中國高鐵崛起鮮為人知的必然邏輯

譚保羅

中國高鐵是世界上運營里程最長的高鐵，也是商業運營速度最快的高鐵。在很多技術領域，已經超越了日、法、德等高鐵技術原創國。中國高鐵為什么這么 “牛”？

從最初獨立研制，到引進消化吸收國外先進技術，到最后實現完全自主的全面創新，不過20年時間。因此，高鐵也被稱為中國制造“彎道超車”的典型。

“彎道超車”只是人們看到的一種結果。在“彎道超車”的背后，中國的鐵路技術通過建國之后半個多世紀的發展，其實已經完成了引進高鐵先進技術所必需的技術儲備和人才積累。這才是高鐵奇跡的關鍵。

中國高鐵崛起背后，有太多故事，既體現了中國人的智慧，也體現了中國獨特的“大國優勢”。為此，本刊記者日前采訪了我國著名軌道交通專家孫章教授。孫章曾擔任上海鐵道大學副校長，后執教于同濟大學，是京滬高鐵驗收專家組、“7·23”甬溫線特別重大鐵路交通事故國務院調查組專家組成員，也是《城市軌道交通研究》雜志創辦人。

Q& A

N-南風窗S-孫章

“功課好，在于提前預習”

N：中國高鐵的發展路徑中有個“引進吸收”過程，這個過程很成功，是“中國式創造”的一個重要環節。但任何事業的基礎都是人才，你曾長期在鐵路系統擔任教育工作，請你談談，在引進外國先進技術之前，中國是不是已經有了很好的人才儲備？

S：這是一個非常值得探討的問題，很多人都驚嘆于中國高鐵通過引進消化吸收再創新，最后實現了“彎道超車”，但對人才的儲備問題卻很少關注。

現代高鐵技術的原創國家主要是日本、法國和德國，而后來從這些原創國家引進高鐵技術的國家和地區除了中國大陸之外，還有西班牙、意大利、韓國以及我國臺灣地區，而最后超過“老師”的，只有中國大陸。為什么？因為中國在“學習”之前，和其他引進國家、地區相比，已經“預習”好了，最重要的“預習”就是技術和人才的儲備。

中國的第一條高鐵是京津城際鐵路，2005年開工，2008年通車，引進的是西門子的技術，其原型車是德國高鐵ICE-3的Velaro號。其實，在上世紀90年代，我國鐵路部門已經決定要上高鐵，并開始了自主研發，當時的國家科委和鐵道部在全國立了250多個研發課題。通過這些課題，培養了近千名頂級的高鐵骨干人才。

這些人才非常關鍵。他們組成了三個團隊，時刻關注并跟蹤日本、法國、德國的高鐵技術進步和運營狀況。后來，很多人都參與了與日本、法國、德國和加拿大公司的談判和合作。一個簡單的道理是，你必須有人懂行，才能學到技術，才能和別人討價還價，從而獲得你的最大利益。

N：必須懂，才能不被忽悠，這一點的確很關鍵。

S：可以舉兩個例子。一個是在新世紀引進國外先進技術之前，中國自主研發的高鐵其實已經取得了很大進展。比如，我所在的上海鐵道大學就參與了“先鋒號”的研制。“先鋒號”由當時鐵道部南京浦鎮車輛廠總工程師王維勝擔任總設計師，上海鐵道大學龐乾麟教授、鐵道科學研究院黃強研究員與浦鎮車輛廠李先全副總工擔任副總設計師。“先鋒號”跟蹤的是日本新干線300系技術，有過比較成功的試運行，2002年9月10日在秦沈客運專線上跑出了292.8公里的試驗最高時速，但后來由于某些原因被限速、被擱置。

除了“先鋒號”，還有“中華之星”。“中華之星”跟蹤的是德國高鐵ICE-1型車，2002年11月27日在秦沈客運專線上跑出了321.5公里的試驗最高時速，也是在限速試運營之后，開進了北京鐵道博物館。

這些年，外界有一種觀點是，“先鋒號”和“中華之星”的技術不成熟，所以沒有大規模推廣。全靠引進國外先進技術，才有了今天的中國高鐵。在我看來，這種說法不完全對。

曾經的鐵道部有一段時期，對高鐵的引進，的確是有效率的，也可以說是成功的。但是，不應該把技術引進和之前的“自主研發”對立起來，并將后者打入冷宮。完全自主的技術，它對產業的拉動會更快，而且有利于產業鏈的內生成長。

