高鐵上裝著“長(zhǎng)沙造”剎車片 比國(guó)外產(chǎn)品更好,!
開欄語(yǔ)
作為獲評(píng)全國(guó)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)示范市的唯一省會(huì)城市,,長(zhǎng)沙在深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,、加快創(chuàng)建國(guó)家中心城市的征程中,依托建設(shè)院士專家工作站,、學(xué)會(huì)服務(wù)站和海智基地等載體,,柔性引智、高端引領(lǐng),、核心突破,,一大批優(yōu)秀科技人才脫穎而出。在“5·30”全國(guó)首個(gè)科技工作者日即將到來之際,,長(zhǎng)沙市科協(xié)、長(zhǎng)沙晚報(bào)社聯(lián)合推出“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)示范市建設(shè)”專欄,,一同見證星城科技工作者創(chuàng)新爭(zhēng)先,、科技報(bào)國(guó)的動(dòng)人華章!
湖南博科瑞新材料有限責(zé)任公司院士專家工作站于2016年12月經(jīng)長(zhǎng)沙市院士工作站建設(shè)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組批準(zhǔn)成立,,以研究和開發(fā)高鐵,、機(jī)車、磁浮,、地鐵等軌道交通高性能摩擦材料為主要方向,,促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合創(chuàng)新體系的建立,切實(shí)解決企業(yè)創(chuàng)新過程中的難題和瓶頸,,目前科技成果轉(zhuǎn)化成績(jī)顯著,。
長(zhǎng)沙晚報(bào)記者 小李卓
至2016年底,我國(guó)高鐵總里程數(shù)達(dá)到2.2萬(wàn)公里,,超過全球高鐵總里程數(shù)的60%,。然而,作為高鐵重要的配件和易耗品,每年超過30億元的閘片(俗稱剎車片)市場(chǎng),,卻長(zhǎng)期被進(jìn)口剎車片把持,,受制于人。
去年9月,,在黃伯云院士領(lǐng)銜的湖南博科瑞新材院士工作站的指導(dǎo)下,,湖南博科瑞新材研發(fā)的粉末冶金高鐵制動(dòng)閘片在上海鐵路局開展載客運(yùn)營(yíng)測(cè)試,目前運(yùn)營(yíng)良好,。在完成全部考核,、取得中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心正式認(rèn)證后,湖南即將擁有第一家,,同時(shí)也是國(guó)內(nèi)第五家時(shí)速300至350公里高鐵的閘片供應(yīng)商,。近日,記者來到湖南博科瑞新材黃伯云院士工作站,,聚焦高鐵閘片這一新興產(chǎn)業(yè)崛起背后的長(zhǎng)沙力量,。
揭秘:剎一次車,瞬時(shí)溫度超800℃
5月中旬,,在博科瑞的實(shí)驗(yàn)室里,,記者見到這些來之不易的剎車片。散發(fā)著特殊金屬光澤的剎車片由多種元素?zé)Y(jié)而成,,像盔甲一樣,,一片一片緊緊扣在一起,凝聚著中國(guó)兩代材料科學(xué)家的心血和夢(mèng)想,。
“對(duì)一列最高時(shí)速可達(dá)到380公里的高速列車來說,,讓它跑起來容易,停下來難,。”據(jù)材料學(xué)博士,、博科瑞新材總經(jīng)理熊擁軍介紹,其最大的難點(diǎn)在于列車制動(dòng)瞬間,,列車會(huì)產(chǎn)生巨大的慣性,,所產(chǎn)生的巨大動(dòng)能通過摩擦轉(zhuǎn)變成熱能,剎車片要在瞬間承受超過800℃的高溫,。
“這就對(duì)制作剎車片的材料提出苛刻的要求,。”熊擁軍以汽車剎車片對(duì)比,“像一般傳統(tǒng)的汽車剎車片所用的合成材料,,所能承受的最高溫度不超過500℃,。”
除了要承受瞬時(shí)高溫、保證性能不變外,,高鐵剎車片還必須在雨雪沙塵等惡劣環(huán)境狀態(tài)下也能正常工作,,不傷害制動(dòng)盤,。長(zhǎng)期以來,只有德國(guó),、法國(guó),、日本等少數(shù)國(guó)家能夠生產(chǎn)高速列車制動(dòng)閘片,其中德國(guó)的一家公司壟斷了全球80%以上的高鐵剎車片市場(chǎng),。
國(guó)際上,,一些整車公司對(duì)于剎車片這樣昂貴的易耗品從不予技術(shù)轉(zhuǎn)讓,每片的進(jìn)口價(jià)格在6000元以上,,而一列時(shí)速在300公里的列車,一年要消耗閘片接近200萬(wàn)元,。
