高鐵是怎樣成為總理最愛的
2015-09-14
【行業(yè)篇】
《財經》(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。”8月22日，在中國鐵路總公司考察的國務院總理李克強說。這位總理因為不遺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，是因為中國的高鐵裝備制造業(yè)在市場規(guī)模和技術發(fā)展上都已實現(xiàn)跨越式發(fā)展。中國鐵路總公司運營的高鐵里程，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
最早提出跨越式發(fā)展中國高鐵的，是已經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，用技貿結合方式，整體引進技術，消化吸收，逐步實現(xiàn)國產化，力爭達到國際先進水平。在劉的推動下，中國展開了鐵路史上最大規(guī)模的引進消化吸收再創(chuàng)新工程。
為了這一輪引進再創(chuàng)新，原鐵道部制定了“引進先進技術，聯(lián)合設計生產，打造中國品牌”的方針，具體體現(xiàn)在2004年的《時速200公里鐵路動車組項目投標邀請書》中。其對項目合格投標人做了如下限定：“在中華人民共和國境內合法注冊的，具備鐵路動車組制造能力，并獲得擁有成熟的時速200公里鐵路動車組設計和制造技術的國外合作方技術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門檻之外，另一方面也將國內自主研發(fā)的高速列車產品拒之門外。具備投標資格的只能是“國外合作方技術支持的中國制造企業(yè)”，這意味著投標的主體必須是與國外企業(yè)合作的中方公司。
在招標前，國內已經有部分自主研發(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車公司（下稱株機公司）研發(fā)的“中華之星”。與后來引進國外技術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，其最高運營時速為270公里，2002年底在秦沈客運專線上進行正線試驗時，曾跑出321.5公里的時速，是彼時國內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“與國外先進水平相比，（國產車）在技術水平、產品成熟度和可靠性方面還存在著比較明顯的差距”的評價。2005年7月，原鐵道部召集有關部門召開中華之星階段驗收總結會，這次會議決定中華之星只能降速以160公里進行考核。2006年8月2日，中華之星被封存到沈陽機務段，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路線再度引發(fā)爭議。但中華之星總設計師劉友梅在當年11月的一次公開總結，給爭議畫上了句號?！艾F(xiàn)在有人建議重新啟動中華之星，我說這是沒有必要的，是不科學的。因為中華之星畢竟是在那個年代我們從零起步研發(fā)的，現(xiàn)在引進的CRH四種車型，技術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，但應該還原它的歷史?！?br />
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)合體在首次招標過程中中標，之后分別研發(fā)了CRH1、CRH2和CRH5型車。而西門子因為要價過高，并拒絕轉讓相關技術，無緣此輪招標。
2005年11月，原鐵道部啟動第二輪300公里時速動車招標，西門子聯(lián)合中方合作伙伴調整了報價后成功中標，車型后來定為CRH3。此輪招標中，四方公司與川崎聯(lián)合體也再次中標，生產CRH2C型列車。
引進CRH2而搭建的川崎平臺和引進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。在這兩個引進平臺基礎上，四方公司研發(fā)出了CRH380A型車，長客公司和唐山機車公司研發(fā)出了CRH380B型車，成為目前國產300公里時速列車的主力。
其中，南車生產的CRH380A型車被業(yè)內認為是自主化程度更高的車型，也是近年來李克強總理在出訪推銷高鐵時所攜帶的模型車型。
從“逆向復制”到“正向設計”
制造CRH380A的主機廠商——四方公司提供的一份資料顯示，從開始引進到研發(fā)制造出CRH380A，主要經歷了三個階段。
第一階段，在引進過程中，掌握時速200公里－250公里高速動車組CRH2A的設計、制造和監(jiān)測技術，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，對已有的日系車進行逆向翻版制造。通過引進，中方企業(yè)掌握了制造能力。以牽引電機為例，日方聯(lián)合體中的三菱公司負責轉讓電機技術給原南車株洲電機公司（下稱株洲電機），對方雖然轉讓了全套制造工藝，但設計軟件、磁場計算軟件這些核心技術并未轉讓。
核心的列車牽引傳動系統(tǒng)也類似，日方僅轉讓了變流器、控制機箱的制造技術，但控制算法并未轉讓。因此，最早算法的調試需要日方協(xié)助才能進行。