N：正如你所說，始于上世紀90年代的自主研發其實也并沒有浪費，對后來的高鐵引進做了人才的儲備，預習了功課，所以才考出了好成績。

S：對的。現在回想，如果沒有當年的自主研發實踐，中國可能會出現高鐵技術大方向的選擇錯誤。

日本、法國和德國，這三個國家的高鐵原創技術可以分為兩大類：一類是日本新干線的動力分散型，一類是法國TGV、德國ICE的動力集中型。這是什么意思呢？通俗地說，動力集中型的就是“火車跑得快，全靠車頭帶”，只有火車頭有動力；而動力分散型則是除了火車頭之外，列車的其它車廂也可以帶動力。帶電動機的動車車廂加上不帶電動機的拖車車廂共同組成動車組。動車組的火車頭改稱“頭車”。

高鐵脫胎于普通鐵路，普通鐵路都是動力集中型，德國和法國的高鐵效法普通鐵路，搞了動力集中型。只有日本高鐵一開始就采用了動力分散型，這是一項重大創新。事實證明，動力分散型比集中型有更好的效能。現在，世界上新修高鐵的地方，大多采用動力分散型，這是一種趨勢。

中國人真的很有智慧，在上世紀90年代鐵道部就下定決心，重點發展動力分散型，但當時只有日本人有這個技術，德國人和法國人沒有，所以這條技術路線是絕對保密的，不能讓日本人知道，怕他們賣高價。中國為什么果斷選擇動力分散型，就在于我們的人才和技術儲備很充裕，可以對技術的迭代和革新，做出最具有前瞻性的判斷。事實證明，我們判斷是對的。

中國企業管理界的老前輩袁寶華（曾任中國人民大學校長）對中國特色管理學有個著名的概括：“以我為主，博采眾長，融合提煉，自成一家。”中國高鐵技術的創新歷程為中國特色管理學提供了一個范例。中國發展高鐵的“以我為主”，就體現在2004年大規模招投標時，只引進動力分散型技術方案；中國發展高鐵的“自成一家”，其標志就是中國標準時速350公里的“復興號”列車橫空出世。

中國掌握高鐵核心技術嗎？

N：你曾是京滬高鐵的30名驗收專家之一，這條高鐵也被認為是中國高鐵技術成熟的重要標志。高鐵的核心技術到底是什么？中國現在真的掌握了嗎？

S：要說高鐵的核心技術，主要是指系統集成技術。什么叫系統集成？簡單來說，就是在綜合技術指標（如最高商業運營速度為350公里）確定之后，將能適應速度目標值的各子系統如線路工程技術（提供高鐵列車的行駛軌道）、高鐵動車組制造技術（提供運送旅客的載體）、牽引供電技術（為高鐵列車源源不斷充電）、列車控制技術（保證高鐵列車安全行駛）等，成功地“組裝”在一起。

同理，大型商用飛機制造商的核心技術也在于將各種高技術的硬件、軟件組裝起來，保證整個系統能性能優良地運轉。這種核心技術來之不易，過去全球只有空客、波音兩家飛機寡頭掌握，現在有了中國的C919，形成了三足鼎立之勢。

N：高鐵的這個“大系統”到底是什么？高鐵還有哪些核心技術，能否用相對通俗的語言把核心技術講清楚？

S：從專業上講，系統集成是高鐵最大的核心技術，其他核心技術還包括線路工程技術、弓網供電技術、列車控制技術、牽引變流技術、安全維保技術以及輪軌關系技術等。這些技術，中國都掌握了，而且申請了各種專利，還在美國進行了知識產權的認證。

這些術語有些專業，我們可以這樣來理解：從空間上，可以把高鐵自上而下分為三個部分：上面是牽引供電系統。最快的綠皮火車每小時跑60公里，要保證不間斷供電并不難，但高鐵時速高達350公里，在這樣的高速之下，如何保證接觸網、受電弓之間“親密接觸”，無論加速、減速、上坡、下坡都能不離不棄、穩定供電，就不是一件容易的事了。上世紀60年代，日本新干線最高運營時速長期徘徊在每小時210公里，就是因為弓網技術過不了關。

依靠頂層弓網系統的不間斷供電，處于自上而下中間層次的高速列車組飛奔向前，從自主研發階段的“先鋒號”，到引進消化階段的“和諧號”，直到自主創新階段的“復興號”，高速列車技術突飛猛進，以安全控制系統為例，“復興號”高鐵列車上的傳感器多達2500個，一旦出現故障，智能化技術可以發出預警，根據“故障導向安全”規則，列車能夠自動減速甚至自動停車。

