廣州火車站。

嚴(yán)寒的天氣、焦灼的歸家之情、漫長無希望的等待，這讓車站內(nèi)外的人群騷動(dòng)不安，也為車站管理增加了難度。

雖然，鐵道部門在幾天后及時(shí)調(diào)度，人群陸陸續(xù)續(xù)疏散踏上回家的路，但還是有幾個(gè)不幸的人在此次事件中殞命。

吃一塹長一智，08年春運(yùn)直接暴露了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的欠缺，從那以后，在全國范圍內(nèi)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、讓每個(gè)人都能有家能回，成了社會發(fā)展的重要目標(biāo)，高鐵建設(shè)提上日程。

其實(shí)，高鐵的概念2007年就已經(jīng)存在。2007年4月18日，中國鐵路進(jìn)行了第六次大提速，其中秦沈鐵路客運(yùn)專線專時(shí)速達(dá)到250公里，已經(jīng)達(dá)到了高鐵運(yùn)行速度，這算是中國第一條高鐵。

2008年8月，京津城際高速鐵路開通運(yùn)營，運(yùn)行速度350千米每小時(shí)，這條連接北京和天津的城際鐵路全長166千米，總共有7個(gè)車站。

這是當(dāng)時(shí)世界上運(yùn)營速度的高速鐵路，也是中國第一條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高鐵，從此拉開了中國高鐵發(fā)展的序幕。

而后，武廣高鐵、滬寧高鐵、鄭西高鐵等紛紛開通，時(shí)速也都維持在領(lǐng)先世界的350千米每小時(shí)。

高鐵方便快捷，乘坐舒適感強(qiáng)，受到極大歡迎，從那以后，越來越多的人選擇出門乘坐高鐵。

然而，任何事物的發(fā)展都是曲折向前的，中國高鐵在發(fā)展歷程中遭遇了一次令人痛心的事故。

2011年7月23日，甬溫線動(dòng)車事故的發(fā)生使中國高鐵迎來最黑暗的時(shí)刻，雖然按照傷亡率而言這不是最大的交通事故，但由于高鐵是中國的新生事物，一時(shí)間中國高鐵遭遇了四面八方的批判和抵辱。

甬溫事故也為中國高鐵的發(fā)展敲響了警鐘，為了降低影響也為了平穩(wěn)發(fā)展，事故過后高鐵大幅度降速，高鐵發(fā)展進(jìn)入低谷期。

痛定思痛，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，中國高鐵再次起飛，不論是安全性還是快捷舒適性，都有極大提高。

到2016年底，中國高速鐵路總長高達(dá)2.2萬公里，占到全球長度的65%，而到2021年，高鐵總長度已經(jīng)近4萬公里。

中國高鐵在線路總長、單條高鐵線長度、運(yùn)載人次等方面都創(chuàng)造了世界之最，還以最便宜的票價(jià)舉世聞名。

不僅如此，中國高鐵也積極走出國門，參與到其他國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。

眾所周知，高鐵從鐵軌到機(jī)車到控制系統(tǒng)，甚至機(jī)車零件，都是高科技產(chǎn)品，和以往的傳統(tǒng)火車大相徑庭，有些產(chǎn)品只存在于歐美發(fā)達(dá)國家的企業(yè)。

那么，中國高鐵是進(jìn)口還是國產(chǎn)呢？

2.從進(jìn)口到國產(chǎn)，一直在努力

我國高鐵起步晚，且基礎(chǔ)薄弱，一開始高鐵需要的所有高端零件都需要從歐美等國家采購。后來，隨著一代代高鐵人的攻堅(jiān)克難，成功實(shí)現(xiàn)了97%的國產(chǎn)化。

對于高鐵而言，至關(guān)重要的核心部件有車輪、牽引電動(dòng)系統(tǒng)、網(wǎng)格控制系統(tǒng)、IGBT以及軸承。其中，牽引電動(dòng)系統(tǒng)、網(wǎng)格控制系統(tǒng)以及IGBT都屬于芯片領(lǐng)域。

說起車輪進(jìn)口，很多人一定疑惑不解，不就是個(gè)火車輪子嗎，難道我們一個(gè)鋼鐵做不出來嗎？其實(shí)，這主要是因?yàn)楦哞F車輪的特殊性。

試想，一節(jié)火車車廂的重量就高達(dá)五六十噸，所有車廂都要壓在四對車輪上，同時(shí)火車時(shí)速還可能三百多公里，這對車輪的磨損以及摩擦產(chǎn)生的上千度高溫都不是一般的鋼材能夠制造的。

因此，生產(chǎn)高鐵車輪不僅需要耐熱耐磨的高級材料，還要有精湛的制造工藝，在高鐵行進(jìn)的過程中一點(diǎn)點(diǎn)誤差都有可能釀成大禍。

也正因此，我國高鐵的車輪全部都是從國外進(jìn)口。直到2017年，鞍山鋼鐵車輪公司開始批量生產(chǎn)適合350公里時(shí)速的高鐵車輪，從而降低了出口量。

