绝缘栅

领先全球不止10年中国高铁5大核心技术,

发布时间:2022/8/3 19:11:59   
图为复兴号高寒动车组

作为高铁技术世界第一强国,中国高铁为何能够领跑全球呢?并且有专家认为,中目前的高铁技术领先全球10年都不止,这是真的吗?其实之所以能够让国产高铁技术突飞猛进,5大核心技术可谓是立下大功,它们分别是无缝钢轨技术、IGBT芯片、高铁轴承、供电技术以及统一指挥的高铁网络,对此就连德日两国都望尘莫及。

图为和谐号动车组

坐过我国高铁的人都知道,高铁又快又稳又安全,但在这背后,是一条庞大的产业链和大量的自主知识产权在为其保驾护航,高铁项目集施工、车辆制造、信号控制、运营维护、人员管理等众多分支项目于一体,其中涉及到的专业领域多达数十种,而这其中环环相扣,如果出现外国被有意限制而导致某一个环节出现问题,整个列车就很可能无法运行。而贯彻我们自主研发制造精神的集大成者,就是“复兴号”动车组,高铁的“心脏”,也就是绝缘栅双极型晶体管,其技术就曾一直掌握在外国手中,直到年,中车株洲所研制出耐压V的高压IGBT,一举打破了一直被外国“卡脖子”,涉及资金高达数亿人民币的关键设备技术。而这,仅是高铁发展过程中体现出的冰山一角。而我们真正不同于西方世界的优势又在何处呢?

图为和谐号动车组

在民间,我国的形象一直是名副其实的“基建狂魔”,无论是海底还是高原,无论是山间峡谷还是钻山隧道,哪里有客运的需求,高铁就能修到哪里,此前在网上很火的高铁上立硬币不倒的视频,就很能体现我国在轨道铺设精度方面的先进水平。比如其中钢轨的高低误差不能超过0.1mm,焊接误差要控制在0.1-0.3mm之间,只有这样,才能保证车辆运行安全而平稳。

前面提到的IGBT绝缘栅双极型晶体管就是其中之一,但也不仅仅是这些。从外形上看,高速动车相比传统列车,具有明显的流线型外形。列车在高速行驶时的阻力可大体分为两部分,一是轨道运行的摩擦阻力,二是冲击振动,三则是空气阻力,而在以km/h的高速运行的过程中,空气阻力更是能达到总阻力的70%以上。而采用了新型低阻力外形的动车组,可减少这其中的7.5%-12.3%,这大大减少了能量在列车运行中的浪费。

图为高铁上的乘客

列车控制技术是保证列车运行安全的关键技术,运行km/h下的列车显然不能仅仅依赖人工。而我国在4年构建的列车运行控制系统,能满足-km/h的列车安全运行需求,达到了国际领先水平。列车在整个运行过程中,牵引供电技术也很重要,启动时消耗的电能最多,功率最大,因而在多辆列车运行时电网中会呈现出一个个用电峰值,而如果电网负载过大,则可能有导致线路起火的风险,因此我国已建成世界上最大规模的高速铁路牵引供电数据采集和监测控制系统,用大数据的方式来使得供电的安全可靠,从而满足大编组和重联运行需求,中国组建了世界上最大的高铁客运运输网络,以高度统一的指挥体系保证列车之间互不干扰,每一辆列车都能准时进站。而在每年春节,春运的压力也体现出了我国在列车运营管理上的丰富经验,让每一位心系故乡的游子都能回家团圆。

中国的确是国际上的“基建狂魔”,但在这背后,无论何时都有着众多素不相识的人在为我们负重前行。从个人层面而言,知识改变命运,知识改变世界,唯有拥有更多的知识,才能在竞争中立于不败之地,对一个国家亦是如此。相信在不久的将来,我们还会看到更多令人欣喜的发展成果,让我们的生活更加便利,更加美好。



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