谱写产业动力新篇章
——中车株洲电机打造驱动中国梦想的高端动力
□ 文/朱惠初 唐妞 图/夏伟雄
无论是在中国铁路的“交直时代”和“交直转换”时代,还是现在的“交流”一统时代,公司坚持创新进取、敢为人先,致力于提升我国轨道交通车辆运营的节能环保和安全可靠性能,以创造高端动力装备引领我国高速重载铁路车辆牵引技术的战略转型和跨越式发展。2010年,公司为CRH380A高速动车组研制出牵引电机与牵引变压器,CRH380A动车组创造了486.1km/h的世界最高运行试验速度。截至当前,公司已为中国铁路提供约25000台(套)牵引动力产品,装配了约1000列高铁及城际动车组,奔驰在祖国的大江南北。2011年,公司研制出500km/h高速试验检测车用牵引电机与牵引变压器,该检测车在滚动试验台上创造了最高速度605km/h。2012年,公司成功研制中国首列中低速磁悬浮列车直线电机、电磁铁和世界首辆“储能式电力牵引轻轨车辆”用牵引电机TQ-100。
2015年10月,公司研制的TQ-600永磁同步牵引电机通过了中国首列“永磁高铁”整车首轮线路运行试验考核。这款被誉为高铁动力3.0版的“尖端神器”,令中国成为世界上少数几个掌握“永磁高铁”牵引技术的国家。该款牵引电机与现有高速动车组的牵引电机相比,重量减轻35%,而效率提升逾3%以上,节能逾10%。以一列8编组高铁每天往返一次京沪线计算,装载该“尖端神器”后,一年可节电100多万千瓦时。《“永磁高铁”电机通过首轮线路试验大考》获评“2015年度全国十大科技进展新闻”,永磁高铁电机的成功研制,不仅是牵引技术领域的一次革命性突破,更拉开了永磁驱动时代的序幕。
2017年9月21日,“复兴号”中国标准动车组吹响了开跑时速350公里的号角。装备在CR400AF型“复兴号”上的YQ-625牵引电机具有轻量化、低噪音、高效能、低维护成本等优势,是一款真正的“绿色电机”。其中,采用了无机壳机构和新型铝合金端盖材料,使电机体积小、重量轻;通过高效的通风冷却技术,降低冷却风量,有效减少噪声;实现了大转矩、高功率密度,最大输出转矩较CRH380AM动车组YQ-365牵引电机提升30%,电机单位功率质量指标优于目前所有在线运营的牵引电机。同时,在保证高速轴承可靠运行的条件下,通过优化轴承配置和润滑结构,将电机更换润滑油脂周期从60万公里提升至120万公里,有效提升免维护周期。
中车株洲电机始终坚持技术领先战略和“明德成器 利物益世”的核心理念,以“国内一流、国际领先”作为战略指引,始终坚持专业引领、创新驱动和价值创造,以专业化的市场能力将电机、变压器等产品做成精品,做到完美和极致,形成自己独特的竞争优势,持续提升我国轨道交通牵引电机和牵引变压器技术自主创新,推动我国轨道交通关键核心技术快速发展,推动高铁技术向战略性新兴产业拓展。
今年,党的十九大已经胜利召开,为中国发展指明了方向,中车株洲电机的发展方向和愿景目标也更加明确。党的十九大报告提出了建设美丽中国、加快发展先进制造业、把发展经济的着力点放在实体经济上、培育具有国际竞争力的世界一流企业、促进产业迈向全球价值链中高端等重要论断,将为公司发展带来更好的机遇和环境,公司将主动担当更大的责任和使命,与时俱进,依靠技术优势和差异化产业战略,努力创建成为具有国际竞争力的高端动力装备先锋,争当中国中车通用机电装备专业领域的旗舰企业,为实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴作出积极的更大贡献。
创新驱动 开创行业领导者品牌
在轨道交通领域,创建了轴功率1200kW、1600kW大功率机车产品技术平台,速度等级为200km/h、300km/h、400km/h、500km/h的高速动车产品技术平台,速度等级为140km/h、160km/h、200 km/h的城际动车组产品技术平台,速度等级为80km/h、100km/h、120km/h的城市地铁产品技术平台,成功研制出我国首列中低速磁悬浮列车用直线电机和电磁铁,实现了铁路干线、城际交通、城市交通网络牵引产品的全方位覆盖,其中城轨市场占有率已超过70%,成为国内城市轨道车辆牵引电机产品数量最多、品种最为齐全的企业。
