高鐵是怎樣成為總理最愛的
2015-09-14
【行業(yè)篇】
《財(cái)經(jīng)》(博客,微博)記者韓舒淋
“我每次出訪都推銷中國裝備，推銷高鐵時心里特別有底氣?！?月22日，在中國鐵路總公司考察的國務(wù)院總理李克強(qiáng)說。這位總理因?yàn)椴贿z余力地推介中國高鐵，得到了“高鐵俠”的稱號。
李總理底氣十足，是因?yàn)橹袊母哞F裝備制造業(yè)在市場規(guī)模和技術(shù)發(fā)展上都已實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。中國鐵路總公司運(yùn)營的高鐵里程，占據(jù)全球高鐵總里程的60％以上，中國中車(601766,股吧)成為全球最大的軌道裝備制造商。依靠全球最大的高鐵市場，中國正試圖將高鐵作為裝備制造業(yè)的代表，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模出口。
這一切，都發(fā)生在短短的十年間。
史上最大規(guī)模引進(jìn)
最早提出跨越式發(fā)展中國高鐵的，是已經(jīng)落馬的原鐵道部部長劉志軍。2003年6月，接任鐵道部長僅三個月的劉志軍提出：實(shí)現(xiàn)鐵路跨越式發(fā)展，對于高速動車組和時速200公里以上列車，用技貿(mào)結(jié)合方式，整體引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，力爭達(dá)到國際先進(jìn)水平。在劉的推動下，中國展開了鐵路史上最大規(guī)模的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工程。
為了這一輪引進(jìn)再創(chuàng)新，原鐵道部制定了“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)，打造中國品牌”的方針，具體體現(xiàn)在2004年的《時速200公里鐵路動車組項(xiàng)目投標(biāo)邀請書》中。其對項(xiàng)目合格投標(biāo)人做了如下限定：“在中華人民共和國境內(nèi)合法注冊的，具備鐵路動車組制造能力，并獲得擁有成熟的時速200公里鐵路動車組設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的國外合作方技術(shù)支持的中國制造企業(yè)(含中外合資企業(yè))?！?br />
這一規(guī)定，一方面將國外的制造廠商攔在招投標(biāo)門檻之外，另一方面也將國內(nèi)自主研發(fā)的高速列車產(chǎn)品拒之門外。具備投標(biāo)資格的只能是“國外合作方技術(shù)支持的中國制造企業(yè)”，這意味著投標(biāo)的主體必須是與國外企業(yè)合作的中方公司。
在招標(biāo)前，國內(nèi)已經(jīng)有部分自主研發(fā)的動車組車型，其中比較有代表性的車型，包括原南車旗下株洲電力機(jī)車公司（下稱株機(jī)公司）研發(fā)的“中華之星”。與后來引進(jìn)國外技術(shù)普遍采用的動力分散式方案不同，“中華之星”號采用動力集中式方案，其最高運(yùn)營時速為270公里，2002年底在秦沈客運(yùn)專線上進(jìn)行正線試驗(yàn)時，曾跑出321.5公里的時速，是彼時國內(nèi)鐵路列車的第一高速。
不過中華之星此后命途多舛。2003年9月在長春召開的高速動車組專家研討會上，與會者做出了“與國外先進(jìn)水平相比，（國產(chǎn)車）在技術(shù)水平、產(chǎn)品成熟度和可靠性方面還存在著比較明顯的差距”的評價(jià)。2005年7月，原鐵道部召集有關(guān)部門召開中華之星階段驗(yàn)收總結(jié)會，這次會議決定中華之星只能降速以160公里進(jìn)行考核。2006年8月2日，中華之星被封存到沈陽機(jī)務(wù)段，徹底退出了歷史舞臺。
