半岛·BOB官方网站 没有中国高铁载不动的乡愁

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尽管受到疫情影响，今年春运铁路旅客发送量仍将达到2.8亿人次；疫情之前，2019年这一数字曾高达4.13亿人次。拥有世界最长里程（4万公里）、世界最快运营时速（最高可达350公里/小时）的中国高铁，没有哪份思乡之情不能承载。

数据来源：国家发展和改革委员会

20年前，秦沉客运专线开通之前，中国还没有自己的高铁，落后发达国家几十年。

20年后，中国被称为“基建狂魔”，高铁建设突飞猛进，独自一人就超越了其他国家高铁里程总和。

到2021年底，中国高铁运营里程将达到4万公里，足以绕赤道一圈，排名第二的西班牙运营里程为4900公里，距离实现1万公里还有很长的路要走。

高铁建设投资巨大，这棵“铁树”往往需要十几年甚至更长时间才能“开花”，因此国外修建高铁常常会遇到重重阻碍。

当时，奥巴马提出要学习中国修建高铁，“让80%的美国人坐上高铁”，但遭到共和党、航空、公路等利益集团的一致反对，这一计划被搁置。

中国可以着眼于社会和长远经济效益，举全国之力，暂时放下地方投资回报问题，在盈利预期较差的中西部地区修建高铁。

拂晓，高铁蓄势待发。来源：国家铁路局

中国高铁一直处于“计划赶不上变化”的节奏。

2004年，国家规划到2020年底建成1.2万公里的高铁网；但到了2016年，运营里程已超过2万公里。

因此，将目标调整为2020年建成3万公里高铁，2025年建成3.8万公里高铁。

结果，2019年就实现了3万公里的目标，2021年底又突破了4万公里，比原计划提前了至少4年。4.5万公里的“八纵八横”规划也有望在原定的2030年前顺利完工。

中国高铁最值得骄傲的是，创造了一套具有中国特色的高铁标准。

“三流企业造产品，二流企业创品牌，一流企业定标准。”这正是中国高铁的核心竞争力所在。

中国高铁有着土地优势、人口红利、新国家体制等其他国家无法复制的独特发展优势，但在高铁起步阶段，核心技术的缺失困扰了一代高铁人，也引发了无数纠纷。

本期立方知识局，我们将带你了解“中国标准”背后独特的成因，以及辉煌的中国高铁走过的曲折道路。

01、高铁为何需要“中国标准”？

印尼芝拉扎港见证了中国高铁出口的新里程碑。

2021年9月，雅万高铁最后一批钢轨从中国运抵港口，中国高铁整体出口“首单”完成全部长钢轨出口运输。

选择从中国进口的原因，一是中国高铁成本比发达国家低三分之一，二是中国有在热带地区建设高铁的经验。

“印尼看好我们的海南岛环线，因为这是世界第一条热带高铁。俄罗斯看好我们的哈大高铁，因为这是世界第一条最寒带高铁。”

全球首条环岛高铁——海南岛环线。有人花200元，坐6个小时的车，回到起点，只为欣赏沿途的海景。图片来源：网络

高铁是一个与接触网、轨道乃至周围空气耦合的复杂系统，需要相应的解决方案。中国高铁经过的地方有极寒、冻土、亚热带湿热环境、高山、大江大河，还有风沙侵袭的西北沙漠。

这种多样性是世界上任何一个国家都无法比拟的：德国没有热带，意大利和法国没有高海拔寒冷地区，韩国人在综艺节目上开玩笑说：“羡慕中国的高铁，如果我们的高铁再长一点，就能到海边了。”

