高鐵是大陸自主創新的一個成功範例，也是新質生産力的重要展現。進入“十四五”以來，大陸高鐵在領跑世界的同時，不斷研發新技術，研制新産品。由國鐵集團牽頭實施的CR450科技創新工程目前正全面推進，這是瞄準高鐵發展未來，努力實作高鐵更高速度商業營運的關鍵舉措。
CR450科技創新工程主要包括CR450動車組和時速400公裡高鐵線路、橋梁、隧道等基礎設施技術創新。目前，CR450動車組樣車正在加緊研制，樣車何時下線？列車提速需要哪些新技術？未來怎樣帶動相關産業發展？一起走進CR450動車組樣車研制一線↓↓↓
記者探訪CR450
關鍵系統實驗室
走進CR450動車組關鍵系統實驗室，中國鐵道科學研究院首席研究員趙紅衛首先帶記者看的是制動系統數字模型。在她看來，從時速350公裡到400公裡，最關鍵的技術，不是能不能跑起來，而是能不能停得住、停得穩、停得準。
中國鐵道科學研究院首席研究員 趙紅衛：最重要的是制動系統，它要能夠停得下來。我們在頂層的技術名額要求，制動距離要達到和CR400時速350公裡時候的制動距離保持一緻，也同樣是6500米，就要提升整個列車的制動能力。
記者随後模拟刹車，大螢幕上顯示，制動缸資料子產品發生明顯變化，而這些資料來自成百上千次真實的試驗記錄。
鏡頭中燒紅的圓盤就是正在試驗的制動盤，它在仿真極端工況下，逐漸由黑變紅，再由紅變黑，溫差可以超過700℃。而變化過程中積累的資料都會存入“智慧大腦”，搭建數字模型，對每一個環節進行精量計算。
中國鐵道科學研究院首席研究員 趙紅衛：我們原來的CR400制動響應時間在2.3秒左右，這一次我們要提升到1.7秒，響應時間可以進一步壓縮列車制動距離。
不隻是制動系統，從牽引動力、網絡控制到安全監測，每個關鍵系統都有自己的專屬數字模型。通過精準計算，他們找到了讓列車跑得快、停得穩、能耗低的關鍵，那就是讓它的“體力”更強、“體重”更輕。
中國鐵道科學研究院首席研究員 趙紅衛：我們要想達到時速400公裡，還是要提升功率。CR400的牽引功率是9600千瓦，在CR450上功率達到了11000千瓦，我們還減輕了列車的重量。
多項技術攻關
確定CR450時速達到400公裡
根據已知的試驗資料，CR450車體的重量大約10噸，比既有的CR400複興号列車減少12%左右；同時運作阻力、能耗名額各降低20%；制動性能和牽引效率分别提升20%和3%，讓列車在制動距離、噪聲、能耗名額不變的情況下，實作營運時速提高50公裡，達到時速400公裡。
CR450動車組樣車将在年内下線
2017年9月起，複興号中國标準動車組CR400型列車在京滬高鐵上線營運，它以時速350公裡，打造了世界高鐵營運速度的新标杆。
正在研制的CR450動車組，又将在速度上實作哪些新突破，什麼時候可以下線呢？
在中車長客的焊接工廠中的房間裡，一排排機械手正在焊接CR450轉向架。從業人員告訴記者，廠裡主要用機械手代替人工焊接，生産效率大幅提升。
中車長客股份公司首席操作師 謝元立：速度等級的提升，對我們的焊接工藝提出了更高的要求。機械手焊接完全按照程式編輯的行走路徑，避免了人為因素的幹擾，可以達到無缺陷。
CR450動車組的研制是在2017年下線的複興号中國标準動車組CR400的基礎上又一次技術突破，列車運作時速将從350公裡提升到400公裡。
CR450科技創新工程自2021年啟動以來，先後完成了17項新技術部件樣機研制，搭載CR400綜合檢測列車開展57項科研試驗，創造了動車組明線單列時速453公裡、相對交會時速891公裡和隧道交會時速840公裡新紀錄。
