京雄城際或?qū)⒉捎糜来鸥哞F列車

目前正探討在京雄城際采用永磁高鐵方案的可行性；永磁高鐵已完成30萬公里性能測(cè)試

日前,，中車四方公司副總工程師孟冬華在2018中國永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)研討會(huì)上表示,，我國永磁高鐵列車已經(jīng)完成30萬公里性能測(cè)試,，目前正探討在京雄城際采用永磁高鐵方案的可行性,。

記者了解到,，我國是世界上少數(shù)幾個(gè)掌握高鐵永磁牽引系統(tǒng)技術(shù)的國家,。永磁牽引技術(shù)的地鐵列車已經(jīng)在多個(gè)城市地鐵線路運(yùn)行,，但是基于永磁牽引技術(shù)的高鐵尚未商用,。作為雄安新區(qū)首個(gè)重大項(xiàng)目的京雄城際今年2月開工，北京段明年9月開通,，新機(jī)場(chǎng)至雄安段預(yù)計(jì)將于2020年底投入使用,。

釋疑1

何為永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車？

轉(zhuǎn)速和定子的頻率時(shí)刻同步,，比異步電機(jī)要節(jié)能

中車株洲電力機(jī)車研究所總工程師馮江華介紹,，之所以叫永磁高鐵，因?yàn)橛玫氖怯来烹姍C(jī),，此前的高鐵列車用的都是異步電機(jī),。

簡(jiǎn)單來說,，電機(jī)是要靠電磁力驅(qū)動(dòng)，所以需要有磁場(chǎng),。異步電機(jī)是通過吸收無功電流來建立磁場(chǎng),，但是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，所以稱異步電機(jī),。

馮江華說,，永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和定子的頻率是時(shí)刻同步的。而用來建立磁場(chǎng)的電流也會(huì)有損耗,，所以永磁電機(jī)比異步電機(jī)要節(jié)能,。

那么，為什么以前不大量使用永磁電機(jī),？

因?yàn)檎也坏胶线m的永磁體,。大家日常生活中都會(huì)接觸磁鐵，但是磁鐵的磁性(磁能積)用于大功率的電機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,，直到發(fā)現(xiàn)了稀土永磁,。

鋼鐵研究總院首席專家董生智介紹，現(xiàn)在大量使用的稀土永磁材料釹鐵硼是80年代出現(xiàn),，價(jià)格相對(duì)較低,，但是磁性高?！拔覈⊥劣来挪牧弦褜?shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,，過去與日本、歐洲有比較大的距離,，現(xiàn)在在任何一方面已經(jīng)不落后于他們了,。”董生智說,。

釋疑2

永磁高鐵測(cè)試結(jié)果如何,？

完成了30萬公里運(yùn)用考核，比既有高速動(dòng)車組能耗減少10%

據(jù)孟冬華介紹,，2015年2月,，鐵路總公司下發(fā)了《時(shí)速350公里基于永磁電機(jī)牽引動(dòng)車組技術(shù)條件》。永磁高鐵課題采用了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式,，中車四方公司作為課題承擔(dān)單位,，合作單位包括浙江大學(xué)、中車株洲所旗下公司時(shí)代電氣等,。

2014年-2015年,，永磁高鐵通過了設(shè)計(jì)方案評(píng)審并在青島四方下線了我國第一臺(tái)永磁高鐵樣車。

此后，試驗(yàn)合格完成驗(yàn)收后,，2016年12月起,，永磁高鐵樣車開始了漫長的測(cè)試，截至今年6月,，永磁高鐵樣車完成了30萬公里運(yùn)用考核,，并完成了分解檢查。

中車株洲電力機(jī)車研究所總工程師馮江華介紹,，測(cè)試時(shí)實(shí)現(xiàn)和復(fù)興號(hào)相同的運(yùn)行速度350公里每小時(shí),，測(cè)試顯示，永磁高鐵比復(fù)興號(hào)動(dòng)車組效率高,，永磁高鐵運(yùn)行比既有的高速動(dòng)車組能耗減少10%,。

孟冬華具體介紹，永磁牽引高速動(dòng)車組在大西線測(cè)試時(shí),，彎道,、隧道等線路條件較差的情況下，仍比CRH380A(時(shí)速380公里級(jí)別高速動(dòng)車組)在滬杭線的測(cè)試更節(jié)能,。2017年6月,，永磁牽引高速動(dòng)車組和CRH380A動(dòng)車組在成渝線進(jìn)行了能耗對(duì)比測(cè)試，其中長距離,、大站停的工況,，整車節(jié)能約8.4%，停站次數(shù)比較多的工況整車節(jié)能約10%,。

釋疑3

永磁與和諧號(hào)有何區(qū)別,？

軸距由2500mm增至2600mm，需裝備動(dòng)力系統(tǒng)的車廂變少了

孟冬華介紹,，永磁高鐵設(shè)計(jì)的樣貌跟CRH380A類似,，斷面、主結(jié)構(gòu)和車頭都跟和諧號(hào)類似,，“主要是考慮乘客對(duì)現(xiàn)有高鐵相貌已經(jīng)接受,。”

不過,，永磁高鐵列車還是有變化的,，比如軸距由2500mm增加到了2600mm。更大的變化是,，使用永磁電機(jī)后，需要裝備動(dòng)力系統(tǒng)的車廂變少了,。