2011年2月，劉志軍因貪腐下臺，他在任時推行的引進(jìn)路線再度引發(fā)爭議。但中華之星總設(shè)計(jì)師劉友梅在當(dāng)年11月的一次公開總結(jié)，給爭議畫上了句號。“現(xiàn)在有人建議重新啟動中華之星，我說這是沒有必要的，是不科學(xué)的。因?yàn)橹腥A之星畢竟是在那個年代我們從零起步研發(fā)的，現(xiàn)在引進(jìn)的CRH四種車型，技術(shù)平臺比中華之星提升了。中華之星的出路是到中國鐵路博物館去，但應(yīng)該還原它的歷史。”
2004年，龐巴迪、川崎和阿爾斯通與各自的中方合作企業(yè)組成的聯(lián)合體在首次招標(biāo)過程中中標(biāo)，之后分別研發(fā)了CRH1、CRH2和CRH5型車。而西門子因?yàn)橐獌r(jià)過高，并拒絕轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)，無緣此輪招標(biāo)。
2005年11月，原鐵道部啟動第二輪300公里時速動車招標(biāo)，西門子聯(lián)合中方合作伙伴調(diào)整了報(bào)價(jià)后成功中標(biāo)，車型后來定為CRH3。此輪招標(biāo)中，四方公司與川崎聯(lián)合體也再次中標(biāo)，生產(chǎn)CRH2C型列車。
引進(jìn)CRH2而搭建的川崎平臺和引進(jìn)CRH3而搭建的西門子平臺，在后來的發(fā)展中扮演了更重要角色。在這兩個引進(jìn)平臺基礎(chǔ)上，四方公司研發(fā)出了CRH380A型車，長客公司和唐山機(jī)車公司研發(fā)出了CRH380B型車，成為目前國產(chǎn)300公里時速列車的主力。
其中，南車生產(chǎn)的CRH380A型車被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是自主化程度更高的車型，也是近年來李克強(qiáng)總理在出訪推銷高鐵時所攜帶的模型車型。
從“逆向復(fù)制”到“正向設(shè)計(jì)”
制造CRH380A的主機(jī)廠商——四方公司提供的一份資料顯示，從開始引進(jìn)到研發(fā)制造出CRH380A，主要經(jīng)歷了三個階段。
第一階段，在引進(jìn)過程中，掌握時速200公里－250公里高速動車組CRH2A的設(shè)計(jì)、制造和監(jiān)測技術(shù)，并開發(fā)出長編組車型CRH2B、臥鋪動車組CRH2E；第二階段，通過對動車組進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，研制出CRH2C型時速為300公里－350公里高速動車組；第三階段，根據(jù)行動計(jì)劃，研發(fā)出時速380公里的CRH380A高速動車組。
其中的第一階段，是一個“照葫蘆畫瓢”的過程，對已有的日系車進(jìn)行逆向翻版制造。通過引進(jìn)，中方企業(yè)掌握了制造能力。以牽引電機(jī)為例，日方聯(lián)合體中的三菱公司負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)讓電機(jī)技術(shù)給原南車株洲電機(jī)公司（下稱株洲電機(jī)），對方雖然轉(zhuǎn)讓了全套制造工藝，但設(shè)計(jì)軟件、磁場計(jì)算軟件這些核心技術(shù)并未轉(zhuǎn)讓。
核心的列車牽引傳動系統(tǒng)也類似，日方僅轉(zhuǎn)讓了變流器、控制機(jī)箱的制造技術(shù)，但控制算法并未轉(zhuǎn)讓。因此，最早算法的調(diào)試需要日方協(xié)助才能進(jìn)行。
“核心技術(shù)是設(shè)計(jì)能力，對方只給我們設(shè)計(jì)結(jié)果。但結(jié)果怎么來的，他們不會轉(zhuǎn)讓。”一位參與技術(shù)引進(jìn)的株洲電機(jī)工程師說。
