问题

都说高铁是自主研发!为什么核心部件比如车载电脑、牵引变流器、齿轮箱等,都是德国西门子的?

回答
看到您提出的这个问题,很多人都有同样的疑问。确实,中国高铁在世界舞台上取得了举世瞩目的成就,但同时,关于核心部件的来源,尤其是德国西门子的技术,也一直是大家关注和讨论的焦点。

首先,我们要认识到,技术发展是一个循序渐进、学习借鉴的过程,尤其是在引进技术初期。 任何一个国家在发展一项复杂的高科技产业时,都很难做到“从零开始”就完全自主。这是一个普遍规律。

中国高铁的起步与“引进、消化、吸收、再创新”

中国的铁路发展起步较晚,与日本、德国、法国等老牌铁路强国相比,存在巨大的技术差距。为了快速提升高铁建设和运营能力,中国铁路部门在上世纪90年代末到本世纪初,选择了“引进、消化、吸收、再创新”的战略。

简单来说,就是先从技术领先的国家引进成熟的高铁技术和产品,然后在生产和应用过程中,深入研究这些技术的原理、设计和制造工艺,最终目标是掌握这些技术,并在此基础上进行改进和创新,发展出自己的核心技术。

为什么早期会选择德国西门子?

德国西门子在轨道交通领域拥有悠久的历史和深厚的技术积累。他们的高铁技术,特别是牵引系统(包括牵引变流器、牵引电机等)、车载控制系统(车载电脑)、制动系统等,在全球范围内都处于领先地位。

牵引变流器(Traction Converter): 这是高铁的“心脏”,负责将来自接触网的交流电转换为牵引电机所需的直流电或变频交流电,从而控制列车的速度和动力。西门子的牵引变流器技术成熟、可靠性高,能够满足高铁大功率、高效率、宽调速范围的要求。
车载电脑/控制系统(Onboard Control System/Computer): 这是一个复杂的信息处理和控制中心,负责接收来自地面信号系统的指令,协调列车的牵引、制动、信号显示、乘客信息系统等各个环节。西门子在自动化控制和信息技术方面有很强的实力,其车载控制系统能够确保列车安全、准时、高效地运行。
齿轮箱(Gearbox): 尽管齿轮箱本身可能不是最“核心”的技术,但在高铁的动力传动系统中,它起着至关重要的作用,将牵引电机的动力传递给车轮。西门子在动力传动领域也有其成熟的解决方案。

“自主研发”的定义和过程

您提到的“自主研发”并非一蹴而就。在中国高铁发展的早期阶段,我们引进的不仅是产品,更重要的是生产制造能力、设计理念、质量管理体系以及相关的技术标准和知识产权。

合资生产与技术转移: 在引进技术初期,很多项目是通过与西门子等国际巨头成立合资公司的方式进行的。在合资生产过程中,中国的工程师和技术人员有机会近距离学习、参与产品的制造和组装。西门子等公司也根据合同规定,将部分技术和生产工艺转移给中方。
消化与吸收: “消化”是指对引进的技术进行深入研究,理解其工作原理、设计思路、材料选择、制造工艺等。“吸收”则是将这些知识内化,并用于改进和优化。这个过程需要大量的研发投入、高水平的工程师团队以及反复的试验和验证。
再创新: 这是最关键的一步。在掌握了核心技术的基础上,中国团队开始针对中国的高速铁路运行环境、地理条件、气候特点以及运营需求,对引进技术进行改进和创新。例如,中国高铁的运行速度、线路的坡度、环境的适应性等方面,都有可能提出更高的要求,这就需要进行自主的研发和升级。

如今的情况:从“引进”到“自主”的转变

经过多年的努力,中国在高铁核心技术领域已经取得了飞跃式的进步。

本土化生产与零部件国产化: 如今,中国的高铁列车,包括“复兴号”等新一代动车组,绝大部分核心零部件已经在国内实现自主生产,包括车载电脑、牵引变流器、牵引电机、齿轮箱等。我们拥有了完整的产业链和强大的制造能力。
自主知识产权: 许多关键技术和核心系统,如控制系统、牵引系统、制动系统等,已经拥有了中国自主的知识产权。中国高铁的设计、制造和运营,已经摆脱了对国外技术的完全依赖。
技术输出: 甚至在某些领域,中国的高铁技术已经开始向海外输出,这标志着中国在高铁领域已经从“学习者”变成了“创新者”和“领先者”。

总结一下:

