高鐵跑得快、跑得好，關(guān)鍵在于“心臟”和“大腦”，也就是動力和控制。
中國中車集團有限公司首席科學家馮江華就是為高鐵打造“心臟”和“大腦”的人。從“中華之星”“和諧號”再到“復興號”，在長達30多年的時間里，馮江華和他所在的團隊攻克了眾多“卡脖子”技術(shù)難題，推動軌道交通關(guān)鍵技術(shù)迭代升級，讓中國高鐵站在了世界高鐵技術(shù)巔峰。
6月19日，國務院新聞辦公室舉行“新征程上的奮斗者”中外記者見面會。馮江華作為中國高鐵領(lǐng)域從業(yè)者代表之一出席，講述了中國高鐵從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的故事。
1989年，馮江華進入中車株洲所工作時，中國鐵路技術(shù)仍處于“綠皮車時代”。1997年開始，國家部委立項支持高速列車自主研制，馮江華組建了國內(nèi)最早的電力牽引高性能交流傳動控制技術(shù)研究與工程實踐團隊，成功打造了中國第一代交流牽引與控制系統(tǒng)平臺，支撐“中華之星”，也就是我國首列自主設(shè)計的高速列車創(chuàng)造了當時的“中國鐵路第一速”——321.5公里/小時。
2013年，國家確立開始研發(fā)“復興號”動車組，馮江華受命主持研發(fā)牽引與控制系統(tǒng)。按照規(guī)劃，“復興號”要以時速350公里的商業(yè)運行速度運行，這在國際上并沒有先例。馮江華帶領(lǐng)團隊奔赴路局、動車段調(diào)研，跟車、測量，采集工況數(shù)據(jù)，分析、處理技術(shù)難題，打造了完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界領(lǐng)先的牽引系統(tǒng)產(chǎn)品平臺，使復興號的速度、加速度、牽引動力等關(guān)鍵指標領(lǐng)先國際同行。至今，“350公里/小時”都仍是軌道交通裝備商業(yè)運行的最快速度。
2021年，國家啟動CR450科技創(chuàng)新工程，提出更高速、更安全、更環(huán)保、更節(jié)能、更智能、更自主、更可持續(xù)、系統(tǒng)更優(yōu)8個“更”的頂層要求。這些硬指標，決定了CR450動車組必須擁有一顆更強勁還更省電的“心臟”。馮江華及其團隊研制的永磁牽引技術(shù)，成為破題關(guān)鍵。
永磁牽引是新一代電力牽引的一種新模式，綠色高效、功率密度大，是更高速列車的必然選擇。大功率永磁牽引技術(shù)屬于前瞻性核心技術(shù)，沒有任何可以借鑒的資料。我國在這方面技術(shù)還不成熟，更先進的永磁牽引技術(shù)更是空白。當時，國際上已有樣機投入了實驗。中國能不能彎道超車，由“追趕者”變?yōu)椤耙I(lǐng)者”，馮江華和他的團隊面臨巨大挑戰(zhàn)和壓力。
“從零開始，打一場技術(shù)破局之戰(zhàn)?！瘪T江華告訴記者，在研發(fā)過程中，他們遇到了很多難題和挑戰(zhàn)。比如，我國首列時速350公里的永磁高鐵在試驗過程中，由于試驗線路坡道長、坡道大，控制系統(tǒng)長時間處于滿手柄牽引、滿手柄制動的極限工況。在這個條件下，電機溫度飆升，逼近安全極限。為了攻克這一難題，他們把辦公場地搬到了實驗室和鐵路線上，日以繼夜奮戰(zhàn)了3個多月，不斷優(yōu)化電機設(shè)計參數(shù)和控制策略，不斷開展方案對比，不斷開展試驗研究和考核，最終重新裝車，通過了嚴苛的線路考核，電機平均溫升下降了30多度。
現(xiàn)在，他們研發(fā)的永磁牽引技術(shù)已經(jīng)在城軌車輛、新能源汽車等領(lǐng)域大面積推廣運用。2024年12月29日，CR450動車組樣車在北京發(fā)布，首次實現(xiàn)了大功率永磁牽引等技術(shù)在時速400公里高速列車上的創(chuàng)新應用，與現(xiàn)有的“復興號”列車相比，牽引功率提升了20%，重量反而下降了20%。這標志著中國高鐵開啟了“永磁時代”，實現(xiàn)了從“追趕者”到“引領(lǐng)者”的跨越。
“回顧科研生涯，研發(fā)之路雖然充滿挑戰(zhàn)和未知，我和團隊始終堅守自主創(chuàng)新的信念、建設(shè)交通強國的初心，用行動助力中國高鐵持續(xù)領(lǐng)跑，為科技自立自強和交通強國建設(shè)貢獻力量。”馮江華說。