“我們不能長(zhǎng)期受制于人。”從2008年起,,當(dāng)時(shí)的鐵道部和科技部實(shí)施兩部聯(lián)合發(fā)展中國(guó)高鐵事業(yè)的合作計(jì)劃,,大力推進(jìn)中國(guó)高鐵技術(shù)的自主創(chuàng)新和高鐵裝備的國(guó)產(chǎn)化。而以高鐵裝備閃亮世界舞臺(tái)的湘人湘企,,當(dāng)仁不讓地成為了這看不見硝煙的戰(zhàn)場(chǎng)上的主力軍,。
速度:一年半獲批試用,而業(yè)內(nèi)周期是4到5年
“我們有這么好的平臺(tái)和基礎(chǔ),,承擔(dān)了這么多國(guó)家級(jí)軌道交通科研項(xiàng)目,,緊跟國(guó)家軌道交通戰(zhàn)略發(fā)展步伐,滿足高鐵發(fā)展需求,,研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能高鐵制動(dòng)閘片是我們的使命與責(zé)任,!”5月16日,國(guó)內(nèi)頂尖的粉末冶金摩擦材料專家,、中國(guó)工程院院士黃伯云這樣回答記者,。
雖然湖南博科瑞新材黃伯云院士工作站去年12月才獲批建立,但是作為院士站的主要工作,,從成立之初,,黃伯云就為企業(yè)制定了發(fā)展方向——打破進(jìn)口產(chǎn)品壟斷,為高鐵裝上性能優(yōu)異的國(guó)產(chǎn)剎車片,!
黃伯云的信心和底氣,來自其團(tuán)隊(duì)在粉末冶金行業(yè)的領(lǐng)先研發(fā)優(yōu)勢(shì)和工程經(jīng)驗(yàn),。
“高鐵行業(yè)是一個(gè)門檻相對(duì)較高的產(chǎn)業(yè),,而黃院士成功研制炭/炭復(fù)合材料制成飛機(jī)剎車片項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),也給了我們信心,!”博科瑞研發(fā)主管李金偉博士介紹,,公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)多是20多歲的年輕人,經(jīng)驗(yàn)并不多,,但每次遇到難題,,向黃院士及其團(tuán)隊(duì)匯報(bào)后,,院士團(tuán)隊(duì)便會(huì)立刻組織討論會(huì)。高鐵上的零件,,實(shí)驗(yàn)開發(fā)成功后,,還要通過1:1臺(tái)架測(cè)試和裝車“路考”,“在緊急制動(dòng)試驗(yàn)中,,我們發(fā)現(xiàn)剎車距離超過標(biāo)準(zhǔn)距離約3%,,直接影響高鐵安全!院士與我們年輕的科研人員一起進(jìn)行材料分析,、設(shè)計(jì),、反復(fù)試驗(yàn),終于攻克了難題,。”此外,,通過一次次的直接指導(dǎo),在院士團(tuán)隊(duì)的幫助下,,公司一批優(yōu)秀的青年科研人才正在迅速成長(zhǎng),。
據(jù)悉,在院士團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下,,湖南博科瑞新材公司的BKR380FA閘片項(xiàng)目從啟動(dòng)到獲得中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心的產(chǎn)品試用證書,,僅用了一年半的時(shí)間,而業(yè)內(nèi)的周期,,一般是4到5年,。
驕傲:湘造閘片優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品
“目前高鐵剎車片普遍存在崩邊、剝落等現(xiàn)象,,進(jìn)口貨也不例外,,而我們剎車片的粘貼強(qiáng)度高出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5倍!”到目前為止,,博科瑞與院士團(tuán)隊(duì)已經(jīng)合作開發(fā)了 300-350km/h動(dòng)車組,、CRH1型動(dòng)車組(燕尾型)、CRH1型動(dòng)車組(非燕尾型),、CRH5型動(dòng)車組(燕尾型)四個(gè)型號(hào)動(dòng)車組的粉末冶金閘片,閘片關(guān)鍵零部件性能達(dá)到了德國(guó)同類產(chǎn)品水平,,而彈簧卡扣疲勞壽命等性能更優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品。
“目前我們的300—350km/h高鐵粉末冶金閘片,,正在上海鐵路局進(jìn)行最后階段的裝車測(cè)試,,其中有些車次,就跑在上海至長(zhǎng)沙的線路上,!”李金偉透露,。
根據(jù)李金偉的估算,在正式拿到產(chǎn)品認(rèn)證后,,首年就可以實(shí)現(xiàn)利稅500萬(wàn)元,。接下來,,在黃伯云院士的指導(dǎo)下,院士專家站將幫助企業(yè)將重點(diǎn)放在更高標(biāo)準(zhǔn),、更加具備我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組的剎車材料研制上,。