时速400公里！CR450动车组样车年内下线，探访关键系统实验室

2024-04-17 17:29 来源：网络点击：

时速400公里！CR450动车组样车年内下线，探访关键系统实验室

高铁是我国自主创新的一个成功范例，也是新质生产力的重要体现。进入 " 十四五 " 以来，我国高铁在领跑世界的同时，不断研发新技术，研制新产品。由国铁集团牵头实施的 CR450 科技创新工程目前正全面推进，这是瞄准高铁发展未来，努力实现高铁更高速度商业运营的关键举措。

CR450 科技创新工程主要包括 CR450 动车组和时速 400 公里高铁线路、桥梁、隧道等基础设施技术创新。目前，CR450 动车组样车正在加紧研制，样车何时下线？列车提速需要哪些新技术？未来怎样带动相关产业发展？一起走进 CR450 动车组样车研制一线↓↓↓

记者探访 CR450 关键系统实验室

走进 CR450 动车组关键系统实验室，中国铁道科学研究院首席研究员赵红卫首先带记者看的是制动系统数字模型。在她看来，从时速 350 公里到 400 公里，最关键的技术，不是能不能跑起来，而是能不能停得住、停得稳、停得准。

中国铁道科学研究院首席研究员赵红卫：最重要的是制动系统，它要能够停得下来。我们在顶层的技术指标要求，制动距离要达到和 CR400 时速 350 公里时候的制动距离保持一致，也同样是 6500 米，就要提升整个列车的制动能力。

记者随后模拟刹车，大屏幕上显示，制动缸数据模块发生明显变化，而这些数据来自成百上千次真实的试验记录。

镜头中烧红的圆盘就是正在试验的制动盘，它在仿真极端工况下，逐渐由黑变红，再由红变黑，温差可以超过 700 ℃。而变化过程中积累的数据都会存入 " 智慧大脑 "，搭建数字模型，对每一个环节进行精量计算。

中国铁道科学研究院首席研究员赵红卫：我们原来的 CR400 制动响应时间在 2.3 秒左右，这一次我们要提升到 1.7 秒，响应时间可以进一步压缩列车制动距离。

不只是制动系统，从牵引动力、网络控制到安全监测，每个关键系统都有自己的专属数字模型。通过精准计算，他们找到了让列车跑得快、停得稳、能耗低的关键，那就是让它的 " 体力 " 更强、" 体重 " 更轻。

中国铁道科学研究院首席研究员赵红卫：我们要想达到时速 400 公里，还是要提升功率。CR400 的牵引功率是 9600 千瓦，在 CR450 上功率达到了 11000 千瓦，我们还减轻了列车的重量。

多项技术攻关 确保 CR450 时速达到 400 公里

根据已知的试验数据，CR450 车体的重量大约 10 吨，比既有的 CR400 复兴号列车减少 12% 左右；同时运行阻力、能耗指标各降低 20%；制动性能和牵引效率分别提升 20% 和 3%，让列车在制动距离、噪声、能耗指标不变的情况下，实现运营时速提高 50 公里，达到时速 400 公里。

CR450 动车组样车将在年内下线

2017 年 9 月起，复兴号中国标准动车组 CR400 型列车在京沪高铁上线运营，它以时速 350 公里，打造了世界高铁运营速度的新标杆。

正在研制的 CR450 动车组，又将在速度上实现哪些新突破，什么时候可以下线呢？

在中车长客的焊接车间里，一排排机械手正在焊接 CR450 转向架。工作人员告诉记者，厂里主要用机械手代替人工焊接，生产效率大幅提升。

中车长客股份公司首席操作师谢元立：速度等级的提升，对我们的焊接工艺提出了更高的要求。机械手焊接完全按照程序编辑的行走路径，避免了人为因素的干扰，可以达到无缺陷。

CR450 动车组的研制是在 2017 年下线的复兴号中国标准动车组 CR400 的基础上又一次技术突破，列车运行时速将从 350 公里提升到 400 公里。

CR450 科技创新工程自 2021 年启动以来，先后完成了 17 项新技术部件样机研制，搭载 CR400 综合检测列车开展 57 项科研试验，创造了动车组明线单列时速 453 公里、相对交会时速 891 公里和隧道交会时速 840 公里新纪录。

国铁集团科技和信息化部主任张大勇：目前，时速 400 公里铁路基础设施技术创新和更高速度综合试验段建设取得重要进展。CR450 动车组已完成顶层指标和总体方案制定，进入施工设计和样车研制阶段，样车将在年内下线，并将开展一系列试验。

轻质新材料广泛应用撬动高铁大市场

记者在采访中了解到，按照设计要求，CR450 动车组在时速提高 50 公里的同时，噪声和能耗等环保指标都不超过 CR400 复兴号列车。这得益于轻质高效的新材料、新技术的应用，与此同时，这些新材料新技术也带动了高铁产业链不断提质升级。

CR450 牵引系统的永磁电机，是第一次应用在我国商业运营的高铁列车上。工作状态下，它的带电在两千伏以上，转数每秒一百转，功率提高 14.5%。

不只是含有稀有金属的永磁材料，CR450 动车组采用了大量碳纤维复合材料，这种材料相比传统材料密度更低，拥有轻量化、高强度、耐高温、抗疲劳等一系列技术指标优势，为高速列车轻量化提供了优选方案，有利于车辆减重、提速和降低能耗。

中车四方股份公司高速动车组总体高级主任设计师聂颖：我手里拿的是一个碳纤维的垫片，像 CR450，设备舱还有排障器都应用了碳纤维材料，比传统材料能够降低 30% 的重量，这样车身更轻，跑起来能耗更低。

从时速 300 公里、350 公里到 400 公里，高铁列车越跑越快，不仅是材料越换越新，也带动整个高铁产业链不断提质升级。目前，我国已经在吉林长春、山东青岛、湖南株洲等地建成了与高铁密切关联的特色产业集群。

中国铁道科学研究院首席研究员赵红卫：像一些主机企业，他们周边有很多的配套供应商，形成了千亿级的产业规模。高铁的发展，对于整个的工业转型升级还是有非常大的拉动作用。

数据洞察：" 数 " 说高铁科技创新

即将在年内下线的 CR450 动车组，将促进我国高速铁路动车组、基础设施系统技术创新，填补时速 400 公里高铁技术标准体系空白。CR450 科技创新工程取得的相关科研成果将广泛运用于铁路建设和运营领域，进一步提升铁路科技自立自强能力，巩固扩大我国高铁技术世界领跑优势。

科技创新，让高铁越跑越快。中国高铁依靠自主创新，基础设施和移动装备水平不断提升，一步一个台阶，经历了时速 200 公里、250 公里、300 公里、350 公里，未来将开启时速 400 公里的新时代。如今，中国高铁已经形成全球最大的运营网络，国内通车里程超过 4.5 万公里，复兴号通达 31 个省区市，超过 22 亿人次乘坐复兴号旅行。

科技创新，让距离越来越近。从时速 350 公里到时速 400 公里，提速 50 公里，这不仅是一个数字，更是一种时空距离的重构。研究表明，乘坐时速 200 公里以上的动车组，最佳旅行距离在 800 公里以内；时速 300 公里的高铁，最佳旅行距离在 1200 公里左右；时速达到 400 公里等级，最佳旅行距离将延长到 1600 公里。