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130 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 轨道交通装备 改革开放30年来，通过引进、消化、吸收和再创新，我国轨道交通 装备制造业获得了健康发展，特别是1997年以来铁路连续六次大面积提 速，极大推动了该产业技术水平的提升。 随着近10年来动车组和大功率机车的批量运营，中国的轨道交通进 入“高速、重载”时代。以中国北方机车车辆工业集团公司（以下简称 中国北车）、中国南车集团公司（以下简称中国南车）为两大领军企业 的中国轨道交通装备产业，已掌握了动车组、大功率内燃机车、大功率 电力机车、城轨车辆等产品设计、制造技术；整车集成技术、高原客车 和重载货车的设计、制造达到世界领先水平，关键零部件的研发也取得 了可喜的成绩。在此基础上，我国轨道交通装备产业创造了京沪高铁第 一速、大秦铁路第一运量等多项“世界第一”，国际地位显著提高；机 车、动车组和城轨车辆实现了出口，“十一五”期间销售产值年平均增 长率约为31.9。 131国家重大技术装备30年纪念册 一、动车组及客运列车 1. 动车组 （1）我国轨道交通装备企业在引进、消 化吸收先进技术的过程中，掌握了200～250 km/h动车组的设计、制造和试验检测技术， 完成了60列CRH2A型200～250km/h动车组项 目的生产任务，2006年，首列国产化CRH2A 型动车组下线（见图1）；通过对编组形式、 动力配置、车型设置、旅客界面、减振降噪 等方面的创新，成功制造出CRH2B型250km/h 长编组动车组（见图2）和CRH2E型卧铺动车 组（见图3）。 图1 首列国产化CRH2A型动车组下线 图2 CRH2B型250km/h长编组动车组 图3 CRH2E型卧铺动车组内饰 132 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图4 CRH2C型动车组飞驰在京津城际高铁杨村特大桥 图5 CRH3型动车组运行在京津高铁 在掌握200～250km/h动车组技术的基础 上，我国突破了制约速度提升的关键技术，将 动车组的运营速度提升到350km/h，于2007年12 月22日成功研制出CRH2C型300～350km/h动车 组（见图4），标志着中国高速列车的技术达到 世界先进水平。 （2）2008年8月1日，CRH3型动车组在京津 城际铁路正式投入运营,最高运营速度350km/h， 为当时世界之最（见图5）；2009年12月26日， CRH3型动车组在武广高铁再次刷新了世界纪 录，创造了394.3km/h、394.2km/h的两车重联 情况下当时世界高速铁路最高速度。2013年， 我国还成功研制了CRH3A、CRH3G系列动车组 （见图6、图7）。 133国家重大技术装备30年纪念册 图6 CRH3A型250km/h动车组 图7 CRH3G型动车组 134 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图8 CRH380A型动车组 （3）我国以350km/h动车组技术平台为 基础，研制了代表世界领先水平的CRH380A 型动车组（见图8）,于2010年12月3日在京沪 线上创造了486.1km/h的世界铁路运营试验最 高速度。2011年12月23日，500km/h更高速 度试验列车在青岛落成（见图9），标志着 我国高速列车前瞻性研究取得了阶段性重大成 果，对于完善中国高速列车技术体系，推动世 界高速列车技术的发展有着重要意义。该列车 在2012年4月18日创造了605 km/h国内实验室最 高试验速度，标志着世界高速列车技术发展到 新水平。 135国家重大技术装备30年纪念册 2010年9月20日，我 国自主创新研制的国产 新一代CRH380BL动车组 （见图10）首列车下线。 2011年1月9日，该车在京 沪高速铁路徐州至蚌埠先 导段的运行试验中，创出 487.3km/h的新速度，刷新 了当时世界铁路运营试验 的最高速度。 