高速动车组概论(结课论文)

对我国高速动车组的认识以配件国产化为例 摘要：2007年4月18日开始实施的铁路第六次大提速，成功开行时速200公里及以上的动车组，标志着我国铁路已经进入世界高速铁路国家的行列。四种型号的动车组均为引进产品，整车及配件采购成本较高。因此，引进先进、成熟、经济、适用、可靠的动车组技术，结合我国机车车辆集成及其关键部件制造的现状，拟定动车组的国产化方案，逐步实现由跟踪模仿为主向自主创新为主的深刻转变，是我国机车车辆制造企业需要长期坚持的理念。关键词：高速铁路，动车组，关键技术正文：1. 引言：为实现我国铁路与国际接轨的跨越式发展目标，我国铁道部提出在2005年将实现第6次大面积提速，部分提速干线列车速度要达到200 kmh，实现发达国家既有铁路线路的提速目标值。2004年9月，我国铁路通过公开招标方式，成功引进200 kmh动车组技术，这为进一步实施既有线第6次大面积提速和客运专线建设提供了装备保证，也为加速推进机车车辆装备现代化提供了有力的技术平台。这次引进坚持按照“引进先进技术，联合设计生产打造中国品牌”的总体要求，走技贸结合、自主创新的路子。与此同时，由于部分动车组的零部件采用进口产品，在检修时经常出现配件难以采购、无法买到相匹配的代用配件及技术资料不完备等情况，给车辆使用与检修单位的日常维护及检修带来很大困难。由于进口配件在国内无配件采购渠道，委托国外检修时不仅周期长、成本高，而且涉及关税、运输周期等许多不定因素导致难以按时完成检修任务。鉴于此种情况，动车组关键零配件国产化改造被提入议程。2. 我国引进高速动车组概况：2004年9月招标的标的共140列动车组，分为7包，每包20列。最后通过综合评审，由中外双方自主选择的中国北车集团长春轨道客车股份有限公司与法国阿尔斯通公司合作、中国南车集团四方机车车辆股份有限公司与日本川崎重工合作、青岛四方一庞巴迪鲍尔铁路运输设备有限公司(BSP中、加合资企业)共3家企业集团中标，中标数量分别为3包、3包、l包1。其中：（1）长春轨道客车股份有限公司与法国阿尔斯通公司合作提供的3包60列电力动车组采用阿尔斯通公司的宽体Pendolino列车技术，该技术原为意大利Fiat公司所有，2000年6月，Fiat公司铁路分部被阿尔斯通公司兼并，本次中标的Pendolino技术，不含该技术的摆式系统。这次中标的8节式CA250型动车组以阿尔斯通公司为芬兰制造的摆式宽体动车组为基型，主要参数是最高速度200 kmh，最大加速度0.6 ms2，列车总长211.5 m，车体宽度3200mm，最大轴重为17t，采用水冷IGBT元件和交流异步牵引电动机、3个变压器和5个逆变器组，总定员为622人。含技术转让费的合同总额约6.2亿多欧元。按照项目实施计划，阿尔斯通公司意大利萨维格利阿诺工厂和法国拉罗歇尔工厂负责提供3列编组完备的动车组和6列车的散件以及在中国制造另外51列动车组所需设备。动车组于2007年交付运用。（2）四方机车车辆股份有限公司与以日本川崎重工为首的、有三菱电机和日立公司参加组成的日本集团合作提供的3包60列电力动车组，是以日本铁路运用的E21000型动车组为基型，采用4动+4拖8节编组，速度为200 kmh。三相交流传动和VVVF控制，车体为双层结构。两端带控制台的头车长257 m，其余中间车厢长25 m，最大宽度为3 380mm，最大高度为3915mm，最大轴重是12 t。日本E21000型动车组为8动+2拖10节编组，总定员是814入，总功率为9 600kw，最高运营速度达到275 kmh，并首次批量采用主动有源悬挂系统。E2一1000型动车组在2003年4月的一次试验中，最高试验速度达到362 kmh。项目合同总额约12.7亿美元。按照合同规定，头3列在日本制造；另外6列以散件形式供货，由四方股份公司组装；其余动车组以技术转让方式由四方股份公司制造。首列动车组交付时间为2006年6月。（3）青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输设备有限公司(中、加BSP合资企业)在2004年9月获1包20列动车组合同后，又于2005年5月30同再获1包20列追加订购合同。两批40列8节式电力动车组合同总额共约7.5亿美元。这种动车组的基型车是庞巴迪公司2002年9月和2003年3月分别为瑞典一家机车车辆租赁公司和名为vasttratik的地方运输局设计制造的“Regina”标牌的宽体式电力动车组。Reginac2008型8节式动车组最高速度为200kmh，最大加速度是0.6 ms2，列车全长214 m，车体最大宽度3331mm，列车总重420t，最大轴重是16t。全列定员为760人2。上述招标购买的140列动车组仅是中国铁路对200 kmh动车组需求的一小部分，绝大部分将通过技术引进、消化吸收，由我国企业制造。