南都讯记者蒋小天发自北京中国的高铁,是中国的一张“金名片”,三十多年来,创造了从无到有的奇迹,也实现了从“跟跑”到“领跑”的巨大飞跃。6月19日,国新办举行“新征程上的奋斗者”中外记者见面会,中国中车集团的首席科学家冯江华回忆过去,展现了科研人员眼中的高铁发展之路。
高铁要想跑得快、跑得好,关键在于动力和控制,也就是高铁的“心脏”和“大脑”。冯江华就是研究“心脏”和“大脑”的人,在坚持不懈的科研攻关中,冯江华和团队攻克了无数技术难题,最终让中国高铁实现了从“追赶者”到“引领者”的跨越。

冯江华。
2013年,中国确立开始研发“复兴号”动车组,冯江华受命主持研发牵引与控制系统。“复兴号”要以时速350公里的商业运行速度运行,是当今轨道交通装备商业运行的最快速度,抱着研制世界上最快高速列车的决心,冯江华带领团队奔赴路局、动车段调研,跟车、测量,采集工况数据,分析、处理技术难题。
他记得,为了解决轮轨黏着技术这一世界性难题,尝试往钢轨上喷水、抹油等方式来模拟极复杂的运行条件,通过不断创新控制策略、优化控制参数,最终实现了世界领先的轮轨黏着利用系数。
科学家们以不服输的韧劲,攻克了一个又一个技术难题,最终突破了高韧性的高速牵引系统技术,打造了完全自主知识产权、趋于领先的牵引系统产品平台,使“复兴号”牵引动力、速度、加速度等关键指标国际领先。这项技术不仅应用于“复兴号”列车,也装载于出口国外的大功率机车,通过了客户设计的极严苛试验考核,获得了国际同行的赞誉。2024年6月,“复兴号”高速列车荣获国家科学技术进步奖特等奖。
永磁牵引是新一代电力牵引的一种新模式,它绿色高效、功率密度大,是更高速列车的必然选择。早在2003年,当时国际上普遍采用的是异步牵引技术,那个时候,中国技术还不成熟,更先进的永磁牵引技术更是空白。当时国际上已有样机投入实验。中国能不能弯道超车,由“追赶者”变为“引领者”,成为摆在冯江华等科研工作者面前的巨大挑战。
在资源紧张的情况下,冯江华组织了30多人的创新团队,从零开始,打一场技术破局之战。在研发过程中,团队曾遇到很多难题和挑战。中国当时首列时速350公里的永磁高铁,在试验过程中,由于试验线路坡道长、坡道大,控制系统长时间处于满手柄牵引、满手柄制动的极限工况。在这个条件下,电机温度飙升,逼近安全极限。
为了攻克这一难题,团队把办公场地搬到了实验室和铁路线上,夜以继日奋战了3个多月,不断优化电机设计参数和控制策略,不断开展方案对比,不断开展试验研究和考核。去年底,大功率永磁牵引技术首次在时速400公里,全球最快的动车组上得到应用,与现有的“复兴号”列车相比,牵引功率提升了20%,重量反而下降了20%,标志着中国高铁开启了“永磁时代”,也实现了中国高铁从“追赶者”到“引领者”的跨越。
回顾科研生涯,冯江华说,研发之路虽然充满挑战和未知,但自己和团队始终坚守自主创新的信念、建设交通强国的初心,用行动助力中国高铁持续领跑,为科技自立自强和交通强国建设贡献力量。