1. “就算出錢也絕不賣給中國”,為遏制中國高鐵的崛起,日本與德國曾聯(lián)手切斷高鐵車輪供應(yīng)。這一關(guān)鍵部件雖不起眼,卻是整列高速列車安全運行的核心所在。
2. 平常人們只看到高鐵風(fēng)馳電掣的身影,很少關(guān)注支撐它飛速前行的車輪。這個看似普通的金屬圓盤,實則凝聚著極為復(fù)雜的材料科學(xué)與制造工藝,其技術(shù)難度絲毫不亞于牽引系統(tǒng)或信號控制等核心子系統(tǒng)。
3. 在中國高鐵發(fā)展的初期階段,采取的是“引進(jìn)—消化—吸收—再創(chuàng)新”的發(fā)展路徑,期間曾與多個發(fā)達(dá)國家的企業(yè)展開合作,借助外部經(jīng)驗快速提升技術(shù)水平。
4. 然而,涉及核心工藝的部分,外方始終嚴(yán)防死守,尤其在高鐵車輪領(lǐng)域立下“三不鐵律”:不申請公開專利、不發(fā)表相關(guān)論文、不允許實地考察學(xué)習(xí)。這種封閉策略讓中方難以窺見技術(shù)本質(zhì)。
5. 正是在這樣的封鎖背景下,中國如何突破高鐵車輪的技術(shù)壁壘,成為一段值得深挖的攻堅歷程。
6. 技術(shù)封鎖逼出來的決心
7. 中國高鐵起步之時,確實通過國際合作實現(xiàn)了多項關(guān)鍵技術(shù)的快速掌握,但車輪制造始終是無法逾越的障礙。盡管從德國、日本引進(jìn)了大量先進(jìn)設(shè)備和設(shè)計理念,可最關(guān)鍵的熱處理工藝和材料配方卻始終被牢牢鎖住。
8. 更為嚴(yán)苛的是,日德兩國企業(yè)聯(lián)合構(gòu)筑起一道無形的技術(shù)高墻——不僅拒絕轉(zhuǎn)讓核心技術(shù),還明確規(guī)定所有涉及車輪生產(chǎn)的流程不得對外展示,甚至連技術(shù)人員的交流都被嚴(yán)格限制。
9. 這種局面與中國當(dāng)年面對IGBT芯片困境如出一轍:每年花費超十億元進(jìn)口,卻只能拿到性能偏低、故障頻發(fā)的產(chǎn)品,嚴(yán)重制約整車可靠性與運營效率。
10. 面對反復(fù)被“卡脖子”的現(xiàn)實,決策層終于意識到:依賴市場交換換取技術(shù)的時代已經(jīng)結(jié)束,唯有自主掌控核心零部件,才能真正實現(xiàn)高鐵系統(tǒng)的獨立可控。
11. 2008年前后,國家秘密啟動一項國家級重點研發(fā)工程,目標(biāo)明確——研制完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路用車輪。承擔(dān)這項艱巨任務(wù)的,是馬鞍山鋼鐵股份有限公司(簡稱“馬鋼”)。
12. 當(dāng)時一位名叫趙海的年輕人剛從東北大學(xué)畢業(yè)不久,便迅速成長為項目骨干,肩負(fù)起材料研發(fā)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵職責(zé)。
13. 車輪研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)極其嚴(yán)峻:必須承受高達(dá)六十噸的軸重,在時速350公里以上持續(xù)旋轉(zhuǎn)數(shù)百萬次,同時要具備優(yōu)異的耐磨性、抗疲勞性和斷裂韌性,并能在零下40℃至高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。
14. 整個研發(fā)過程涵蓋五十余道精密工序,從冶煉到鍛造成型,再到熱處理與精加工,每一步都需反復(fù)試驗、不斷修正參數(shù),沒有現(xiàn)成模板可循,只能靠自主創(chuàng)新一步步摸索前進(jìn)。
15. 所幸的是,這場攻堅戰(zhàn)并非孤軍奮戰(zhàn)。趙海帶領(lǐng)團(tuán)隊在實驗室日夜攻關(guān)的同時,全國范圍內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)力:寶武集團(tuán)與鞍鋼成功開發(fā)出適用于高鐵車輪的特種合金鋼,解決了原材料瓶頸;
16. 濟南第二機床廠建成國內(nèi)首條智能化鍛造生產(chǎn)線,大幅提升產(chǎn)品一致性與良品率;湖南株洲打造軌道交通產(chǎn)業(yè)集群,幾公里半徑內(nèi)即可完成全部配套協(xié)作,極大縮短了研發(fā)迭代周期。
17. 國產(chǎn)車輪反超
18. 經(jīng)過多年不懈努力,馬鋼團(tuán)隊終于在2010年成功試制出國產(chǎn)首款時速200至250公里等級的高鐵車輪,并裝車投入實際線路運行測試,累計行駛里程達(dá)64萬公里,全程表現(xiàn)平穩(wěn)可靠,未出現(xiàn)任何結(jié)構(gòu)性缺陷。
