国家级科技攻关，株洲有力量

株洲日报全媒体记者/高晓燕

6月24日，在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上传来好消息，正式出炉的2023年度国家科技奖中，“复兴号高速列车”“新型电力系统大规模锂电储能关键技术及应用”等5个由株洲企业主持和参与完成的项目，拿下了国家级奖项。

在这些项目中，株洲企业到底贡献了哪些力量呢？

“复兴号”上领先世界

此次，中车株洲电力机车研究所有限公司、中车株洲电机有限公司参与的“复兴号高速列车”项目，获国家科技进步特等奖。在这一新型高铁中，从“心脏”到“大脑”，大量原创核心系统和零部件都源于株洲。

中国标准动车组“复兴号”，是由中国中车组织研发制造的具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的动车组列车，关键系统软件均为我国自主研发。在254项重要标准中，中国标准占84%。

“复兴号”的研发初衷，是为了解决“和谐号”面临的诸多难题。因“和谐号”是在引进吸收多国技术和标准的基础上创新而来，因此在标准、备件等兼容上存在重重困难，因此，标准统一、具备自主知识产权的“复兴号”研发，被提上日程。

这也意味着，“复兴号”的研发是从无到有且必须超越国际先进水平的一场科研攻坚战，是一场与最强者的赛跑。

研发攻关期间，中车株洲所地项目会议室每天有人加班到凌晨两三点，研发人员常常为了一个技术细节争得面红耳赤，方案稿设计了一遍又一遍，但一次次被推翻重来。

相比“和谐号”，“复兴号”牵引动力显著增长，对牵引系统的功率密度、噪声、谐波、电磁兼容性等性能指标要求更加严苛，这也是“复兴号”整车综合性能能否领先世界的关键所在。在核心专家带领团队不懈努力下，中车株洲所攻克了“复兴号”高速牵引与控制系统关键技术，设计的传感识别和传动控制系统，能够智能化完成动力分配，解决轮轨打滑等问题，不仅大大提高列车安全性，更能降低能耗。

如今，在中车株洲所生产的牵引变流器，每年可满足200列“复兴号”动车组、1000列标准地铁、840列“重载”机车的装车需求。借此，中车株洲所也构建和形成了中国高铁关键技术的创新生态和创新能力，创新成果实现规模化应用并出口到30多个国家和地区。

“复兴号”列车的强劲“心脏”，牵引电机和牵引变压器，则由中车株洲电机研发。该公司为时速350公里“复兴号”中国标准动车组（CR400AF）研发的牵引电机，运用新型材料、优化电磁及结构参数，实现电机小型化、轻量化；通过合理布局通风冷却结构，提高散热效率，减小了电机冷却风量需求。

从雪域高原到热带雨林，从渤海之滨到沙漠腹地……“复兴号”高速列车奔驰在祖国广袤的大地上。截至2023年底，已累计投用1194标准组，运送旅客22亿人次，累计安全运行23.4亿公里，开行范围覆盖30个省区市和香港特别行政区。

控电能力出神入化

专精于轨道交通装备的株洲企业，控电是一把好手。

此次，中车株洲所参与的“新型电力系统大规模锂电储能关键技术及应用”项目、中车株洲电机和时代新材参与的“超大容量风电能量转换系统的高性能服役关键技术及应用”项目获国家科技进步二等奖，中车时代半导体参与的“高压大容量直流开断半导体器件、关键技术与系列化直流断路器”项目获国家技术发明二等奖。

在新型电力系统储能领域，突破规模化新型储能技术、大规模消纳风光新能源，实现碳中和，是我国能源重大战略和全球共同选择。中车株洲所项目团队全链条创新，首创高安全长寿命低成本铁锂电芯新体系，创立新型电力系统锂电储能精准规划方法，使锂电成为第一个规模化应用的新型储能技术，率先建成首个分布式和集中式百兆瓦锂电储能里程碑电站，引领了锂电储能跨越式发展。

为什么能快速创新？需求引领。2021年以前，储能行业还尚未有中车株洲所的位次。但2022年，随着中车株洲所综合能源事业部的成立，当年该公司便一举拿下超40亿元年度新签订单，以行业第一的增速跃升至国内储能系统出货量第二名。2023年依然拿下全年最多数量的储能系统采购订单。

2024年一季度，中车株洲所位列2023年国内市场储能系统出货量排名榜首、全球市场储能系统出货量第二。

将高铁技术平移至电力领域，稳定的技术发挥带给终端应用场景强力支撑，而大量的订单应用，又在实践和大量数据反馈中支撑了下一步的技术研发。如今，中车株洲所已研发了锂电储能系列产品，开发了储能规划软件，均已在工程实际中得到推广应用。

风电能量转换，针对超大容量风电机组在超强载荷冲击下的运行，提出了安全控制方法，并且提升了风电机组健康性能和风电场整体服役质量。参与的两家企业，中车株洲电机有限公司是全球规模最大、最专业的风力发电机研制企业之一，九大风力发电机生产基地全面辐射陆上、海上及国内外市场，已累计交付风力发电机100GW，而株洲时代新材料科技股份有限公司则专注于风电叶片及整机减振元件的研发与生产，自主研制了1.5MW至18MW系列化风电叶片，广泛应用我国1000多个风力发电场并出口全球20多个国家和地区。两家企业强强联手，攻克了高性能服役超大容量风电能量转换系统在极端环境下的高性能防护和长周期服役质量保障难题，促进了我国风电技术向超大容量化和高性能服役双重跨越。

核心装备也不遑多让。作为新型电力系统建设亟须攻克的核心基础装备，高压直流断路器负责第一时间切除故障电流、保障电网安全。中车株洲所旗下中车时代半导体公司项目团队发明的高压直流开断整晶圆功率半导体新器件，攻克超高电压耐受、特大电流开断、强瞬态能量耗散三大直流开断关键技术，率先研发出涵盖多电压等级、多电流范围的系列化直流断路器，在世界首个超高压直流电网及多端直流输电重大工程中应用。

这样的研发实力，来自于行业地位。在轨道交通、智能电网等关系国计民生的战略领域，中车株洲所已用超过50%的自主化份额支撑，彻底扭转了功率半导体装备长期受制于人的被动局面。

掘金能力直逼满分

株冶集团参与完成的“有色冶金高效转化精准调控与智能自动化系统”项目，荣获2023年度国家科学技术进步奖二等奖。这也是该公司转移转型以来，继获得2020年度国家技术发明二等奖后拿下的又一项国家级大奖。

事实上，从矿石中提取金属元素，并且能够高品质分离其他有用金属元素，是株冶集团始终不懈在研究的课题。此次的项目，由中南大学专家牵头，株冶集团、江铜集团、中国恩菲等多家单位共同完成，是我国有色冶金行业智能化转型的一次重大突破。

项目提出了大型有色冶金炉窑反应气氛精准控制、湿法冶金多反应器协同调控、“供应链——物质流——生产链”全流程高效协同等系列创新技术，形成了适应我国有色冶金资源特点的高效转化精准调控技术体系，开辟了以智能自动化技术创新实现复杂原料条件下全流程物质高效转化的新途径，助力有色冶金智能化转型，为行业高质量发展提供科技支撑。

项目技术应用于2019年株冶有色新建的锌冶炼生产线，支撑建成技术先进的锌冶炼智能工厂，实现复杂原料下高纯锌的稳定产出，实现了焙烧炉温度控制精度提升至99%以上，锌冶炼综合能耗、锌回收率、锌粉消耗、战略金属回收率达到了国际领先水平。