即便如此，國外工藝制造流程的引進(jìn)，也給國內(nèi)產(chǎn)業(yè)帶來裨益。株洲電機(jī)首席設(shè)計(jì)師龍谷宗表示，引進(jìn)之前，中方的問題在于技術(shù)管理平臺較弱；通過引進(jìn)，國內(nèi)無法生產(chǎn)的材料可以通過引進(jìn)方打通渠道，提供支持。
這一輪技術(shù)引進(jìn)，中方實(shí)現(xiàn)了核心部件和整車在制造工藝上的本地化，擁有了來圖制造能力。但是，在制造能力方面，顯然還不能稱之為具備自主能力。
2005年，原鐵道部第二次招標(biāo)之后，運(yùn)營時速達(dá)到300公里的CRH2C被生產(chǎn)出來。從CRH2A到CRH2C，列車的牽引電機(jī)功率提升，并且列車的傳動比從CRH2A的四動四拖改為六動兩拖，這使得列車的總牽引功率從4800千瓦提升到8760千瓦。另外，在車體結(jié)構(gòu)、降噪、轉(zhuǎn)向架等領(lǐng)域也做了改進(jìn)。
“從CRH2A到CRH2C，并沒有本質(zhì)的變化，個別領(lǐng)域有改進(jìn)。實(shí)際的變動是從CRH2C到CRH380A，總體設(shè)計(jì)要求做了很大的提升?！敝曛揠娏C(jī)車研究所（下稱株洲所）一位工程師在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時認(rèn)為。
更進(jìn)一步的跨越，在第三輪招標(biāo)之后開始推進(jìn)。2008年2月，原鐵道部與科技部簽署了《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計(jì)劃》（下稱“行動計(jì)劃”），提出“研制新一代時速350公里及以上高速列車”的目標(biāo)。該行動計(jì)劃的出臺，標(biāo)志著國內(nèi)列車制造開始進(jìn)入“全面創(chuàng)新”階段。
這批列車的應(yīng)用場景，是籌劃已久的京滬高鐵。擔(dān)任該行動計(jì)劃總體專家組副組長的北京交通大學(xué)教授賈利民介紹，行動計(jì)劃的目標(biāo)是形成完全自主的中國高速列車技術(shù)、裝備、產(chǎn)業(yè)化能力和運(yùn)營服務(wù)能力。
京滬高鐵全長1318公里，當(dāng)初為之?dāng)M定的速度指標(biāo)為試驗(yàn)速度達(dá)到420公里/小時，最高運(yùn)營速度380公里/小時，持續(xù)運(yùn)營速度350公里/小時。對交通工具來說，速度指標(biāo)是最頂層的指標(biāo)之一，決定了所有的其他指標(biāo)。速度指標(biāo)確定后，通過層層分解，再確立包括牽引傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、車體、輔助系統(tǒng)等各個子系統(tǒng)的指標(biāo)，根據(jù)這一系列指標(biāo)來開展研究設(shè)計(jì)。
先確定技術(shù)指標(biāo)，再進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，這個過程與首輪引進(jìn)的過程相比，是一個“正向過程”。
株洲所一位技術(shù)專家在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時認(rèn)為，“從創(chuàng)新過程來看，380A是先有頂層指標(biāo)，通過正向設(shè)計(jì)把車做出來；原有引進(jìn)平臺的技術(shù)指標(biāo)不足以支撐頂層要求，必須自主設(shè)計(jì)，僅僅做參數(shù)修改、變形不能達(dá)到目標(biāo)?！?br />