2011年，我国还成 功研制了C R H 380 B、 CRH380C、CRH380CL等 图9 500km/h高速试验列车 图10 我国自主创新研制的国产新一代CRH380BL动车组 136 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 系列动车组（见图11、图12）。其中CRH380B 型高寒动车组设计速度为350km/h，最高可达 380km/h，适应环境温度-40～40℃，是目前世 图12 我国拥有自主知识产权的CRH380C动车组 图11 CRH380B型高寒动车组在哈大高铁客运专线上试运行 界上首先在实际温差达到70℃环境中运用的动 车组，也是唯一可以在不同气候带连续运营的 动车组。 137国家重大技术装备30年纪念册 （4）2007年4月18日，C R H5动车组 （见图13）首列车下线。CRH5型动车组经 受住了高寒、长距离高速运营等严峻考验， 是200km/h速度等级中性能优秀的装备。 （5）CRH6型城际动车组是为满足区域 经济快速发展和城镇化需要而研制的全新 车型，适用于城市间、市区和郊区间的短 途通勤客运，满足载客量大、快速乘降、 快启快停的运营要求。C R H6型动车组分 为不同等级，运营速度分别为250 km/h 、 200km/h、160km/h、140km/h等。2012年11 月，首列200km/h和谐号CRH6A型城际动车 组下线（见图14）。2013年7月，首列公交 化160km/h CRH6F型城际动车组下线。 图13 CRH5动车组穿山越岭 图14 城际动车组CRH6A正在环线运行 138 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 2. 高原铁路客车 青藏铁路是世界上海拔最高、里程最长的高 原铁路，当地的特殊气候环境对青藏铁路客车提出 了相当苛刻的要求。我国轨道交通装备企业在25T 型客车基础上，根据青藏高原环境特点，在客车供 氧、空调、防紫外线和环保等方面采用多项新技 术，通过改进设计，自主研发并制造出了青藏25T 型客车（见图15），其系列包括硬座车、硬卧车、 软卧车、餐车和高原专业发电车等。青藏高原列车 于2007年7月1日正式投入运行，填补了世界高原铁 路客车技术的空白。 图15 青藏铁路25T型高原客车 139国家重大技术装备30年纪念册 二、重载及快捷货运列车 与当今世界铁路货运技术快捷和重载的发展方 向相比，我国铁路货运装备技术不仅集重载和快捷于 一体，而且突出表现了速度、密度和重载并重的特 点，其相关技术已达到世界先进水平。 （1）我国主导设计、制造了载重由60t级向70～ 80t级、速度由70～80km/h向120km/h升级换代的全部 标志性产品。70t级车从2004年11月开始研发，2005 年3月，首辆70t级C70通用新型敞车研制成功，并生 产下线。此外，80t级系列新型重载货车满足了开行2 万t重载列车的运输需要（见图16～图19）。 图16 80t煤炭漏斗车图17 80t石砟漏斗车 图18 C80B型不锈钢运煤专用敞车图19 C80型铝合金运煤专用敞车 140 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 （2）从2005年6月立项开始设计，2006年7 月28日，我国开发设计的特种货车代表产品450t 落下孔车生产完成，这是我国最大载重量的特 种货车，其载重量亚洲第一、世界第二（见图 20）。 图24 中国北车出口澳大利亚力拓集团的40t轴重矿石车 图20 450t落下孔车 图21 FMG型40t轴重矿石敞车 （3）自2006年至今，我国研制了轴重 35.7t、37.5t和40t铁矿石车并持续出口海外。 2008年2月出口澳大利亚的FMG型40t轴重矿石 敞车是目前世界上轴重最大、自重系数最低的 铁路货车（见图21）。 