“一組8車廂的動(dòng)車組,，原來是需要6節(jié)車廂裝備動(dòng)力，采用永磁同步牽引系統(tǒng)后，則只需要4節(jié)車廂裝備動(dòng)力即可,，這樣減少了動(dòng)拖比(即指一列固定編組的列車中,，動(dòng)力車與無動(dòng)力車的比例)，即以前是6動(dòng)2拖,，永磁高鐵只需要4動(dòng)4拖,，節(jié)省2輛動(dòng)車的牽引系統(tǒng)成本?！泵隙A說,。

在孟冬華看來，永磁牽引系統(tǒng)在功率密度,、節(jié)能等方面優(yōu)勢(shì)明顯,，國外軌道交通領(lǐng)域也正在進(jìn)行推廣應(yīng)用。我國擁有世界最大的鐵路網(wǎng),，因而高速列車節(jié)能降耗尤為重要,。永磁高鐵具有損耗底、效率高的優(yōu)點(diǎn),，未來必將得到產(chǎn)業(yè)化推廣,。

釋疑4

永磁技術(shù)應(yīng)用前景如何？

將應(yīng)用到電動(dòng)汽車,、磁浮交通領(lǐng)域

據(jù)介紹,，目前，永磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)在軌道交通,、風(fēng)力發(fā)電,、中央空調(diào)等工業(yè)領(lǐng)域都有運(yùn)用。中國工程院院士劉友梅認(rèn)為,，永磁驅(qū)動(dòng)將推進(jìn)我國儲(chǔ)能式交通,，中低速磁浮交通、高速磁浮交通,，以及虛擬智軌列車的發(fā)展,。

此外，永磁驅(qū)動(dòng)還有一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域,，那就是正在發(fā)展的新能源汽車業(yè),。

新能源汽車專家、中國工程院院士孫逢春認(rèn)為,，新能源汽車將來要求輕量化,，必須做永磁驅(qū)動(dòng)?！坝来烹姍C(jī)體積小,、效率高,、重量輕，已經(jīng)是大家的共識(shí)”,。

“去年我國新能源汽車銷量是77.7萬輛,，連續(xù)三年排名世界第一，占世界產(chǎn)銷量50%以上,。這么多的新能源汽車,，配制電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要是國產(chǎn)的，電機(jī)以永磁電機(jī)為主,，異步電機(jī)已經(jīng)占很小的部分,。”中車株洲所首席專家郭淑英介紹,，除了集中驅(qū)動(dòng)之外,，現(xiàn)在永磁輪轂電機(jī)也成為研發(fā)熱點(diǎn)，因?yàn)椴捎幂嗇炿姍C(jī)以后,，車輛可以騰出很大空間,。

所謂永磁輪轂電機(jī)，就是將電機(jī)裝在輪子上,?！安贿^，現(xiàn)在因?yàn)槌杀締栴},，永磁輪轂電機(jī)還沒法在公交車或者民用車上使用,，但是在特定使用場(chǎng)合有一定的應(yīng)用市場(chǎng)，比如機(jī)場(chǎng)擺渡車,、軍用車輛等,。”郭淑英說,。

■ 背景

長沙投入運(yùn)營首列永磁地鐵

雖然永磁高鐵還未真正投入運(yùn)營,，但是永磁地鐵卻進(jìn)入人們生活已有2年之久。

記者了解到,，2003年,，中車株洲所在國內(nèi)率先開展軌道交通領(lǐng)域的永磁同步牽引系統(tǒng)研究。2016年,，全國首列永磁地鐵在長沙地鐵1號(hào)線正式投入載客運(yùn)營,。

據(jù)長沙軌道交通總經(jīng)理周曉明介紹，目前這列永磁地鐵列車已經(jīng)安全運(yùn)營23萬公里,，總體安全可靠,、噪音低、節(jié)能,，經(jīng)過測(cè)試,，運(yùn)行期間節(jié)能率超過30%,。

據(jù)長沙軌道交通集團(tuán)副總工程師肖利君介紹,，“永磁牽引列車載客運(yùn)營一年后,，運(yùn)行里程約10萬公里的時(shí)候進(jìn)行了返廠解體檢查。解體后的電機(jī),，經(jīng)檢驗(yàn)一些指標(biāo)均無變化,，據(jù)我們觀察的現(xiàn)象，電機(jī)永磁材料沒有失磁現(xiàn)象,?！?/p>

除了長沙地鐵1號(hào)線，馮江華介紹,，他們已經(jīng)同十幾個(gè)城市的地鐵線路簽訂了永磁牽引技術(shù)合同,，正在逐步交付階段。目前,，北京地鐵八號(hào)線,、天津地鐵六號(hào)線的“永磁地鐵”已具備載客運(yùn)營資質(zhì)。

此外,，廈門,、深圳、寧波,、佛山等城市也即將開展“永磁地鐵”的應(yīng)用,。9月8日，中車時(shí)代電氣下線了第10000輛城軌牽引系統(tǒng),，這臺(tái)牽引系統(tǒng)采用了永磁牽引,，將應(yīng)用到寧波地鐵四號(hào)線上。

記者 李玉坤