19. 初步成功并未止步,團(tuán)隊隨即向更高目標(biāo)發(fā)起沖擊——研制適配350公里時速的高性能車輪。令人震驚的是,僅用八個月時間,就完成了新材料體系構(gòu)建與全流程工藝驗證,展現(xiàn)出驚人的研發(fā)效率。
20. 到2017年,國產(chǎn)350公里級高鐵車輪正式獲得中鐵檢驗認(rèn)證中心頒發(fā)的產(chǎn)品合格證書,進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)階段。檢測數(shù)據(jù)顯示:其抗疲勞強度比進(jìn)口產(chǎn)品高出20%,整體重量減輕15%,制造成本下降30%以上,綜合性能全面領(lǐng)先。
21. 這意味著中國不僅實現(xiàn)了高鐵車輪的自給自足,更在質(zhì)量、成本與耐久性方面實現(xiàn)反超,徹底擺脫對國外供應(yīng)商的依賴。
22. 就在今年3月,日本住友金屬與德國BVV集團(tuán)突然宣布停止向中國出口高鐵車輪,借口為“保護(hù)核心技術(shù)”與“維護(hù)供應(yīng)鏈安全”,實則是企圖通過斷供手段延緩中國高鐵升級步伐。
23. 但這一次,中國并未被動應(yīng)對,而是主動重塑行業(yè)規(guī)則。國家鐵路局修訂并發(fā)布了新版《高速鐵路車輪技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)》,大幅提高準(zhǔn)入門檻。
24. 其中最關(guān)鍵的一項新增測試要求為“400攝氏度連續(xù)高溫制動穩(wěn)定性試驗”,模擬極端工況下列車頻繁緊急制動導(dǎo)致車輪溫度急劇上升的情形,檢驗其是否仍能保持結(jié)構(gòu)完整與運行平穩(wěn)。該標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)超國際現(xiàn)有規(guī)范,直接將日德傳統(tǒng)產(chǎn)品排除在外。
25. 從追趕者到規(guī)則制定者
26. 或許連德國BVV與日本住友自己也沒想到,當(dāng)年極力封鎖中國的兩家巨頭,如今反而因不符合中國標(biāo)準(zhǔn)而失去龐大市場。
27. 公開財報顯示:BVV今年第二季度營收同比驟降18%,住友金屬股價一周內(nèi)暴跌7%,資本市場反應(yīng)強烈,反映出對中國市場依賴度之深。
28. 比經(jīng)濟損失更深遠(yuǎn)的影響在于話語權(quán)的轉(zhuǎn)移。過去中國工程師參加國際鐵路會議,往往只能旁聽外國專家講解標(biāo)準(zhǔn)制定邏輯;而今形勢逆轉(zhuǎn),越來越多國家主動派遣代表團(tuán)來華學(xué)習(xí)中國技術(shù)規(guī)范。
29. 截至2023年,中國已牽頭修訂65項國際鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),參與制定項目超過200項,逐步由標(biāo)準(zhǔn)追隨者轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾暙I(xiàn)者乃至主導(dǎo)力量。
30. 今年9月,中國正式宣布“復(fù)興號”新一代超高速車輪實現(xiàn)批量下線。這款新型車輪采用全新復(fù)合強化工藝,進(jìn)一步減重、增強耐磨性,不僅能穩(wěn)定支持400公里時速商業(yè)運營,更為未來450公里及以上速度預(yù)留充分技術(shù)空間。
31. 這標(biāo)志著我國不僅解決了“有沒有”的問題,更開始主導(dǎo)“下一代高鐵應(yīng)該什么樣”的定義權(quán)。
32. 如今,國產(chǎn)高鐵車輪已全面覆蓋國內(nèi)長達(dá)4.5萬公里、占全球總量七成以上的高鐵網(wǎng)絡(luò),并成功出口至東南亞、中東及非洲多個國家。越來越多海外項目選擇采用中國標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采購與驗收。
33. 這不僅是單一產(chǎn)品的勝利,更是中國制造邁向高端化、全球化的重要象征。真正的強大,不只是造得出頂尖產(chǎn)品,而是有能力設(shè)定行業(yè)新規(guī)則,引領(lǐng)全球發(fā)展方向。
34. 中國高鐵車輪從無到有、從追趕到領(lǐng)跑,短短十余年完成跨越式發(fā)展,背后依靠的是強大的國家科研體系、高效的產(chǎn)業(yè)協(xié)同機制以及堅定不移的戰(zhàn)略布局能力。
35. 參考資料
36. 《復(fù)興號“風(fēng)火輪”研發(fā)記》 人民日報海外版 2024年8月23日
《驕傲!世界最快高鐵車輪“馬鞍山造”》 澎湃新聞 2025年7月12 日
《中國高鐵技術(shù)飛躍,從“追趕者”到領(lǐng)跑世界》 大公報 2024年9月30日
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