141国家重大技术装备30年纪念册 （4）2011年，我国与法国签订了罐车出口 合同，这是中国铁路货车整车产品首次打入欧 洲发达国家市场，代表着世界铁路重载技术的 先进水平（见图22）。 （5）2012年7月，具有世界领先水平的中国 第一台铁路货车整车疲劳与振动试验台建成。 铁路货车只要在这个试验台上试验20天，便可 取得在线路上运行25年才能得到的各种数据， 是铁路重载运输技术研究的标志性装备，是推 动中国从世界铁路货车大国向世界铁路货车强 国迈进的重要手段之一。 （6）2012年11月，我国提出了“智慧车” 的概念，出口阿联酋的硫磺漏斗车是世界上自 动化程度领先的铁路货车（见图23）。该车 采用电控制动、轴温监测和脱轨监测等先进技 术，实现了操作智能化，安全可靠性显著提 高，成为目前世界上技术最先进的铁路货车之 一。 图22 我国研制并出口法国的罐车 图23 出口阿联酋 的硫磺漏斗车 142 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 三、大功率内燃机车 在消化吸收先进技术的基础上，2008年 11月，我国研制的首台深度国产化H X N5型 4413kW6000马力大功率交流传动内燃货运机 车（见图24）下线。该机车是中国铁路干线内 燃货运机车重载提速的技术升级产品，代表了 国际大功率交流传动内燃机车的领先水平，对 解决中国铁路货运能力瓶颈具有重要意义。 图24 HXN5型大功率 交流传动内燃货运机车运行 在兴安岭 为满足中国铁路第五次大提速所需的长距 离连续运行并能向客车供电的机车的需要，我 国在东风11型机车的基础上自主研制了满足大 提速要求的东风11G型双机重联客运内燃机车 （见图25），该车荣获了铁道部2004～2006年 铁路重大科技成果一等奖，国家级高新技术产 品称号，是具有国际先进、国内领先水平的准 高速客运内燃机车。 图25 东风11G双机重 联客运内燃机车 143国家重大技术装备30年纪念册 图26 NDJ3型“和谐长城号”内燃动车组 为满足北京奥运会期间广大国内外旅客出 行的需要，我国还自主研制出了NDJ3 型“和谐 长城号”内燃动车组（见图26），该动车组荣 获2009年度中国铁道学会科学技术奖一等奖。 144 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图27 HXD1型大功率交流传动八轴9600kW大功率电力机车通过王家湾大桥 四、大功率电力机车 我国研制的和谐型系列大功率机车，在经 济性、牵引性能和节能环保等方面都处于世界 先进水平，成为中国铁路货运主型机车。 （1）我国在引进先进技术的同时，坚持关 键技术国产化，自主研制了和谐1型系列大功率 交流传动电力机车，为大秦铁路创造年运量4亿 吨的世界奇迹提供了装备支持。2006年11月， HXD1型大功率交流传动9600kW八轴电力机车 （见图27）下线；2009年1月， HXD1B型大功 145国家重大技术装备30年纪念册 率交流传动9600kW六轴电力机车（见图28） 竣工；2009年6月， HXD1C型大功率交流传动 7200kW电力机车落成（见图29）。这表明我国 在电力机车领域已掌握世界最大功率交流传动 技术。 图29 HXD1C型大功率交流传动六轴7200kW电力机车 图28 HXD1B型大功率交流传动六轴9600kW大功率电力机车 146 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 （2）图30是2007年5月研制的HXD2型电力 机车，这是国内功率领先的电力机车（功率为 10000kW），与我国研制的重载货车一道，在 大秦铁路的运输量达到4亿t/年，创造了世界铁 路重载运输的奇迹。 （3）2006年12月研制的HXD3型电力机车 图30 HXD2型电力机车 图31 HXD3型电力机车 是目前中国铁路生产量和投入运用最多的交流 传动机车（见图31），机车功率7200kW，在铁 路一级线路上单机可牵引质量5000t，最高速度 可达120km/h，是国内现有11种和谐型大功率 机车中覆盖面广、保有量大、应用里程长的车 型。