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中國軸承真的很拉跨嗎?高鐵走出國門,這個零件竟然還靠進口

作者:科普啟示錄

大陸高鐵産業能征服國際市場、卻征服不了一個小小軸承?在高鐵國産率達到90%以上,高鐵軸承仍需進口,讓“國産之光”蒙上了争議和陰影?

軸承它到底是有什麼用?為何中國高鐵一直被它卡脖子?

軸承,高鐵之魂

小小軸承竟有人稱它為高鐵之魂?

高鐵運作速度快、載荷大、溫度變化大、環境複雜,而軸承是一種機械元件,其主要作用是支撐旋轉部件并減少摩擦阻力。在高鐵中,它們不僅要承受高鐵運作時的巨大載荷,還要适應高速運作帶來的挑戰。

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舉個例子來說,一節高鐵車廂的重量相當于20多輛普通小轎車的總重量,而軸承需要承受這樣的重量壓力,以及由于高速運作而産生的巨大離心力。根據資料統計,高鐵列車在運作時的速度可以達到每小時350公裡,而軸承在高速運作中所承受的離心力相當于乘坐飛機時的重力加速度。

這種離心力會對軸承産生巨大的壓力,如果軸承品質不過關,很可能會發生斷裂或損壞,進而導緻高鐵出現安全隐患。

軸承好用和能用的差別,直接影響着高鐵的安全和穩定運作。

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然而,令人驚訝的是,世界第一鋼鐵大國中國,依舊造不出的高端軸承。據了解,目前大陸隻有速度低于140公裡/小時的高鐵軸承能夠實作國産化,一旦速度超過這一限制,大陸仍然依賴進口軸承。

那中國軸承真的很拉跨嗎?不一定,大陸的軸承鋼數量全球第一。

軸承鋼顧名思義,一種專為制作軸承而設計的高強度鋼材。它具有優異的機械性能和耐磨性,能夠承受極高的載荷和旋轉速度。制造軸承的核心原材料軸承鋼,卻是大陸中信特鋼産業的主要銷售産品。

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大概就是國外企業買去我們的軸承鋼,然後做成軸承再高價賣給中國,就好比中國的新疆棉賣給國外,國外的企業加工成羽絨服再高價賣給中國。這導緻軸承鋼的價格比原來高出了10倍。

而高鐵軸承需要在高溫摩擦和低溫條件下都能保持穩定,不松動、不打滑、不變形。這對軸承鋼的要求極高,不得不承認目前大陸的軸承鋼還不能完全滿足這一需求。

專利被外國拿捏,國産軸承還能翻身嗎?

進口軸承售價被外資企業拿捏地死死的,甚至高于其生産成本的10倍,我們怎麼翻身?其實我們确實應該關注進口高鐵軸承的價格,但不能僅僅隻關注價格。

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應眼于盡快實作産品和産業鍊之間的協調發展。雖然大陸的軸承長期以來一直受到國外壟斷的剝削,但我們可以換個角度來思考。

高鐵軸承的制造離不開“鋼中之王”——軸承鋼。大陸已經成為軸承鋼生産大國,但與采用真空脫氣冶煉技術打造的超高純軸承鋼相比,國産軸承鋼在品質和純度方面還存在一定差距。

為了滿足高鐵在各種極端條件下的使用需求,我們需要在高性能材料方面下功夫。通過進一步提升軸承鋼的純度和品質,能夠增強軸承的耐磨性、耐腐蝕性和承載能力,進而確定高鐵的安全性和可靠性。

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除了高性能材料,高品質加工也是實作高鐵軸承國産化的關鍵。精密加工技術的提升可以保證軸承的精度和可靠性,進而提高高鐵運作的安全性和穩定性。例如,通過精确的磨削和熱處理工藝,能夠使軸承表面光滑平整,并增強其耐磨性和耐腐蝕性。

為了確定高鐵軸承的國産化,政府應該加大對高鐵軸承産業的支援力度。提供良好的政策環境和經濟保障,為企業創造更好的發展條件。

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同時,企業也需要加強與國外企業的合作,學習借鑒其先進經驗和技術,提高自身競争力。

以及提高相關技術人才的重視和待遇。

國産軸承領域雖然存在許多改進的空間,但隻要我們能在高性能材料和高品質加工方面取得突破,國産高鐵軸承的實作就近在眼前。

中國高鐵截至2020年,總裡程已超過3.7萬公裡,超過了世界上其他國家高鐵總裡程的兩倍以上。營運速度也達到了世界領先水準。以時速350公裡為例,中國高鐵的運作速度已經超越了許多國家的高速鐵路系統。

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然而,就是在這樣舉世矚目的高鐵體系中,軸承零件依舊是技術瓶頸的存在。

我們不能隻滿足于高鐵的數量和速度的增長,更要注重技術創新和自主研發。隻有通過加強核心技術的研究和突破,我們才能真正實作高鐵産業的全面自主化。

我們的技術如何?

不得不說,我們離國外技術确實有所差距,甚至國内還身陷假軸承漩渦。其實想想也很容易了解,如果我們技術夠了,還用造假嗎?

不過自2006年以來,中國軸承市場規模逐漸擴大。2020年洛陽LYC軸承公司在河南洛陽召開的高鐵軸承自主研究會上取得了重要突破。據媒體報道,該公司成功研制出了能夠适用于時速250公裡和時速350公裡的高鐵軸承,并經過了長達120萬公裡的耐久性測試。

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盡管國内市場對高鐵軸承的需求并不是非常大,整體銷量也相對較低,但這一突破具有重要的意義。這意味着國産化率将得到提高,中國高鐵未來将能慢慢擺脫對歐洲和日本軸承的依賴。這對中國高鐵行業來說是一大裡程碑。

中國軸承市場規模在2021年達到了2278億元,同比增長了8%。根據中國軸承工業協會的資料表明,無論是從市場規模還是銷售收入來看,大陸已經成為世界第三大軸承生産大國。

而且在今年10月,中國企業成功研制出了直徑8.61米的盾構機主軸承,創造了全球直徑最大、單體最重、承載能力最高的紀錄。

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這一突破性的成果,标志着大陸在國産超大直徑主軸承研制領域取得了重大進展,實作了從中小直徑到超大直徑盾構機主軸承的全覆寫。

這套主軸承是由中國鐵建重工集團自主研制的,适用于驅動18米超大直徑的盾構機。産品重量達到了62噸,能夠承受超過萬噸級的載荷。在直徑8米多的滾道平面内,其平面度小于20微米,制造難度不亞于在米粒上雕花。在此之前,超大直徑盾構機主軸承的關鍵技術一直被國外企業長期壟斷。

高鐵已經成為中國的新名片,不僅是一種交通工具,更是展示中國先進科技和發展實力的象征。作為國家的新名片,我們每個人都有責任将這張名片擦得更亮。

參考資料:

《院士中原行走入洛陽 共議高速鐵路軸承自主化發展方向》河南日報網.2020.10.15

《分析國産與進口軸承技術和應用的差距》亞洲國際動力傳動與控制技術展覽會.2020.03.18

《國産超大直徑盾構機主軸承研制獲突破》人民網.2023.10.13

《焦點訪談:開往世界的中國高鐵》央視網.2023.05.18

《2022年中國軸承鋼行業分析,提升産品研發和制造水準是行業主要發展趨勢》華經情報網.2023.05.04

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