國鐵集團科技和資訊化部主任 張大勇：目前，時速400公裡鐵路基礎設施技術創新和更高速度綜合試驗段建設取得重要進展。CR450動車組已完成頂層名額和總體方案制定，進入施工設計和樣車研制階段，樣車将在年内下線，并将開展一系列試驗。
輕質新材料廣泛應用
撬動高鐵大市場
記者在采訪中了解到，按照設計要求，CR450動車組在時速提高50公裡的同時，噪聲和能耗等環保名額都不超過CR400複興号列車。這得益于輕質高效的新材料、新技術的應用，與此同時，這些新材料新技術也帶動了高鐵産業鍊不斷提質更新。
CR450牽引系統的永磁電機，是第一次應用在大陸商業營運的高鐵列車上。工作狀态下，它的帶電在兩千伏以上，轉數每秒一百轉，功率提高14.5%。
不隻是含有稀有金屬的永磁材料，CR450動車組采用了大量碳纖維複合材料，這種材料相比傳統材料密度更低，擁有輕量化、高強度、耐高溫、抗疲勞等一系列技術名額優勢，為高速列車輕量化提供了優選方案，有利于車輛減重、提速和降低能耗。
中車四方股份公司高速動車組總體進階主任設計師 聶穎：我手裡拿的是一個碳纖維的墊片，像CR450，裝置艙還有排障器都應用了碳纖維材料，比傳統材料能夠降低30%的重量，這樣車身更輕，跑起來能耗更低。
從時速300公裡、350公裡到400公裡，高鐵列車越跑越快，不僅是材料越換越新，也帶動整個高鐵産業鍊不斷提質更新。目前，大陸已經在吉林長春、山東青島、湖南株洲等地建成了與高鐵密切關聯的特色産業叢集。
中國鐵道科學研究院首席研究員 趙紅衛：像一些主機企業，他們周邊有很多的配套供應商，形成了千億級的産業規模。高鐵的發展，對于整個的工業轉型更新還是有非常大的拉動作用。
資料洞察：
“數”說高鐵科技創新
即将在年内下線的CR450動車組，将促進大陸高速鐵路動車組、基礎設施系統技術創新，填補時速400公裡高鐵技術标準體系空白。CR450科技創新工程取得的相關科研成果将廣泛運用于鐵路建設和營運領域，進一步提升鐵路科技自立自強能力，鞏固擴大大陸高鐵技術世界領跑優勢。
科技創新，讓高鐵越跑越快。中國高鐵依靠自主創新，基礎設施和移動裝備水準不斷提升，一步一個台階，經曆了時速200公裡、250公裡、300公裡、350公裡，未來将開啟時速400公裡的新時代。如今，中國高鐵已經形成全球最大的營運網絡，國内通車裡程超過4.5萬公裡，複興号通達31個省區市，超過22億人次乘坐複興号旅行。
科技創新，讓距離越來越近。從時速350公裡到時速400公裡，提速50公裡，這不僅是一個數字，更是一種時空距離的重構。研究表明，乘坐時速200公裡以上的動車組，最佳旅行距離在800公裡以内；時速300公裡的高鐵，最佳旅行距離在1200公裡左右；時速達到400公裡等級，最佳旅行距離将延長到1600公裡。
科技創新，讓産業越做越大。一列複興号動車組大概由50多萬個零件組成，涵蓋了機械、冶金、材料、電力電子、化工、資訊控制、計算機、精密儀器等衆多技術領域。國鐵集團牽頭組建了涵蓋鐵路行業内外重點企業、高校和科研機關的鐵路科技創新聯盟，實作産學研深度融合。從研發、制造，到運維服務的全鍊條協同發展，已經形成260個獨立的技術系統，設計生産動車組零部件的核心企業超過100家、關聯企業2100多家，覆寫國内20多個省區市。
（總台記者 鄭連凱 王朝朋 王偉 吳剛 浙江台）
來源：央視新聞用戶端