“核心技術是設計能力，對方只給我們設計結果。但結果怎么來的，他們不會轉讓?！币晃粎⑴c技術引進的株洲電機工程師說。
即便如此，國外工藝制造流程的引進，也給國內產業(yè)帶來裨益。株洲電機首席設計師龍谷宗表示，引進之前，中方的問題在于技術管理平臺較弱；通過引進，國內無法生產的材料可以通過引進方打通渠道，提供支持。
這一輪技術引進，中方實現(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之后，運營時速達到300公里的CRH2C被生產出來。從CRH2A到CRH2C，列車的牽引電機功率提升，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，在車體結構、降噪、轉向架等領域也做了改進。
“從CRH2A到CRH2C，并沒有本質的變化，個別領域有改進。實際的變動是從CRH2C到CRH380A，總體設計要求做了很大的提升。”株洲電力機車研究所（下稱株洲所）一位工程師在接受《財經》記者采訪時認為。
更進一步的跨越，在第三輪招標之后開始推進。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)合行動計劃》（下稱“行動計劃”），提出“研制新一代時速350公里及以上高速列車”的目標。該行動計劃的出臺，標志著國內列車制造開始進入“全面創(chuàng)新”階段。
這批列車的應用場景，是籌劃已久的京滬高鐵。擔任該行動計劃總體專家組副組長的北京交通大學教授賈利民介紹，行動計劃的目標是形成完全自主的中國高速列車技術、裝備、產業(yè)化能力和運營服務能力。
京滬高鐵全長1318公里，當初為之擬定的速度指標為試驗速度達到420公里/小時，最高運營速度380公里/小時，持續(xù)運營速度350公里/小時。對交通工具來說，速度指標是最頂層的指標之一，決定了所有的其他指標。速度指標確定后，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，根據(jù)這一系列指標來開展研究設計。
先確定技術指標，再進行研發(fā)設計，這個過程與首輪引進的過程相比，是一個“正向過程”。
株洲所一位技術專家在接受《財經》記者采訪時認為，“從創(chuàng)新過程來看，380A是先有頂層指標，通過正向設計把車做出來；原有引進平臺的技術指標不足以支撐頂層要求，必須自主設計，僅僅做參數(shù)修改、變形不能達到目標。”
此輪行動計劃的實施過程中，中國特有的“舉國體制”被發(fā)揮到了極致。賈利民介紹，行動計劃動員了全國最優(yōu)勢的科技資源，包括25所一流大學，20多個國家實驗室與工程中心，500多家企業(yè)和將近40家中央級研究機構。參與行動計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)，多位來自設備制造商的受訪對象均強調，高鐵技術的消化吸收并非從零開始，在引進之前中國已有了較強的技術研發(fā)能力?！捌囈M為什么不成功？首先它們沒有核心技術，而我們是有技術基礎的?！币晃粎⑴c引進的工程師對《財經》記者說。
以牽引傳動系統(tǒng)為例，一位參與引進研發(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)和產品平臺，早在上世紀90年代就開展了交流傳動技術研究。引進過程中，在日本平臺基礎上，又進行了核心開關器件的核算和更換，對散熱、冷卻系統(tǒng)進行重新梳理和設計提升。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，原引進產品已無法滿足新需求，硬件電路、控制軟件必須進行重新設計、試驗驗證和考核。
賈利民表示，通過行動計劃，引進消化吸收做到了“真正、徹底”。目前1、2、3、5幾種車型都還在，但是“瓤子”已經全部換掉。譬如，“以前CRH3型車的調試離不開德國工程師的幫助，但現(xiàn)在已經基本看不到德國人的影子?！?br />
同時起跑最新一代技術
受益于龐大內需，中國連續(xù)多年成為全球最大的高鐵及鐵路市場，內需一方面為本土技術的發(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，為技術創(chuàng)新提供了研究、試驗、運行的閉環(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，都是很好的試驗環(huán)境，都要安排時間為自主創(chuàng)新成果進行驗證，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，在一些關鍵技術上拼命追趕。
在軌道交通的電力牽引領域，已經經歷了從直流到交流的變革。如今，電力牽引技術的下一個革命或許即將到來——永磁同步電機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規(guī)劃》中，提出了“形成基于永磁電機的新型牽引傳統(tǒng)技術、標準和裝備體系”，“適應并引領世界高速列車牽引傳動模式的技術和裝備戰(zhàn)略轉型”。
南車電機首席設計師龍谷宗在受訪時介紹說，永磁電機的優(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，采用永磁電機的動車組系統(tǒng)可以節(jié)能10％。