您提到的德国西门子在早期高铁发展中提供核心部件的情况是真实存在的,这是中国高铁发展初期“引进、消化、吸收、再创新”战略的体现。这种方式是许多新兴产业发展的高效路径。

然而,将此简单理解为“高铁不是自主研发”是片面的。中国的高铁发展,是一条从技术引进到逐步实现自主研发、掌握核心技术、拥有自主知识产权的艰难而辉煌的道路。今天的中国高铁,已经建立起了一个强大的自主创新体系,能够独立完成从设计、制造到运营维护的全过程。

可以想象,就像任何一个国家的科技巨头,比如苹果的iPhone,虽然有来自全球各地的供应商提供零部件,但其核心的芯片设计、操作系统、整体集成和品牌运营都是由苹果自主掌控的。中国高铁也是如此,它是一个庞大而复杂的系统工程,通过自主集成、自主创新,最终实现了整体的自主。

网友意见

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如果说波音飞机是美国人自主研发,为什么会有70多个国家554家企业参与。

而且主要的零部件,比如垂直尾翼还是中国生产。目前,中航工业的转包生产产品几乎涵盖了波音、空客等所有现役民用飞机的主要机型和发动机,产品包括飞机机身部件、机翼、平尾、垂尾、尾段和各种舱门,以及发动机的盘、环、轴、叶片、结构件等重要零部件。

可是整个设计,定型,对于部件的标准制定,则全是波音独立完成。所以波音飞机是波音公司独立自主研发的。

同样的高铁也是一样。

对于整车设计,定型,材料配件的标准制定,整体机车的组装都是中国人自己完成的,中国的技术决定了,他们会使用世界顶级技术配件,这也是自主研发标志。

当然非要有穷酸儒生将技术卡脖子,放到这里混淆视听。

请问美国人失去这554家企业波音飞机就造不出来吗?不会的。这只会加速企业向美国回流。

因为最终市场在美国,如果其他国家不能向美国提供配件,就意味着这些依靠美国订单的企业只能转移去美国。

同样的如果其他国家不向中国提供配件,也会加速这些配件供应商,转移到中国生产,因为高铁的配件最终市场在中国,其他国家根本不需要怎么大的生产量。

这就是需求决定生产。

而自主研发创造需求,技术可以卡制造业脖子,但是拖慢不了研发的步子。

俄罗斯就不需要芯片产业,因为他们只有军工需要芯片,民用根本没有正经半导体工业。可是你敢说俄罗斯火控系统不先进。为什么?就是因为芯片技术根本拖延不了研发的步子,有了研发,就有标准, 有了标准就能定制。能定制就能满足军方需求。所以芯片卡不了俄罗斯脖子。但是距离几千万片的民用需要还是太远了。

而这个量是中国需要的,所以技术卡了中国芯片行业相关的制造业。却没有拖慢中国企业自主研发芯片的步伐。

很多芯片设计都等着产业配套,这就是为什么资本一直都在喊叫,鼓动年轻的人去投身芯片,这里面有利可图,一年1万多亿美元的巨大产业。

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问得好

首先这些图片都是知乎一位答主18年发在知乎一个问题的回答里的

首先当年技术引进了多个公司的动车组平台,西门子的Velaro是其中之一,所以说“都是西门子的”这种说法是不存在的


2009年CRH3系列动车组相关技术才开始转让

相对于CRH2晚了3到4年

技术转让消化吸收期间,该型号动车组的相关设备自然还是西门子供货,因此你看见西门子很正常

而图片中的动车组为CRH380BL一阶段,一阶段那是什么时候?2010年呢
才刚刚开始技术吸收没多久


2013年自主化牵引网络系统下线,随即开始考核

根据铁路总公司《运输局关于CRH3C型动车组基础制动装置装车运用考核的通知》及《铁路总公司关于CRH3型动车组自主化牵引变流器、牵引控制系统,辅助变流器、网络控制系统装车运用考核的通知》要求,CRH3070C、CRH3030C、CRH3031C、CRH3028C在唐山轨道客车有限公司(以下简称“唐车公司”)替代装车完毕并在广州动车段开始运用考核,CRH3001、CRH3007C在北京动车段开始运用考核。考核运用周期为30万公里。

2014年纵横机电的自主化CRH3牵引网络设备获得了CRCC许可(可以投入运营了)