所以中国只能自己去探索，高铁就像一把尺子，测量着这片土地上到底有多少种可能。

中国气温范围在正负40摄氏度，所以有包海高铁，上车要穿棉袄，下车要穿短袖。

2021年贵阳至南宁高铁施工现场（包头至海口高铁重要组成部分）来源：国家铁路局

中国有世界上铁路风灾最严重的戈壁滩，又有兰新高铁。中国经过近五年的攻关和自主创新，建立了戈壁滩防风理论体系，建成了世界第一条戈壁滩高铁。

兰新高铁穿越新疆哈密戈壁 图源：新华社

北方有冰城，有世界第一条高海拔冻土高铁——哈大高铁；

哈大高铁上高速列车飞驰 图源：国家铁路局

伴随着江南烟雨，有杭黄高铁，一头连着西湖，一头连着黄山，沿途经过7个5A级景区、50余个4A级景区、10余个国家森林公园；

“黄金旅游线”杭黄高铁 来源：人民网

美丽的长湖边，有丹昆高铁丹昆段，全长164.85公里，是世界最长的桥梁，比美国庞恰特雷恩湖大桥（原世界最长桥梁）的长度还要长4倍多。

丹昆特高铁大桥 来源：中交隧道局官网

哪里有山区、有丘陵，哪里就有合福高铁，这是中国第一条时速300公里穿越山区的高速铁路；

列车在和抚线上穿越群山。图片来源：CCTV

全长857公里的贵广高铁平均通过隧道时间不到1分钟，将贵阳至广州的旅行时间由20小时压缩至4小时。

列车驶出贵广线隧道。图片来源：CCTV

中国经验的多样性，让中国标准具有普适性，世界各国都可以参考中国标准，不管在什么环境下，总有一个适合你。

福厦高铁湄洲湾跨海大桥全长14.7公里，为南北双柱式主塔，是我国首座跨海高铁低塔斜拉桥。图片来源：国家铁路局

列车穿越陕西省汉中市花海。来源：国家铁路局

“中国标准”的另外一个必要性来自于运营的需要。

“国家围棋选手连晓在高铁上被降座半岛·BOB官方网站，列车长说不坐就站着。”几年前的一则新闻在网上疯传。

连晓乘坐的高铁出现故障，调来的备用列车与原定列车型号不符，座位也不对应，结果连晓从一等座被挪到了二等座。

模型不一致是一个“历史问题”。

2004年，中国发出全球高铁招标，其中包括德国西门子、法国阿尔斯通、日本川崎重工、加拿大庞巴迪四大高铁供应商，旨在学习其他公司的优势，防止一家公司独霸市场。

这样一来，各公司技术、标准不一，给运营带来了很大的麻烦：动车组维修车间要配备四种车型的配件，高铁司机也要学习各种车型。

而扭转这一局面的，正是体现中国标准的“复兴号”。

2017年6月26日，“复兴号”列车首次从北京南站和上海虹桥站同时发车。

“复兴号”这个名字是在发车前一天确定的，也寄托着中国高铁人的强国梦。来源：中国中车股份有限公司

复兴号是中国高铁的新起点，从总体设计到车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术，全部由中国自主研发，具有完全自主知识产权和“纯正中国血统”。

复兴号动车组254个重要标准中，中国标准占84%，这也被视为中国高铁国产化率的标志。

雅鲁藏布江沿岸的“复兴号”列车已覆盖全国31个省市。图片来源：国家铁路局

“国产化”是中国高铁人十多年来苦苦思索的三个字。为了这三个字，在探索初期，中国高铁人充满热情，却也在现实面前伤感。

02. 不受欢迎的“中国星”

看着因过热而冒烟的轴承，刘友梅的心沉了下去。

2002年11月28日，多位部级领导来到秦沉客运专线试乘“中华之星”——

这是中国高铁历史上自主研制的机车，投入巨大，备受期待，中国工程院院士刘友梅担任总设计师。

中华之星电动火车 图片来源：网络

然而，在试驾前的怠速阶段，从法国进口的车辆轴承温度高达109度，触发了车辆的轴温报警系统。

实验被迫停止。

关键时刻半岛·体育中国官方网，他在几位大臣面前失态，印象分大打折扣。

“华星差点害死四位部长！”——媒体唯恐错过热点，夸张的论调让刘友梅怒不可遏。但这不是重点，更大的一块心头大石是，在高铁“线路之争”中，华星更加被动。

早在1998年，中国高铁规划之初，就存在两种发展思路，铁道部主张轮轨方案，朱镕基等人则主张磁浮方案。为了向国务院领导证明轮轨方案更好，铁道部力促启动“中华之星”项目。

2001年，中国第一辆磁浮客车（青城山磁浮列车）建成下线。来源：国资委

“中华之星”的研发、制造团队是一支豪华的全明星团队。

中国南车、中国北车集团旗下四大铁路机车车辆企业：株洲电力机车厂、大同机车厂、长春客车厂、四方机车车辆厂；

四大科研院所：中国铁道科学研究院、株洲电力机车研究所、四方机车车辆研究所、戚树岩机车车辆技术研究所；

两所高等院校：西南交通大学、中南大学；

数百名设计开发人员参与其中。

中国铁路行业大部分都存在。

结果在2002年的汇报试验中，前一天创下321.5公里速度纪录的“中华之星”突然坠毁。

在随后的试验中，“中华之星”被要求以每小时200公里和160公里的速度行驶，尽管负责制造的中国南车和中国北车股份有限公司多次建议提高速度，但始终没有得到铁道部的批准。