車輪是外部車架件，而牽引電動(dòng)系統(tǒng)和網(wǎng)格控制系統(tǒng)則是對精密度有要求的動(dòng)力件，他們一個(gè)是高鐵的心臟，一個(gè)是高鐵的大腦，重要性不言而喻。

在2014年以前，牽引電動(dòng)系統(tǒng)和網(wǎng)格控制系統(tǒng)全部依賴進(jìn)口，通過我國科研工作者的不懈努力，2014年才突破難關(guān)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。

作為火車的電力控制中心，IGBT模塊在高鐵列車行進(jìn)過程中起關(guān)鍵作用。IGBT又被稱為絕緣柵雙極晶體管，用來控制交流電電動(dòng)機(jī)的電壓輸出功率。

對于離不開電的高鐵列車而言，IGBT的作用主要是控制電流輸出功率、保護(hù)列車內(nèi)置電路，維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

在以前，這項(xiàng)技術(shù)集中在三菱、富士通等知名企業(yè)手中，我國的高鐵列車甚至電動(dòng)汽車想要使用都要進(jìn)口。

自從英國丹尼克斯公司被中車收購，中車株洲公司花費(fèi)六年時(shí)間耗費(fèi)200億美元，成功研制出100%國產(chǎn)IGBT芯片。

現(xiàn)在株洲公司生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)了從3000v到4500v再到6000v的超越，成功制造出8英寸的IGBT生產(chǎn)線，擺脫了受制于人的尷尬。

除以上零部件以外，中國高鐵發(fā)展的進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的零部件還有很多，也有人說，中國的高鐵如今已實(shí)現(xiàn)了97%的國產(chǎn)化。

有人不禁會問，剩下的3%不能國產(chǎn)化的是什么呢？

3.不能國產(chǎn)的3%是什么

在我們引以為傲的高鐵發(fā)展史上，那3%始終沒有國產(chǎn)且受制于人的就是高鐵軸承。

軸承不能國產(chǎn)聽起來似乎不可思議，在常人的概念里，軸承無處不見，它可比那些網(wǎng)格控制系統(tǒng)、IGBT芯片簡單多了。

其實(shí)不然，高鐵軸承的工藝堪稱高精尖。

若談?wù)摳哞F軸承，那就要先說高鐵齒輪箱。高鐵齒輪箱是由齒輪、箱體、軸承以及潤滑劑等組成，是動(dòng)車的傳動(dòng)裝置。齒輪箱的主要作用就是將電機(jī)動(dòng)力傳到列車上，讓列車能夠快速安全地跑起來。

而且，高鐵列車上的齒輪箱是線速度超過25米的高速齒輪箱，對齒輪、軸承的性能以及箱體的密封性都是極大的挑戰(zhàn)。

不僅如此，高鐵用的軸承主軸還是精密光學(xué)坐標(biāo)鏜床的關(guān)鍵部件，軸承內(nèi)外套的徑向擺動(dòng)不能超過千分之二毫米，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，軸承的溫升不能超過15度。

此外，軸承還屬于易損件，列車每運(yùn)行一百萬公里就要更換一次。

技術(shù)要求高、耐高溫耐磨損、還要適應(yīng)全國各地不同的氣候條件，這才是高鐵軸承最難的地方。

因此，才有人說，高鐵軸承作為動(dòng)車的核心關(guān)鍵部件，是一個(gè)國家科技發(fā)展水平和裝備制造創(chuàng)新能力的體現(xiàn)。

正因此，高鐵軸承一直都由瑞典sKF、美國鐵姆肯、日本NSK等簡單軸承企業(yè)生產(chǎn)，我國的高鐵軸承長期依賴進(jìn)口，受制于人。

當(dāng)然，國產(chǎn)軸承也不乏工藝先進(jìn)者，只是高鐵軸承事關(guān)重大，很多用戶對國產(chǎn)軸承信心不足，為了防止意外一直采用進(jìn)口軸承，這無形中也阻礙了中國高端軸承的發(fā)展。

令人欣慰的是，洛陽LYC軸承公司率先在高鐵軸承的研發(fā)方面獲得突破。

2006年開始，LYC軸承公司就已經(jīng)相繼研制出首批時(shí)速140公里、160公里、200公里、250公里以及350公里的軸承，到2019年，250和350公里時(shí)速的軸承制造出樣品并通過了120萬公里的耐久性臺架試驗(yàn)。

2020年10月，洛陽LYC軸承宣布開始生產(chǎn)出時(shí)速達(dá)到250-300公里的高鐵軸承，價(jià)格只有進(jìn)口的七分之一，雖然還沒有批量生產(chǎn)進(jìn)入供應(yīng)，但離著中國高鐵軸承國產(chǎn)化已經(jīng)不遠(yuǎn)了！

中國高鐵，始于微末，步步為營、漸成氣候?？恐环?shù)拿褡寰?，加上日益進(jìn)步的科技水平，高鐵實(shí)現(xiàn)百分百國產(chǎn)化指日可待！

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作者：心向吾桐