此輪行動計(jì)劃的實(shí)施過程中，中國特有的“舉國體制”被發(fā)揮到了極致。賈利民介紹，行動計(jì)劃動員了全國最優(yōu)勢的科技資源，包括25所一流大學(xué)，20多個國家實(shí)驗(yàn)室與工程中心，500多家企業(yè)和將近40家中央級研究機(jī)構(gòu)。參與行動計(jì)劃的科研工作人員共有1萬多人，其中有將近60名兩院院士，500余名教授或研究員，完全采用中央－地方縱橫一體化進(jìn)行統(tǒng)籌，協(xié)同全國最優(yōu)秀的資源，這在鐵路行業(yè)歷史上前所未有。
2011年6月30日，京滬線正式開通運(yùn)營，CRH380A與CRH380B分別從上海和北京始發(fā)，相對開出。
從按圖制造到自主研發(fā)，多位來自設(shè)備制造商的受訪對象均強(qiáng)調(diào)，高鐵技術(shù)的消化吸收并非從零開始，在引進(jìn)之前中國已有了較強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)能力?！捌囈M(jìn)為什么不成功？首先它們沒有核心技術(shù)，而我們是有技術(shù)基礎(chǔ)的。”一位參與引進(jìn)的工程師對《財(cái)經(jīng)》記者說。
以牽引傳動系統(tǒng)為例，一位參與引進(jìn)研發(fā)的株洲所工程師表示，在與三菱合作前，株洲所已有了自己的研發(fā)和產(chǎn)品平臺，早在上世紀(jì)90年代就開展了交流傳動技術(shù)研究。引進(jìn)過程中，在日本平臺基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了核心開關(guān)器件的核算和更換，對散熱、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行重新梳理和設(shè)計(jì)提升。在列車速度不斷提升的過程中，對牽引傳動系統(tǒng)的要求也不斷提升，原引進(jìn)產(chǎn)品已無法滿足新需求，硬件電路、控制軟件必須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證和考核。
賈利民表示，通過行動計(jì)劃，引進(jìn)消化吸收做到了“真正、徹底”。目前1、2、3、5幾種車型都還在，但是“瓤子”已經(jīng)全部換掉。譬如，“以前CRH3型車的調(diào)試離不開德國工程師的幫助，但現(xiàn)在已經(jīng)基本看不到德國人的影子?！?br />
同時起跑最新一代技術(shù)
受益于龐大內(nèi)需，中國連續(xù)多年成為全球最大的高鐵及鐵路市場，內(nèi)需一方面為本土技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，另一方面也讓中國的裝備制造商迅速膨脹。
賈利民稱，不斷發(fā)展的高鐵，為技術(shù)創(chuàng)新提供了研究、試驗(yàn)、運(yùn)行的閉環(huán)研發(fā)條件。從京津、武廣、鄭西、滬杭到京滬，每一條新線路開通，都是很好的試驗(yàn)環(huán)境，都要安排時間為自主創(chuàng)新成果進(jìn)行驗(yàn)證，國外絕對沒有這個條件。中國企業(yè)也充分利用了這個條件，在一些關(guān)鍵技術(shù)上拼命追趕。
在軌道交通的電力牽引領(lǐng)域，已經(jīng)經(jīng)歷了從直流到交流的變革。如今，電力牽引技術(shù)的下一個革命或許即將到來——永磁同步電機(jī)的永磁同步牽引系統(tǒng)，正在成為新的研究趨勢。
但這一次，中國廠商和國外選手站在了同一起跑線上。
在科技部2012年出臺的《高速列車科技十二五專項(xiàng)規(guī)劃》中，提出了“形成基于永磁電機(jī)的新型牽引傳統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和裝備體系”，“適應(yīng)并引領(lǐng)世界高速列車牽引傳動模式的技術(shù)和裝備戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型”。