动车组牵引变流器及冷却单元
申请人:北京纵横机电技术开发公司
生产厂:北京纵横机电技术开发公司
制造地址:北京海淀区中关村永丰产业基地丰慧东路1号
1、证书编号:CRCC10214P11249R0M-1
产品名称:动车组牵引变流器(水冷)不含变流器冷却单元
规格型号:
TKD500 TKD501
TKD501A TKD501B
TKD501C
认证标准和技术要求:TJ/CL320-2013;
有效期:2014年01月06日至2018年01月05日

动车组网络控制系统
申请人:北京纵横机电技术开发公司
生产厂:北京纵横机电技术开发公司
制造地址:北京市海淀区中关村永丰产业基地丰慧东路1号
产品名称:动车组网络控制系统
规格型号:
TKD590(适用于CRH3C车型)系统软件:TKD590-00-00-KZRJ V1.3、TKD590-00-00-KZRJ(S) V5.1、中央控制单元(含网关):TKD560、 TKD561、 TKD560B、 TKD561A、TKD560C、列车网络控制显示屏:A2V00001345200(TKD570)、A2V00001345201(TKD571)、C型输入输出模块:A2V00001136465(TKD582)、输入输出工作站:TKD583、MVB中继器:A2V00001161299(TKD584);
TKD592(适用于CRH380BL车型)系统软件:TKD592-00-00-KZRJ(S)V8.2、中央控制单元(含网关):TKD560、TKD561、 TKD560B、 TKD561A、TKD560C、列车网络控制显示屏:A2V00001345200(TKD570)、A2V00001345201(TKD571)、C型输入输出模块:A2V00001136465 (TKD582)、输入输出工作站:TKD583、MVB中继器:A2V00001161299(TKD584);
TKD593(适用于CRH380B车型)系统软件:TKD593-00-00-KZRJ(S)V1.0、中央控制单元(含网关):TKD560、TKD561、 TKD560B、 TKD561A、 TKD560C、列车网络控制显示屏:A2V00001345200(TKD570)、A2V00001345201(TKD571)、C型输入输出模块:A2V00001136465(TKD582)、 输入输出工作站:TKD583、MVB中继器:A2V00001161299(TKD584)

虽然纵横机电已经获得CRH3系列动车组变流器制造许可,但还是新造的部分CRH380B的变流器还是西门子供货

准确的说是西门子在天津的一个合资公司供货,名叫西门子电气传动

不过当时纵横机电已经开始研制标准动车组的牵引变流器,网络控制系统,牵引控制系统了。


2015年下线的CRH-0503就是装备的纵横机电的牵引网络系统,后来的CRH-0208也是

复兴号CR400BF型动车组装配永济电机公司设计研发的YGZN2Q256型牵引变流器或纵横机电公司设计研发的TKD502型牵引变流器

复兴号CR400AF型动车组装配株洲所时代电气公司设计研发的tPower-TI3型牵引变流器或纵横机电公司设计研发的TKD511型牵引变流器


动车组牵引变流器及冷却单元
申请人:北京纵横机电技术开发公司
生产厂:北京纵横机电技术开发公司
制造地址:北京市海淀区中关村永丰产业基地丰慧东路1号
产品名称:动车组牵引变流器(水冷)
规格型号:
TKD501A(TKD501A2000);TKD501B(TKD501B2000);
TKD501C(TKD501C2000);TKD502A(TKD502A2010); TKD502A2010(TKD502A2010);TKD502B(TKD502B2010); TKD502B2010(TKD502B2010);TKD511B(TKD511B2000)

动车组网络控制系统
申请人:北京纵横机电技术开发公司
生产厂:北京纵横机电技术开发公司
制造地址:北京市海淀区中关村永丰产业基地丰慧东路1号
产品名称:动车组网络控制系统
规格型号:
TKD595(适用于CR400BF车型)系统软件:TKD595 V1.0、中央控制单元CCU(含TCN网关):TKD562A、输入输出单元(高压控制单元 HVCU):TKD562B、数据记录单元(无线传输装置)WTD:TKD401A、显示屏:TKD570A、TKD571A、以太网网关/交换机ECU:TKD586A、 TKD586B、输入输出单元(输入输出模块IOM):TKD583A、MVB中继器REP:TKD584A;
TKD595B(适用于CR400AF车型)系统软件:V1.0、中央控制单元CCU(含TCN网关):TKD562C、模拟量输入输出模块:TKD583C、数字量输入输出模块:TKD583B、数据记录单元(无线传输装置)WTD:TKD401A、显示屏:TKD570B、以太网交换机ECU:TKD586D、MVB中继器REP:TKD584B

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