作者 | 記者 鄧雅靜通訊員 劉石亮 劉璇
來源 | 國資潇湘融媒
軌道交通是湖南的一張名片，下一個趨勢是啥？
更輕、更節能、更低碳。
而湖南打造軌道交通世界級産業叢集，勢必培育和帶動一批産業供應鍊企業新星。
12月14日，從湖南湘投集團獲悉，其控股子公司金天鋁業高科技股份有限公司（以下簡稱“金天鋁業”）“120km/h軌道交通車輛粉末冶金鋁基複合材料制動盤”項目通過科技成果評價。
中國工程院黃伯雲院士、國防科技大學肖加餘教授等7名專家組成的專家組一緻評定，該項目在行業内首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基複合材料制動盤，在鋁基複合材料成分設計、成形技術及工業化連續生産等方面形成了成套粉末冶金鋁基複合材料制動盤生産技術，項目整體技術居國際先進水準，部分技術達到國際領先水準。
這意味着，湖南在軌道交通産業鍊實作進口替代上再下一城，為地鐵等軌道車輛實作減重節能減排取得了關鍵突破。
△評審會現場。
軌道車輛的新趨勢：輕量化
制動盤是軌道交通車輛的簧下關鍵部件。目前，國内軌道交通批量運用的制動盤産品，仍以傳統材質的鑄鐵制動盤為主，随着車輛輕量化發展趨勢和節能減排政策的影響，其正在被革命性的新材料産品鋁基複合材料制動盤所替代。
相較傳統制動盤，鋁基複合材料制動盤具有重量輕、傳熱和摩擦性能好等優勢。根據中國中車相關資料，采用鋁基複合材料制動盤替代傳統鑄鐵制動盤，可減重約60%，不僅可降低車輛簧下重量、滿足軸重限定要求，同時可顯著降低地鐵運作能耗。相關測算表明，一列6編組地鐵列車如采用鋁基複合材料制動盤，可實作減重約2.4噸，每年可節省約5萬度電，減少二氧化碳排放約50噸。
△評審專家詳細了解粉末冶金鋁基複合材料制動盤。
“現階段，我國鋁基複合材料制動盤主要從德國等發達國家進口。預計‘十四五’期間，鋁基複合材料制動盤将會占據市場主流，我們有望替代國外進口産品，且已經獲得了客戶的批量訂單。”金天鋁業公司相關負責人告訴國資潇湘融媒記者。
五年科研攻關成果：替代進口
作為國内首家産業化氮氣霧化技術生産微細球形鋁粉的企業，金天鋁業位于湘西州泸溪縣，曾經獨家起草制定《氮氣霧化鋁粉》行業标準，牽頭起草制定《氮氣霧化鋁粉》國家标準。“十三五”期間，該公司向産業鍊下遊布局，開展粉末冶金鋁基複合材料及其相關制品的研發，經過近五年的科研攻關，建成了國内首條大尺寸粉末冶金鋁基複合材料輕量化制動盤生産線，年産能約1.2萬片。
談及攻關曆程，金天鋁業公司相關負責人坦言，項目團隊投入近五年時間，突破鋁粉氧化膜影響粉末冶金過程中冶金結合的共性技術難題，建立了多系列高性能鋁基複合材料資料庫，碳化矽體積分數最高可達70%；開發了大尺寸、複雜結構、一體化粉末冶金近淨成形的關鍵工藝技術，實作鋁基複合材料制動盤穩定、高效連續生産。
“金天鋁業創新性地在行業内首次采用粉末冶金工藝制備120km/h軌道交通車輛鋁基複合材料制動盤，解決了現有鋁基複合材料制動盤增強相易聚集，增強相添加含量受限及制備工藝中難以避免冶金缺陷等技術瓶頸，大幅提高了鋁基複合材料制動盤力學、耐磨、耐溫等性能，成功實作了制備技術革新及性能更新。”該公司前述負責人告訴國資潇湘融媒，目前，已應用于深圳城軌綜合檢測車，運用狀态良好，可完全實作進口産品替代。
△中國工程院院士黃伯雲（左三）等專家進行現場考察。
作為軌道交通大國，截至2021年上半年，我國内地累計有49個城市投運城軌交通線路8448.67公裡。據中國中車2020年年報披露，城軌車輛銷量超9000輛，預計“十四五”期間，國内每年新增城軌車輛将會穩定維持在約一萬輛。
“前期的研發成果，為160km/h等更高速度等級的軌道交通車輛鋁基複合材料制動盤的開發夯實了基礎，将有力地拓展産品市場空間。預計到2025年，國内對軌道交通車輛鋁基複合材料制動盤的年需求量将超過4.5萬片。”金天鋁業項目負責人表示，聚焦國家高端交通裝備輕量化戰略需求，公司将繼續加大研發投入，全面開展高性能粉末冶金鋁基複合材料制動盤的技術攻關，形成在軌道交通車輛核心制動部件的獨特競争力，助力湖南打造軌道交通世界級産業叢集。
主 編 | 謝功梅
執行主編丨黃上潤
校 審 | 小 億
責任編輯 | 曠 佳