2011年，我國發生了“7·23”甬溫線特別重大鐵路交通事故，我當時也是國務院調查組專家組的成員。這次事故的原因，已有了調查結論。事故是由“低級錯誤”引起，中國的高鐵技術沒問題。

下面的是軌道子系統，要處理好輪軌關系，以保證高速列車運行既快速又平穩。中國的無砟軌道在前期引進的基礎上有了新的突破，CRTS-Ⅲ型板式無砟軌道就是一大創新。實際上，我國高鐵線路工程方面的專利數在整個高鐵領域中占比最高。

N：中國制造業一直在提倡“工匠精神”，而高鐵是中國制造業的“名片”。那么，高鐵領域是不是先于其他領域，已經有了“ 工匠”精神呢？

S：高鐵，可以說是最能體現當代中國人“工匠精神”的領域之一。可以舉個例子。為了減少空氣阻力（在時速350 公里高速狀態下運行的列車阻力90%來自空氣），頭車曲面造型復雜，由80多塊蒙皮拼接而成，共有3000多條各種類型的焊縫，加起來共有600多米長，而且都需要曲面焊接。小小的焊接，已成為高鐵的一項關鍵技術，關系到列車的牽引性能和節能降噪，因此對焊接質量有極為嚴格的要求。

中國的焊接師傅做得并不比外國人差，而且還可能更好。在剛過去的十九大上，中車長春軌道客車公司的焊接師傅李萬君作為十九大代表接受記者采訪，十分令人鼓舞。

高鐵不運貨，是大問題嗎？

N：中國是一個大國，西部也在修建高鐵。有觀點認為，這些地方可能客流不足，顯得不經濟。此外，高鐵運客不運貨，提高了客流效率，卻沒有提高物流效率。怎么看？

S：首先，中國是一個大國，必須促進各區域的平衡發展。比如，高鐵的修建，可以幫助中西部一些經濟落后地區發展旅游業，而沿海發達地區的居民也有這種旅游出行的需求。

另外，中國高鐵的布局其實是相當經濟的。在西部地區，考慮到建設成本和運營成本的問題，設計時速是相對低的，比如蘭新高鐵，其設計時速是250公里；海南島環島高鐵也是這個速度，因為海南島面積并不大，主要為旅游服務，這個速度下4小時能繞島一圈，也是比較合適的。但作為連接我國兩大經濟區的京滬高鐵，設計時速則是每小時350公里。運營速度決定建設成本和運營成本，這種時速的不同安排，應該說是充分考慮了運輸需求。

高鐵運客不運貨，這也是出于經濟考慮。因為客運和貨運的目標不一樣，對線路的作用和要求也不同。客運追求快速、貨運追求重載。在較低速度下，客車貨車可以共線運營，而速度越高，線路的轉彎半徑越大，曲線處外軌的超高也越大，這就無法兼顧慢速列車和高速列車的運行安全，客貨運分線運營就成為必要的了。建造貨運高鐵，目前來看，還缺乏足夠的需求。

N：如何看待中國高鐵輸出的前景？日本和我們的競爭很激烈。

S：好的技術，自然就會有足夠大的市場。中國的技術好在哪里？我們不去談那些專業的指標，只說容易被理解的三個方面。

第一，中國高鐵的運營里程最長，占世界高鐵總長的66%，運送的客流最多。日本人一直自我標榜，它的高鐵系統沒有發生過重大事故。而根據世界鐵路聯盟的數據，截至 2017 年 4 月，日本已投入運營的新干線高速鐵路里程為 3041公里，而中國是2.39 萬公里。

截至2016年底，我國運營總里程已完成40億公里，運送客流50億人次，這些指標超過其他國家和地區高鐵的總和。我們的“分母”很大，在這個意義上講，我國高鐵的安全性、可靠性指標已居世界前列。

第二，速度是高鐵極為重要的綜合集成指標。運營速度越快，技術含量就越高，這是一個簡單的道理。目前，日本和法國高鐵的最高運營時速是320公里、西班牙是310公里、德國和意大利是300公里，而中國的京滬高鐵已經達到350公里。

第三，中國高鐵技術的適應性全球第一。為什么？因為中國幅員遼闊，日本、德國和法國都不具備這樣的“先天條件”。

在寒帶比如東北地區，在亞熱帶比如海南，在喀斯特地貌的西南、在黃土高原，乃至沙漠，以及長三角這樣的軟土地區，中國都有成功的建設和運營高鐵的經驗和技術。所以，我們的高鐵既可以進軍東南亞，也可以北上俄羅斯。其他國家不具備這個條件，也沒有這方面的經驗，這是中國“大國優勢”促進技術創新的一個生動案例。