新时代高铁背后的中国力量

十多年前，“高铁”还是一个高新科技名词;如今，它已经成为寻常百姓的出行方式。目前，我国已成为世界上高铁系统技术体系最完整、集成能力最强、运营里程最長、运行速度最高、在建规模最大的国家。高铁技术发端于西方，始于日本，兴于欧洲，盛于中国。中国高铁从“跟跑”“并跑”到“领跑”，是如何一路跑到了西方高铁先行者前面？坚持自主创新最为关键。

起跑：一切都源自1978年

对中国高铁来说，一切都源自1978年。

1978年10月22日，邓小平第一次访问日本，从东京到京都的370公里路程中，小平同志第一次乘坐日本光号新干线。坐在全世界第一条高铁中，有人问小平同志有什么感觉，他说：“就感觉到，有催人跑的意思，所以我们现在正适合坐这样的车。”

此时的中国还在使用蒸汽线路，不到9000台火车中，有8000台是蒸汽机车，就是那种冒着烟的古董火车。最可怕的是，时速只有40公里，还不如现在一台电动摩托车的速度。

对于当时的中国人来讲，时速210公里、有着银色子弹头车头的日本新干线，简直闻所未闻。但中国铁路科研人员从来不认怂，他们暗暗把新干线当做目标，开始自己的高速试验。

上世纪80年代，日本又建了另一条新干线：200系新干线，而且跑出了276.2km/h的时速纪录。相比之下，当时的中国不仅没有高铁，就连普通铁路加起来都不到5万公里，中国高铁跟日本新干线的距离似乎越来越远。

但就在这样艰难的环境中，中国的铁路科研人员从来没有放弃过对高铁的追求。1980年到1990年间，中国科研人员发表将近3万篇学术论文，大家拼命研究外国的高铁，研究历史、研究原料，还从零开始研究技术工艺。更有一大批科技人员到国外学习，说什么都得把高铁技术学到手。

二十世纪末，中国开始一步一步打通建设高铁的可能性。第一步是改造广深铁路，在1998年第一次实现了全线电气化，告别内燃机，提速成为了准高铁。

接下来，为高铁建造做了中长期铁路网规划，设计出超过1.2万公里的四纵四横铁路网。当大规模建设正规高铁的计划终于落地时，就面对了最大的难题：技术问题。

跟跑：引进、消化、吸收、再创新的经典案例

中国高铁可谓是“引进、消化、吸收、再创新”模式的经典案例。

2004年，铁道部启动了140列时速200公里动车组的招标采购，这是当时世界上最大的一次性动车组招标。世界上最好的四家高铁制造商闻风而动，德国西门子、法国阿尔斯通、日本川崎重工、加拿大庞巴迪都对这块大蛋糕虎视眈眈。

竞标的过程充满悬念和戏剧性。尤其是与西门子的博弈更被传为佳话。西门子公司2004年提出的3.9亿欧元的技术转让费，破天荒地被降到2005年的8000万欧元，这段传奇式的谈判被誉为当代国际商业谈判的经典。

然而，当时我国第一次引进技术时，其实并不顺利。比如，原本我们想直接购买日本新干线700系，时速能达到285公里/小时。但当时日本企业说要技术保护，死活不卖。最后我们只能买了辆“老年款”最高时速250公里的“疾风号”E2 -1000，技术比700还是差一大截。

然而，最让人担忧的还是怕花费巨额技术转让费用，最后只导入了产品，却没引进技术，只有跟随复制的能力，却没有开发创新的能力。为了不吃这个亏，中国厂商在消化吸收外来技术方面，也有自己的制度创新。四方公司就设计出了一个“1∶2∶17三段论”的方法。意思是所有动车，按照1∶2∶17的比例，分三个阶段生产。

第一阶段叫“他们干我们看”：车辆完全在国外工厂生产，国内企业派出员工到国外接受培训、参与组装。第二个阶段叫“我们干他们看”：散件从国外进口，然后由国内企业培训回来的员工在中国完成组装，国外技术专家从旁进行指导。第三个阶段叫“自己干”：中国员工独立完成全部生产流程，并逐步用国产零部件替换国外进口零部件。

在这样的策略下，中国技术人员从合作外商那里学得非常快。在这一过程中，脱胎于日、德、法技术的CRH2、CRH3和CRH5系列动车先后诞生，形成了和谐号1、2、3、5系高速动车组列车。它们也共同实现了第一代中国高铁的历史使命：从引进到消化、吸收，还有零部件的国产化。但国产化不是自主化，国产化只代表在国内生产，却不代表能够自主设计，自主化的任务要靠第二代中国高铁来实现。