2005年11月，我国铁道部与中国北车集团唐山机车车辆厂及其合作伙伴德国西门子公司签订购买60列300 kmh动车组及技术转让协议。这种高速动车组以德国ICE3型高速列车为基型，8列编组，定员601人，功率大于8800kw，轴重小于17t。西门子公司向唐山厂转让包括动车组总成、牵引变流、牵引控制等9项关键技术，并让其具有相应的生产能力，国产化率逐步达到70以上。2009年底前全部交付。经过两年多的技术引进和消化吸收，国产化工作进展顺利。2007年4月18日零时，中国铁路第六次大面积提速开始。140对时速200公里及以上的标有“CRH和谐号”的国产化动车组，飞驰在祖国的钢铁大动脉上。CRH系列动车组每列8辆编组，并可实现两动车组联挂运行。3.动车组整车及配件国产化重要性：国外先进动车组装备的引进带来了技术的跨越式发展，伴随着动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统等九大关键设计和制造技术引进的同时，维修技术和维修管理体系的研究也在紧锣密鼓的展开着。目前我国已建立北京、上海、武汉、广州4个综合维修中心，将来根据路网的发展，再建设其他维修中心。引进的四种代表世界先进发展水平的动车组，以高技术为支持，产品高度模块化和电子化。它们不仅带来我国铁路制造技术的升级飞跃，而且对相关的管理活动也产生深远的影响。3.1降低采购成本对国产化的需求：引进的高速动车组其价格受其制造企业所在国生产成本影响较大，加之企业对先进技术的垄断和进口关税等因素影响，采购价格势必比我国国内企业生产的相应产品高，与我国铁路长期发展的利益相背离。此外，在中外联合制造过程中，由于核心技术从国外引进，中国企业并没有获得对应的75%订单价值，一般都低于50%，大部分利润由外国合作伙伴获得。例如，40列CRH1的总订单价值约7亿美元，其中庞巴迪运输集团的份额约为3.82亿美元。60列CRH2总价值130亿元人民币，日方获得的合同金额约人民币70亿元。这种利益分配也不符合我国产业发展的趋势。 因此，核心部件需要在未来的一段时间内实现完全或接近完全的国产化，以降低我国高速动车组的整车及配件采购成本。3.2标准差异对国产化的需求我国高速动车组与客车采用的技术标准主要有中国国家标准GB和铁道行业标准TB两大系列标准。目前国内的铁路动车组技术标准还只能适用于200kmh以下速度级动车组与客车，对于许多新技术还没有建立起可执行的技术标准，这些标准涉及ISO、UIC、EN、IEC、TSI等国际技术标准和DIN、BS、NF、JIS等国外先进技术标准体系，种类较为繁杂。另外，相关标准的配套性与协调性欠佳、时效性差、缺乏权威性。因此，提高我国铁路技术标准的技术水平、通用性、权威性，建立适用于200kmh300kmh动车组的技术标准体系已是当务之急。而国产化则是实现这一过程的良好契机，铁道部和各主机厂应抓住这一机遇，在消化吸收再创新的过程中结合我国实际情况与既有标准应用情况制定出符合我国高速铁路建设与运营的行业标准。3.3设备维护管理对国产化的需求我国高速铁路铁路网的建设伴随着高速动车组的大量服役，动车组规模以截止2011年底各铁路局配备数量为例，共665每列，动车组每日运行为2000公里左右，动车的使用率为95；动车国产化后的均价估算为15000万列；动车组的检修物资及配件消耗为每百万公里动车造价的0.03。这样可推算动车年物资消耗量为32亿元3。根据这个预测结果，即使考虑物资的周转率，在每个配送中心发生的物资存储和配送业务量也是非常巨大和繁忙的。关键部件长期依赖国外供应商显然无法满足动车组物资供应及配件更换的及时性和安全性，而国内厂商则更易满足各动车检修机构在配件JIT（即时制供应）和VMI（供应商管理库存）方面的需求。因此，动车组运营维护对关键部件的国产化有着较为迫切的需求。4.CRH5型动车组部分关键配件的国产化情况：（1）CRH5动车组铝合金车体国产化进程：图4.1.CRH5动车组铝合金车体国产化进程2（2）CRH5型动车组转向架的国产化进程：图4.2. CRH5型动车组转向架的国产化进程2以上是CRH5型动车组部分部件的国产化进程规划，从中我们不难看出，车体和转向架的最终国产化程度并不理想，与预期的75%的国产化率标准相去甚远。5. 结论及展望本文通过对我国目前的高速动车组引进与运用情况的阐述，从采购成本、标准化、运营维护三方面分析了我国高速动车组配件国产化的必要性。 由于本人专业知识有限且难以获得较为详实的高速动车组整车及配件采购数据，故仅从定性角度对这一问题做了浅显的分析，今后可从定量角度对此类问题作出更为实际的分析并提出有效建议。参考文献：1 陈颖，刘锦辉，魏岩军，刘俊鹏进口制动单元及夹钳机构国产化改造设计J.铁道技术监督.2010.122 牛得田. 200km/h动车组消化吸收再创新及国产化D. 北京：北京交通大学，20083 李斌. 动车组配件供应链管理体系设计D. 北京：北京交通大学，2007