在风力发电机领域,公司充分发挥在轨道交通牵引技术领域的领先优势,将高铁品质的核心技术延伸至风力发电、高效节能和特种变压器等多个绿色环保新兴产业。构建了双馈风力发电机1.5MW到6MW,永磁风力发电机1.5MW到8MW的产品系列技术平台,覆盖了异步、直驱/半直驱永磁、双馈等三大风力发电机技术领域。完成了低温型2.5MW、3MW、5MW和高原型1.5MW、2MW至3MW双馈风力发电机的研制,以及2.5MW高速永磁同步风力发电机、6MW海上永磁直驱风力发电机以及3.2MW混合传动永磁同步电机的研制。
公司先后交付2万余台各型风力发电机,广泛应用在国内外风场,源源不断地输出绿色环保能量,实现输出清洁能源近100亿千瓦时,相当于节约标准煤380万吨,减少二氧化碳等气体排放1000多万吨,成为建设“美丽中国”的巨大正能量。
2015年,公司为德国阿海珐研制的5MW半直驱永磁同步风力发电机,奠定了中国首台兆瓦级风力发电机打入欧盟市场的里程碑。今年10月,在北京国际风能展会上,公司与全球综合排名前十的风电机组制造商德国Senvion公司举行了隆重的框架供货合同签约仪式,标志着我国兆瓦级风力发电机首次批量打入欧盟市场,成为我国风电装备在全球高端风电市场的新突破。2017年,国内首台功率最大的海上半直驱风电机组“大力神”6MW风力发电机在公司成功下线,成为我国加快开发海上风力发电市场的尖端利器。
在高效节能电机领域,先后创建了石油钻机、矿山机械、商用空调、纯电动大巴、盾构机、蒸汽压缩机等多个领域的高效节能电机产品技术平台。自主研制系列工业特种电机400多个型号入选国家发改委“节能产品惠民工程”高效电机推广目录,成功完成了国家863项目“12000m交流传动石油钻机研制”项目配套电机、转速达12000r/min商用空调高速永磁电机、蒸汽压缩机用18000r/min永磁直驱高速电机系统、我国第二代新能源汽车轮边永磁电机的研制,完成亚洲第一条动力分散型高速精轧线750kW和500kW异步变频电机的研制,填补了国内空白。
在特种变压器领域,创建了环氧浇注干式变压器技术平台,其中自主带填料浇注技术处于行业领先地位。在轨道牵引供电、新能源和植物油变压器等领域走在行业前沿,成功研制出我国首套平衡供电变流装置并在长沙磁浮列车专线上投入使用。
厚积薄发 抢占战略制高点
公司先后搭建了先进的设计技术平台、全过程的科研项目管理平台、基于UG NX8和TeamCenter系统的三维设计平台、多学科的协同仿真平台、知识产权管理平台、技术标准体系和信息化管理平台。同时,建立了科学的制造技术平台,拥有完善的工艺标准体系和基于PDM下的工艺信息化和工艺仿真体系以及质量信息系统,实现了设计、工艺、质量的一体化,确保了产品的高性能和高品质。运用先进的产品技术平台,开展系列化、标准化、模块化设计开发,形成了拥有完全自主知识产权、达到国际领先水平的系列化产品家族,提升以技术领先优势快速响应客户需求的市场能力,能够为客户提供全寿命周期的解决方案。
在此基础上,组建了轨道牵引电机工程技术研究中心、国家风电技术研究中心电机研究室、国家级电机和变压器检测试验站、电气绝缘设备国家重点实验室,并成功跻身“国家技术创新示范企业”和“国家认定企业技术中心”序列。
通过各类创新平台不断聚合市场能量和发展优势,中车株洲电机在大功率电力机车、高速动车组、城轨地铁电机、风力发电机等新产品研发领域,以及绝缘材料、轴承润滑等基础技术研究累累硕果。现在已累计申请专利1260项,授权801项,2016年,公司《一种电机端盖和一种电机》的发明专利斩获“中国专利金奖”。公司获得国家省市及集团科技项目奖67项,获得省、集团科技成果鉴定49项。10年来,公司新产品研发380多项,国家科技支撑计划、国家“863”计划、国家火炬计划重点项目、重点产业振兴和技术改造以及省部集团项目100多项。
为全面落实《中国制造2025》和“十三五”科技发展战略,确保公司专业技术能力的领先地位,作为湖南省首批“制造强省项目”的电机工程研究中心于2016年开工建设,落成后将成为公司与国际接轨、国内领先的高端系统化、智能化、数字化研究中心,对巩固中车株洲电机在轨道交通产业、新能源领域的技术研发及竞争优势具有重要意义。