但相比交流異步電機，永磁電機的制造成本更高，配套的變流器設備也更多?？傮w而言，永磁電機一次性投入成本高，但未來運行成本低。
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)運營。
國內永磁牽引傳動系統(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現(xiàn)了應用。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由株洲電機生產，牽引傳動系統(tǒng)由株洲所提供，設計時速為350公里。目前已經完成了地面試驗和環(huán)形道試驗，下一步計劃將在大西線進行運行考核試驗。
參與研發(fā)的業(yè)內人士向《財經》記者介紹，作為最新技術，國外企業(yè)不可能進行技術轉讓，永磁高鐵列車的研發(fā)完全由中國自己主導。
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，交流傳動技術已經成為國外鐵路牽引主流技術，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，要用十年時間實現(xiàn)交流傳動，人稱“十年換代”目標。
株洲所基礎與平臺研發(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的研發(fā)，中國雖然起步較晚，但目前已經逐漸追趕上國外先進水平。
在下一代牽引傳動技術投入研發(fā)的同時，中期的技術推進也在同步進行。2015年6月30日，中國標準動車組試驗列車在原鐵道部鐵科院環(huán)鐵下線，開始進行試驗。下線的標準動車組有兩種型號，分別是四方公司生產的CRH-0207與長客公司生產的CRH-0503。
這是聯(lián)合行動計劃推出CRH380系列列車之后，中國高鐵列車裝備的最新進展。
高鐵帶動了整個軌道制造業(yè)
2010年前后，四方公司計劃與GE合作，開拓美國高鐵市場，轉讓四方公司的高鐵技術。為避免爭議，四方宣稱，CRH380A高速動車組經過了美國戴維斯律師事務所評估和美國專利商標局900多項專利檢索，未發(fā)現(xiàn)任何侵權。
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容與中國和川崎重工關于新干線技術出口的契約相抵觸，將不得不對中國提起訴訟。”對此，時任鐵道部發(fā)言人王勇平回應稱，“中國企業(yè)申請高鐵的相關技術專利是合理合法的，是為了更好地促進高鐵技術的革新、轉讓和傳播，更好地為人類社會服務。我們的底氣十足?！?br />
2012年3月，香港高鐵招標結果出爐，四方公司旗下380A中標9列訂單。此次招標是國際招標，包括川崎在內的大批國際公司參與。招標過程中，對方未對中方提出關于知識產權的異議。
多位受訪的國內專家均認為，對于CRH380A而言，目前知識產權不會對高鐵未來出口設置任何障礙?！敦斀洝酚浾咴?lián)系川崎公司就知識產權問題置評，但對方以不方便接受采訪為由婉拒。
不過，截至目前，在列車出口領域，除了四方公司中標的香港鐵路公司9列高速列車之外，中國高速列車還未實現(xiàn)真正意義上的出口。
業(yè)內人士分析稱，中國高鐵出口難，與國際市場容量有限有關。
市場有限，競爭激烈。國外客戶普遍認為，中方高鐵在造價和融資上具有優(yōu)勢，但技術成熟性依然存疑。美國得克薩斯州中央鐵路公司計劃建設高鐵連接達拉斯和休斯頓，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有如下對比：“在技術、運營經驗和安全性上，顯然是日本更具優(yōu)勢，他們有很好的運營記錄”，“財務也是一個關鍵的因素，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”。
泰國農業(yè)大學鐵路專家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?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)展高鐵的經驗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絡，在如何實施項目上中方可以分享經驗。”
美國加州高速鐵路管理局主管JeffMorales接受每日電訊報采訪時曾表示，“中國在高鐵上巨大的進步和領導地位讓我們印象深刻。”
造價優(yōu)勢已經幫助中國車輛企業(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目，這一價格是競標方中報價最低的。與之相比，競爭對手現(xiàn)代Rotem的報價為7.21億美元，川崎重工報價9.05億美元，龐巴迪報價10.8億美元。招標結果，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質性突破，但包括城市軌道交通、電力機車在內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)內人士在接受《財經》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，從而帶動整個軌道制造業(yè)出口。