并跑：让中国高铁装上“中国芯”

2008年是中国高铁技术自主化的一个重要节点。这一年原铁道部与科技部联合签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》。此后，一个庞大的产学研团队投入到高铁自主化项目中。

“复兴号”由中国铁路总公司牵头组织研制，是具有完全自主知识产权、达到世界先进水平的新型动车组列车。复兴号列车在此前和谐号列车的技术基础上做了新的突破。复兴号设计寿命长达30年，而和谐号是20年;复兴号通过头型和车体的设计，使得列车阻力比既有和谐号降低7.5%-12.3%，列车在350公里时速下运行，人均百公里能耗下降17%左右;复兴号全车部署了2500余项监测点，比以往监测点最多的车型还多出约500个，能够对走行部状态、轴承温度、冷却系统温度、制动系统状态、客室环境进行全方位实时监测。

复兴号的诞生是中国高铁技术多年积累的成果。一个应用在复兴号中的重要部件——IGBT绝缘栅双极型晶体管的自主化进程可以折射出从2008年开始尝试，并最终在复兴号上实现的中国高铁技术自主历程。

IGBT号称高铁的“心脏”。过去，我国机车车辆用IGBT模块都要从德国、日本进口，特别是在高等级的IGBT器件上，更没有中国人的一席之地。2008年，随着高铁建设的加快，需求倍增，一个8列的动车组就需要152个芯片，成本高达200万元。每年中国需要10万只芯片，总金额高达12亿元。

2008年，中国迈出了高速动车组列车自主化的第一步，同时也迈出了IGBT自主化的第一步。當年中车时代机缘巧合收购了一家英国公司，这家公司的IGBT只是停留在实验室里的半成品，并且经营面临困难，已经无力进行后续的研发。并购了这家企业后，30名工程师赶赴异国他乡开始了研发之路。这期间他们经过了无数次可靠性试验，每一款产品投放市场前，都要经过长达两三年时间的检测实验。比如让电流开通关断上百万次，零下40度到150度极端温度试验等等。

经过6年的不懈努力，2014年6月，由我国自主研制的具有完全知识产权的8英寸IGBT芯片在中车时代成功下线，预示着高铁拥有了第一颗“中国芯”。中国实现IGBT自主化后，自产IGBT的价格不到原来进口价格的一半;且随着中国产品线的投产，整个进口IGBT的价格也随之下降，降幅接近一半。

领跑：中国高铁自主技术体系领跑世界

如今，中国高铁凭借着技术、质量、速度和安全上的竞争优势，以及近乎完美的乘车体验，在世界上获得了很高的声誉，我国高铁总体技术水平已进入世界先进行列，部分领域达到世界领先水平，中国在高铁领域的研究正不断驶入创新的“无人区”。

2017年5月31日，全部采用中国标准、中国技术和中国制造的肯尼亚蒙内铁路通车了。最令外国人感到吃惊的中国工程技术，还要属“开山架桥”这一独门秘笈！由于铁路沿线要经过复杂的地理环境，为了保护野生动物，我们在蒙内铁路全线设立了98座铁路桥，其中最高的一座离地面43米，最长的长度为215米，同时我们还在铁路和野生动物迁徙交会的地方，专门设置了100多道动物穿行的道路，像长颈鹿、大象这样的大型动物可以不低头直接从桥梁下穿行而过。很多当地居民表示，自己这辈子还没见过这么多钢筋柱子撑起架在半空中的铁轨。

不仅在非洲，中国铁路也开始在世界各地“走出去”。土耳其安伊高铁、印尼雅万高铁、俄罗斯莫斯科-喀山高铁……短短数年，中国高铁合作不断走向海外，领先的技术、过硬的品质、优质的服务惠及海外，中国创新让世界共享正变为现实。

如今，中国高铁声名在外，而高铁背后的科研工作也从未停歇。今年5月23日，中国时速600公里高速磁浮试验样车在青岛下线。这标志着我国在高速磁浮技术领域自主创新取得了重大的突破。按实际旅行时间计算，在1500公里运程范围内，高速磁浮车是最快的交通方式。“以北京至上海为例，加上旅途准备时间，乘飞机约需4.5小时，高铁约需5.5小时，而高速磁浮车仅需3.5小时左右。”高速磁浮课题负责人、中车四方股份公司副总工程师丁叁叁说。相信“时速600公里高速磁浮交通系统”项目的推进实施，将使磁浮交通运营的速度达到一个新高度，中国高铁将迈入全新时代。

（综合《人民日报海外版》《经济观察报》《新民周刊》等）