南車電機(jī)首席設(shè)計(jì)師龍谷宗在受訪時介紹說，永磁電機(jī)的優(yōu)勢在于節(jié)能、體積小，單位重量的輸出功率更高。測算數(shù)據(jù)顯示，采用永磁電機(jī)的動車組系統(tǒng)可以節(jié)能10％。
但相比交流異步電機(jī)，永磁電機(jī)的制造成本更高，配套的變流器設(shè)備也更多?？傮w而言，永磁電機(jī)一次性投入成本高，但未來運(yùn)行成本低。
目前包括阿爾斯通、龐巴迪、西門子等國際軌道交通巨頭，都已展開了永磁牽引系統(tǒng)的研究。其中阿爾斯通研制的AGV型高速列車，已經(jīng)獲得了意大利NTV公司的25列列車訂單，于2012年下線商業(yè)運(yùn)營。
國內(nèi)永磁牽引傳動系統(tǒng)的研究雖然起步稍晚，但正奮起直追。2011年，株洲所研發(fā)的國內(nèi)首套軌道交通永磁同步牽引系統(tǒng)下線，在沈陽地鐵二號線上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。2014年11月，首列采用永磁牽引系統(tǒng)的高速列車在四方公司下線，這部永磁列車的電機(jī)由株洲電機(jī)生產(chǎn)，牽引傳動系統(tǒng)由株洲所提供，設(shè)計(jì)時速為350公里。目前已經(jīng)完成了地面試驗(yàn)和環(huán)形道試驗(yàn)，下一步計(jì)劃將在大西線進(jìn)行運(yùn)行考核試驗(yàn)。
參與研發(fā)的業(yè)內(nèi)人士向《財(cái)經(jīng)》記者介紹，作為最新技術(shù)，國外企業(yè)不可能進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓，永磁高鐵列車的研發(fā)完全由中國自己主導(dǎo)。
在上一個直流傳動向交流傳動變革的周期中，中國大大落后于國外。2000年初，交流傳動技術(shù)已經(jīng)成為國外鐵路牽引主流技術(shù)，但中國的交流傳動比例依然很少。原鐵道部部長傅志寰被迫提出，要用十年時間實(shí)現(xiàn)交流傳動，人稱“十年換代”目標(biāo)。
株洲所基礎(chǔ)與平臺研發(fā)中心副主任許峻峰曾告訴媒體，在交流異步電機(jī)牽引系統(tǒng)研發(fā)階段，中國曾比國外落后了20多年。而目前永磁牽引傳動技術(shù)的研發(fā)，中國雖然起步較晚，但目前已經(jīng)逐漸追趕上國外先進(jìn)水平。
在下一代牽引傳動技術(shù)投入研發(fā)的同時，中期的技術(shù)推進(jìn)也在同步進(jìn)行。2015年6月30日，中國標(biāo)準(zhǔn)動車組試驗(yàn)列車在原鐵道部鐵科院環(huán)鐵下線，開始進(jìn)行試驗(yàn)。下線的標(biāo)準(zhǔn)動車組有兩種型號，分別是四方公司生產(chǎn)的CRH-0207與長客公司生產(chǎn)的CRH-0503。
這是聯(lián)合行動計(jì)劃推出CRH380系列列車之后，中國高鐵列車裝備的最新進(jìn)展。
高鐵帶動了整個軌道制造業(yè)
2010年前后，四方公司計(jì)劃與GE合作，開拓美國高鐵市場，轉(zhuǎn)讓四方公司的高鐵技術(shù)。為避免爭議，四方宣稱，CRH380A高速動車組經(jīng)過了美國戴維斯律師事務(wù)所評估和美國專利商標(biāo)局900多項(xiàng)專利檢索，未發(fā)現(xiàn)任何侵權(quán)。
這一度引起了川崎的不滿。2011年，川崎通過媒體對四方專利發(fā)出質(zhì)疑，川崎重工總裁大橋忠晴表示，“如果中國高鐵海外申請專利的內(nèi)容與中國和川崎重工關(guān)于新干線技術(shù)出口的契約相抵觸，將不得不對中國提起訴訟?！睂Υ耍瑫r任鐵道部發(fā)言人王勇平回應(yīng)稱，“中國企業(yè)申請高鐵的相關(guān)技術(shù)專利是合理合法的，是為了更好地促進(jìn)高鐵技術(shù)的革新、轉(zhuǎn)讓和傳播，更好地為人類社會服務(wù)。我們的底氣十足。”
