1月3日,2022年春运火车票开售,春节回家,快捷舒适的高铁已经成为很多人的首选交通工具。作为国家名片的中国高铁,经过短短十余年,达到了引领世界高铁发展的发展高度,如今的中国高铁,已经成为世界上高铁运营里程最长、在建规模最大、高速列车运行数量最多、商业运营速度最高、高铁技术体系最全、运营场景和管理经验最丰富的国家。
领跑世界的中国高铁,遭遇3%的西方卡脖子
从无到有,从自主创新到领跑世界,中国高铁的发展速度令人刮目相看,中国的高铁成为全球轨道交通业发展的一面旗帜。尽管中国高铁取得了举世瞩目的成绩,但目前并未实现100%的国产化,其中有3%的高铁轴承仍被西方国家卡了脖子。据了解,只要速度超过140公里/小时的高铁,其轴承主要依赖进口。
高铁轴承,牵一发动全身,要求极其严苛
可能很多人会问,轴承不就是个小零件吗,作为轴承大国难道就生产不出来吗?熟悉轴承的人都知道,轴承按照精度分为P0、P6、P5、P4、P2五个等级,轴承精度依次从低到高,对于高铁以及航空领域的轴承,因牵一发而动全身,对轴承的精度要求极高,多采用P4P2这样等级的高精度轴承,这种高精度轴承市面比较少见,大多都是定制生产。
此外,高铁轴承对于轴承的制作材料、加工工艺等都要求苛刻,因为这些指标决定了轴承今后的可靠性和寿命。比如我们以市面上比较常见的深沟球轴承为例,国外产品的可靠性在98%以上,实际寿命为计算寿命的8倍到30倍,而国产轴承可靠性仅为96%,实际寿命为计算寿命的3到5倍,可见轴承“能用”和“好用”这两者之间的巨大差异。因此高铁所需的高精密轴承并非我们想象的那么简单。
两大难点,亟待攻破
从目前来看,高铁轴承被国外卡脖的3%目前主要集中在“高性能的材料”和“高质量的加工”方面,如果在这两个方面能够实现突破,那么高铁轴承全部国产化指日可待。
制作高铁轴承所需的材料是素有“钢中之王”称号的轴承钢,经过数十年的突破,我国已经成为轴承钢生产大国,不过国产的轴承钢其质量和纯度,同国外采用真空脱气冶炼技术打造的超高纯轴承钢还有一定的差距。而高铁中所需要的轴承,需要保证高铁在行驶过程中面对高温摩擦以及低温条件都不能松动、打滑、变形,这自然对轴承钢提出了极高的要求,目前我国的轴承钢还不能完全满足这种需求。
就加工技术而言,我国的高端轴承存在技术短板,不过一直致力于研发、制造的老牌轴承企业洛轴已经研制出时速250公里、350公里的高铁轴承,而且进行了120万公里耐久性台架试验,产品指标基本符合要求,这对于国产高铁轴承在技术上的突破是非常有意义的。
高铁轴承从研发到制造涉及多环节、多领域,想要突破3%的国外依赖,是一个巨大的考验,尤其是受我国地理环境及温度的影响,高铁轴承必须要满足南方的湿热、北方的低温以及西北的风沙等不同地域的环境变化,更是难上加难,尽管如此我们势必要像芯片、光刻机一样,努力走向自主研发之路,打破对国外进口的依赖。