研发创新总有曲折，铁道部为何因一个小故障就将“中华之星”送入冷库？

刘友梅等人没有想到，“中华之星”此时面临的“路线之争”已不再是“轮轨方案还是磁悬浮方案”，而变成了是引进国外机车半岛·BOB官方网站，还是坚持自主研发。

当时，新的战略方向是“引进、消化、吸收、再创新”国外列车，自主研发之路缓慢而坎坷，庞大的中国高铁市场要想快速发展，没有耐心等待自主研发机车的步伐赶上来。

从1964年日本第一列高速列车诞生至今，发达国家的高速列车已经有几十年的历史，中国仅用几年时间走完国外几十年才能走完的路程，何其容易？

世界上第一条高速铁路线——东海道新干线 来源：wikimedia

自2004年起，“中华之星”的名字就不再出现在铁道部的采购招标名单上。

根据铁道部招标邀请书，合格投标者须具备时速200公里动车组成熟的设计、制造能力，且为中国企业并有国外合作伙伴提供技术支持。

“中国之星”被认为不具备这样的资格。

2006年，“中华之星”正式停止运营；七年后，它被送往中国铁道博物馆。

这一年，中国高铁运营里程突破1万公里。

星空下的中国大地上，一边是高铁在全国快速铺开，一边是自主研发的首次尝试却悄然落下帷幕。

03.“洗澡蟹”争议

“当我向西门子询问为何这样设置转向架参数时，西门子的专家直接忽略了。”

“跨越式发展”并不容易，中国首次引进国外机车时，曾遭遇“只是引进，难以消化”的批评。

2004年《动车组进口协议》要求国外技术提供者向中国主制造企业提供制造工艺图纸、技术支持、技术培训、合作生产等方式，帮助主制造企业巩固和优化引进技术。

由此，媒体对这份引进消化协议是否真的成了核心零部件采购协议产生了质疑。

据报道，外国公司向中方提供了图纸和参数后，对其背后的原理却讳莫如深。

“知道是什么”和“知道为什么”之间存在巨大的差距，看似中国想“用市场换技术”，而外国公司则想利用这个差距在中国市场赚钱。例如，牵引系统作为高铁的核心技术，占总价格的20%-30%，利润最高，成为西门子、阿尔斯通等公司最赚钱的项目之一。

对于中国来说，只要零部件由国内企业组装，都可以算入国产化率，早些年高铁国产化率被疯狂夸大。

“洗澡蟹”的问题由此而来：

“本来可以直接发往长客厂的组装好的枕木，得先发往青岛维奥，让那里的工人看过之后，才能发往长客。”一位西门子技术人员开玩笑说，“国产化就像是把外地的大闸蟹放到阳澄湖的水里洗一洗，就成了阳澄湖大闸蟹。”

媒体的质疑并非完全没有道理，一个典型的例子就是轮组。

轮对可以笼统地理解为高铁的车轮，是列车与轨道接触的部分，承受列车发出的全部载荷，保证列车在轨道上正常行驶和转向。

这些“铁轮”看似简单，但当列车以300多公里的时速运行时，情况就完全不同了。高速运行下，轮对与钢轨承受高强度的摩擦，必须具备极强的韧性、耐磨性、耐热裂性、抗疲劳性、抗剥落性。

高铁轮组 图片来源：智起官网

高铁车轮技术一直掌握在法国、日本、德国、意大利等国家手中。

2006年，事故发生前，丁书苗发现高铁车轮是一门“黄金生意”，于是他开始筹划，创办了智博交通设备有限公司。

2007年，志博与卢西尼合资成立志奇公司（70%中国产、30%意大利产），成为中国唯一的高速动车轮组生产和维修基地，中国80%的高铁车轮组都是从志奇公司采购的。

高铁轮对行业集中度非常高，全球范围内能够实现规模化的公司有：BVV、意大利Lucini、日本住友金属工业、西班牙机车车辆制造商CAF、德国捷克合资企业GHH-Bonatrans等。