2012年3月，香港高鐵招標(biāo)結(jié)果出爐，四方公司旗下380A中標(biāo)9列訂單。此次招標(biāo)是國際招標(biāo)，包括川崎在內(nèi)的大批國際公司參與。招標(biāo)過程中，對方未對中方提出關(guān)于知識產(chǎn)權(quán)的異議。
多位受訪的國內(nèi)專家均認(rèn)為，對于CRH380A而言，目前知識產(chǎn)權(quán)不會對高鐵未來出口設(shè)置任何障礙?！敦?cái)經(jīng)》記者曾聯(lián)系川崎公司就知識產(chǎn)權(quán)問題置評，但對方以不方便接受采訪為由婉拒。
不過，截至目前，在列車出口領(lǐng)域，除了四方公司中標(biāo)的香港鐵路公司9列高速列車之外，中國高速列車還未實(shí)現(xiàn)真正意義上的出口。
業(yè)內(nèi)人士分析稱，中國高鐵出口難，與國際市場容量有限有關(guān)。
市場有限，競爭激烈。國外客戶普遍認(rèn)為，中方高鐵在造價(jià)和融資上具有優(yōu)勢，但技術(shù)成熟性依然存疑。美國得克薩斯州中央鐵路公司計(jì)劃建設(shè)高鐵連接達(dá)拉斯和休斯頓，該公司董事長主席RichardLawless在今年4月接受美國之音采訪時曾對中日技術(shù)有如下對比：“在技術(shù)、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和安全性上，顯然是日本更具優(yōu)勢，他們有很好的運(yùn)營記錄”，“財(cái)務(wù)也是一個關(guān)鍵的因素，中方更具優(yōu)勢，這會讓中方企業(yè)在很多國家具有競爭優(yōu)勢”。
泰國農(nóng)業(yè)大學(xué)鐵路專家Wichai在接受美國之音采訪時也表示，“如果你帶著資金和貸款來談，那么贏得項(xiàng)目的可能性就非常大?！?br />
印度一位鐵路部門的高層人士曾對當(dāng)?shù)孛襟w評論說，“日本在信號、控制、車輛和安全記錄上都是典范?！辈贿^中國快速發(fā)展高鐵的經(jīng)驗(yàn)也讓這位印度官員印象深刻，他表示，“中國在短短幾年間就建成了全世界最大的高鐵網(wǎng)絡(luò)，在如何實(shí)施項(xiàng)目上中方可以分享經(jīng)驗(yàn)?！?br />
美國加州高速鐵路管理局主管JeffMorales接受每日電訊報(bào)采訪時曾表示，“中國在高鐵上巨大的進(jìn)步和領(lǐng)導(dǎo)地位讓我們印象深刻?！?br />
造價(jià)優(yōu)勢已經(jīng)幫助中國車輛企業(yè)在海外拿下普通車輛訂單。2014年10月，原中國北車以5.56億美元拿下波士頓地鐵項(xiàng)目，這一價(jià)格是競標(biāo)方中報(bào)價(jià)最低的。與之相比，競爭對手現(xiàn)代Rotem的報(bào)價(jià)為7.21億美元，川崎重工報(bào)價(jià)9.05億美元，龐巴迪報(bào)價(jià)10.8億美元。招標(biāo)結(jié)果，中國列車企業(yè)首次拿下美國訂單。
這也是中國軌道交通制造業(yè)的一個縮影：盡管高速列車出口尚未有實(shí)質(zhì)性突破，但包括城市軌道交通、電力機(jī)車在內(nèi)的其他軌道交通裝備出口正逐年增長。2014年，中車新增海外訂單總額達(dá)到67.6億美元，創(chuàng)下新高，今年出口訂單總額有望繼續(xù)大幅度增長。
業(yè)內(nèi)人士在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時表示，雖然高鐵出口難，但是推動高鐵出口，有助于提升我國軌道交通制造業(yè)的品牌和技術(shù)，從而帶動整個軌道制造業(yè)出口。