该项目荣获国家科技进步一等奖。 147国家重大技术装备30年纪念册 （4）2008年12月研制的HXD3B型电 力机车（见图32），机车功率9600kW， 是目前世界上单机功率大、性能指标先 进的交流传动电力机车，代表着世界电 力机车技术的领先水平和发展方向。 （5）2008年7月研制的HXN3型大 功率交流传动内燃机车（见图33）采用 大功率、低排放、电喷柴油机，采用交 流传动系统、车载微机网络控制系统以 及集成化气路的空气制动系统等11项 国际先进、成熟的新技术，并具备三机 重联功能。机车功率为4413kW（6000 马力），在平直线路上可实现牵引质量 5000t，最高速度可达到120km/h。 此外，我国轨道交通装备企业自 主开发的牵引和网络控制系统，应用于 7200kW和9600kW大功率交流传动电力 机车，标志着我国对关键核心技术的掌 握进入了历史新阶段。 图33 HXN3型大功率交流传动内燃机车 图32 HXD3B型电力机车 148 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 五、城市轨道交通装备 截至2012年末，我国已有17个城市70条城 市轨道交通线路建成运营，总里程达2077km， 其中包括地铁、轻轨、有轨电车和磁浮列车。 至2012年底国家已批复36个城市的线网规划 和建设规划，批准28个城市可研，总里程超过 图35 A型地铁列车，用于广州地铁3号线 图34 首列A型地铁列车，用于上海4号地铁线 4000km，投资额超过6000亿元。我国轨道交通 装备企业生产的地铁车辆已广泛应用于北京、 上海、南京、广州和深圳等大中城市，并出口 到10多个国家和地区。 我国在引进国外先进设计、制造技术的同 时，坚持走消化吸收和再创新的发展道路，取 得了不菲的成绩。 （1）2002年，研制出上海地铁4号线和广 州地铁3号线列车，其A型车产品（见图34、图 35）不断丰富，技术平台日趋成熟，B型车设 计平台也已成功搭建；自主研制出武汉1号线和 印度古尔冈地铁等10余种城轨车辆，覆盖80～ 120km/h速度等级。 （2）在2003年自主研发并制造北京八通地 铁的基础上，2005年研制出了广州直线电机（4 号线、5号线、6号线）地铁列车。 （3）研制的上海3号线地铁首列车于2004年 7月下线，随后为上海地铁2号线研制和生产了 168辆地铁车辆；自主研发和生产的南京1号线 149国家重大技术装备30年纪念册 图36 铆接A型地铁列车在南京地铁1号线 辆在车体强度、寿命、噪音控制和防火性能等 方面均采用了国际最高标准，填补了国内A型高 档不锈钢地铁列车的空白，并于2011年4月成功 交车（见图37）。2012年12月，该车型已被在 图37 A型高档不锈钢地铁列车在香港港铁西港岛线 四列铆接A型车（见图36），性能完全达到了国 际同类先进产品的水平。 （4）国内轨道交通装备企业为香港特别行 政区研制的港铁西港岛线项目高端城市轨道车 150 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图39 出口巴西里约的EMU（电动车组） 图38 我国A型不锈钢地铁列车在北京地铁14号线 建中的北京地铁14号线采 用（见图38）。 （5）2011年6月7日， 巴西里约E M U（电动车 组）首列车下线（见图 39），这是“中国制造” 电动车组首次成功进入南 美市场。该车组采用A型不 锈钢车辆，每列4辆编组， 最高速度为100 km/h，车体 强度首次采用美国AAR标 准设计。 151国家重大技术装备30年纪念册 六、牵引传动与控制系统 我国通过引进消化吸收和自主创新相结 合、已构建完成了在轨道交通装备牵引传动与 控制系统领域的自主创新研发平台，拥有电气 系统集成、变流及其控制、车载控制与诊断、 电力电子器件、高分子复合材料工程化应用、 列车运行控制、风力发电装备集成及关键部 件、电动汽车整车集成及关键部件、工程机械 图41 IGBT产品 及其电气控制、通信与信息化应用等十大核心 技术，并同步实现设计、制造与试验平台的完 整打造。 