从此，志奇垄断了中国轮组市场长达十年。

不过，虽然名义上实现了国产化，但事实是，当时志奇在国内只有一条加工生产线，车轮、车轴都是从意大利进口的，中国工厂只负责加工、组装。

对于一列8节车厢的高铁来说，车轮组的采购价格通常在200万元以上，每行驶120万公里就需要对车轮组进行检查，每行驶300万公里就需要更换车轮组。

“车轮上的黄金生意”，利润全部落入意大利人手中。

“我们花了巨额资金，却没能买来核心技术。”当年的“引进、消化、吸收、再创新”策略，受到的批评丝毫不亚于“中华之星”。

04. 从吸收到反击

车轮组仅是一个例子。

媒体质疑的情况在第一代动车组推出时就曾发生过，当时中国企业主要以组装和技术模仿为主。

技术模仿时期并没有持续太久，从2008年开始，中国企业开始全面消化吸收高铁九大核心技术，并逐步走上核心部件自主研发、设计的道路。

高铁九大核心技术：动车组总装（即系统集成）、车体、转向架、牵引变压器、主变流器、牵引电机、牵引传动控制系统、列控网络系统、制动系统。

当“引进、消化、吸收、创新”​​与自主研发的思路从分歧走向融合时，刘友梅所在的南车株洲再一次回到了人们的视线中。

2008年，南车株洲收购了加拿大丹尼斯公司，掌握了IGBT模块的技术原理和设计方法。

IGBT相当于高铁里的CPU，是维持高铁安全稳定运行的核心部件之一。制造一颗IGBT芯片需要经过200多道工序，研发环境和工艺要求极其严格。因此作为核心技术，它长期被三菱等日本企业垄断。

高铁IGBT来源：株洲中车时代电气有限公司官网

掌握IGBT技术后，中国有机会突破瓶颈，但问题也随之而来：当时6英寸IGBT芯片是进口的，中国是继续加工6英寸芯片求稳，还是直接升级到更先进的8英寸芯片？

大多数人倾向于前者，但南车株洲的董事长却似乎下定决心要在自主研发上有所作为，不顾一切反对，决定建设8英寸IGBT生产线。

经过6年研发，中车株洲电力机车有限公司自主研发的8英寸IGBT于2014年成功装车并开始量产，这也成为我国在核心零部件领域取得的关键突破。

上述轮对也通过收购实现了国产化。

丁树苗创办智博时，原本是想与德国BVV公司合作，生产线也按照BVV的标准建设。

但德国人显然过于自大，以为自己稳操胜券，于是在合作谈判中设置障碍，结果半路突然出现另一个鲁奇尼，成功截住了机会。

2017年，陷入资金困难的BVV被富山株式会社收购，成为中资企业，并借此机会进一步开拓中国市场。

改组后的BVV也打破了志齐在中国市场的霸主地位。据富山公司董事长宣瑞国介绍，截至2019年，BVV高速轮组已占据中国新建动车组市场份额的50%。

时至2016年，中国动车组不仅实现了高度国产化，在国际市场上也开始出现“徒弟打败师傅”的案例。

2018年，法国阿尔斯通为巩固市场地位，试图将铁路业务与西门子合并，但遭欧盟以反垄断为由拒绝。2021年，阿尔斯通收购加拿大庞巴迪，成为全球第二大轨道交通集团。排名第一的是中国中车股份有限公司。

中国高铁的优势还体现在全产业链。

高铁产业链包括上游的铁路基础设施、中游的列车制造及相关设备、下游的运营服务相关企业。

高铁产业链参考来源：iFinD 地图：立方知识局

上述印尼订单，从上游的中铁、中铁建、中交等工程建设企业，到中游的中车、中信等车辆制造企业，再到下游的中铁物资等物流运营商，中国企业完成了首次全产业链的海外扩张。

此外，中国高铁的发展也带动了一批专业化、创新型企业的出现，在各自的细分领域培育出更多“隐形冠军”。

高铁产业链上的主要“小巨人”。表格制作者：Cube Knowledge Bureau

结尾

冬奥会的明星——京张高铁，搭载中国北斗导航，实现时速350公里自动驾驶。

北京冬奥会列车 来源：国家铁路局

清华园隧道开挖时，上方有一条日客流量上百万的地铁线路，为避免造成地铁停止运营，施工过程中沉降指标需控制在3mm以内。

通过在盾构机上安装传感器，实施智能化开挖，施工队将沉降指标控制在惊人的0.8毫米。

中国产盾构机 来源：新华社

盾构机、北斗导航面临的瓶颈危机比高铁还要严重，如今，曾经的“三兄弟”都克服了焦虑，打造出了世界第一条智能高铁。

郭德纲提过几次于谦的父亲？

库里投进了多少个三分球？

365天，你梦到家乡几次？

这个问题没几个人能回答。但我们都知道，下一场相声，于谦爸爸会“现身”；下一场比赛，库里会投中三分球；2022年，中国高铁会继续延伸，回家的路程会越来越短。

参考：

中国高铁发展报告 世界银行

中央电视台关于中国高铁的纪录片

打造中国高铁亮丽名片

高铁车轮迎面相撞 - 中国财经新闻

中国高铁产业链走出去，背后有哪些机遇与风险？

中国高铁如何实现技术追赶？中国人民大学

中国高铁被指花费巨资却未能掌握核心技术 财新网

还原高铁十字路口之争：21世纪经济报道揭露“中国之星”陨落

厉害！中国成功研发自主高铁核心芯片，终于打破日德垄断！网易

搭载北斗导航 全球首条智能高铁来袭 科技日报