从20世纪60年代开始打造的双极平板型器 件（晶闸管、整流管等），以及从2004年开始 研发的IGCT和IGBT等系列产品（见图40、图 41）广泛应用于轨道交通、电力系统、电能质 量控制和冶金等领域。 图40 晶闸管 152 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 七、铁路大型养路机械装备 我国通过引进技术、消化吸收和再创新， 积累了一批大型养路机械的自有技术和核心技 术，创立了符合国情的发展模式和技术体系， 开发了一批具有自主知识产权的新产品，取得 了不菲的成绩。大型养路机械的广泛应用，结 束了我国铁路人工养护的历史，大大提高了线 路维修作业质量和作业效率，在铁路提速扩 能、保障运输安全、加速技术进步、推进工务 修程修制改革、青藏铁路和高速铁路建设等方 面发挥了不可替代的作用。2007年，“大型养 路机械成套装备技术与应用”项目荣获国家科 图42 大型养路机械机组在进行线路大修作业 学技术进步二等奖。图42是大型养路机械机组 在进行线路大修作业，图43是大型养路机械在 青藏铁路作业。 （1）我国研制的DWL48连续走行捣固 稳定车（见图44）能够实现连续式三枕捣固作 业，并同时对线路进行动力稳定。其作业效率 比连续式双枕捣固车提高将近3040，是当 今世界作业精度和作业效率高、性能先进的铁 路线路捣固机械。由于增加了该复合控制的动 力稳定小车，使作业后的线路既可获得很高的 精度，又能获得足够的稳定性能，从而保证了 线路的高速满负荷运行。 153国家重大技术装备30年纪念册 图43 大型养路机械在青藏铁路作业 图44 DWL48连续走行捣固稳定车 154 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 图45 QS650全断面道砟清筛机 （2）我国研制的QS650全断面道砟清筛 机（见图45）可在不拆除轨排的情况下，通过 挖掘链运动将轨排下的道砟挖出；使用振动筛 对挖出的道砟进行筛分；由污土输送带将污土 抛到该机前方线路的两侧或物料运输车内；清 洁道砟可直接回填到道心内，也可由回填输送 带回填到挖掘链后方钢轨两侧的道床内；道砟 在线路的整个断面内均匀回填，可减小捣固作 业线路的作业量。 155国家重大技术装备30年纪念册 （3）我国研制的GCX1000轨道除雪车 （见图46）用于清扫线路轨道表面积雪，保 证铁路列车尤其是高速列车正常运行。该车关 键技术拥有完全自主知识产权，突破了复杂表 面、应答器位置处的吹雪技术、低温冷启动关 键技术，解决了提高轨道除雪车的利用效率和 牵引能力问题。 图46 GCX1000轨道除雪车 156 国家重大技术装备30年纪念册 国家重大技术装备 （4）我国研制的TX65铁路道床吸污车 （见图47）用于清洁铁路道床，尤其是客运 专线无砟轨道的道床，吸收正线、桥梁及隧道 道床表面沉积的粉尘、泥土颗粒、砂子颗粒、 微小石子及钢轨打磨磨铁粉等污物，防止列车 高速运行时将污物卷起，损坏列车外置精密传 感器，保证列车高速运行的安全性。其关键技 术拥有完全自主知识产权，突破了吹吸风量匹 配、吹吸装置摆动控制、作业系统高度集成和 整车结构优化等多项关键技术难题，使吹吸风 能利用效率达到国外同类产品的2倍以上。 图47 TX65铁路道床吸污车 157国家重大技术装备30年纪念册 图48 XM1800钢轨铣磨车 （5）我国研制的XM1800钢轨铣磨车（见 图48）采用圆周铣削技术，通过计算机数字控 制系统，对钢轨进行仿形铣磨，一遍通过即可 达到要求的作业效果。其作用是在完全清除 轨面各种缺陷的前提下，提高钢轨使用寿命； 提高钢轨纵向平顺性和横断面轮廓质量；降低 钢轨维修成本和再利用成本；降低运行噪音； 提高路网运行安全和运营效率；具有作业精度 高、作业效果好、作业限制少、整备时间短、 环境影响小和作业成本低等特点。