空气“能不能再通俗点儿解释,永磁技术会给轨道交通领域带来怎样的变化?”一个记者抛出的问题略显急促,他迫切想得到一个最言简意赅的答案。
“给你打个形象的比喻吧,我们的永磁同步牵引系统就像一根金箍棒,既节能,又能改变机车的空间结构。”中国南车株洲所基础与平台研发中心副主任许俊峰双手一摊,无奈地笑了笑。其实在场的每一位科研人员都心领神会,十多年的科研成果哪能一两句话就说得清……
轨道交通即将进入“永磁时代”,这块难以量化的新市场在给人们带来极大想象空间的同时,也让巨头间的竞争变得尤为激烈。市场即将爆发,会不会引来行业的一场大洗牌?而谁又将拔得头筹?
空气中充满着火药味儿,然而,对于中国南车来说,这场角逐却更像是一次千载难逢的机会!
厚积薄发
角逐已经持续到了第十个年头。
很长时间,南车株洲电力机车研究所有限公司(简称中国南车株洲所)一直扮演着“追逐者”的角色。
能不能撵得上?什么时候能超越对手?……对于这些问题,从来没有人能给出一个确定的答案,毕竟针对永磁同步牵引系统的研发,中国南车株洲所从起步阶段就已经落后外国近十年的时间。“我们的很多核心技术,包括相关配套产业,确实是落后西方太多了,之前的状态可以说是全面落后!”许俊峰说。
对于任何一位科研人员来讲,全面落后无疑是一种莫大的耻辱。在轨道交通领域,且不说我国全面引进第一代直流牵引系统,直到21世纪初,我国才真正实现批量应用第二代异步牵引系统,而国外早在20世纪80年代就可以成熟应用。在牵引系统方面,中国比外国落后了20年左右的时间!然而,这就像一场恶性循环,中国险些再一次与新时代失之交臂。
上世纪90年代,当人们探讨轨道交通下一步的发展方向时,一名庞巴迪的工程师这样说道:上世纪七、八十年代,异步牵引系统大规模替代了直流牵引系统,现在,永磁同步牵引系统正逐步取代异步牵引系统成为下一代牵引系统!尽管这个颇具前瞻性的预言引起了业内人士的高度重视,但遗憾的是,国人当时还在奋力研发异步牵引系统,如何利用永磁,还是一个遥不可及的梦。
直到2003年,曾创立过国内第一支轨道交通交流传动控制团队的冯江华参加了一场国外的学术会议,一位国外专家发表了关于“永磁同步牵引系统是下一代轨道交通牵引系统技术趋势”的演讲,“永磁”概念再一次引起了关注。冯江华敏锐地意识到,中国南车株洲所必须要抓住这次机会奋起直追,这或许是中国在牵引系统方面唯一一次赶超欧美的机会!回国后,冯江华当即着手组建了国内一支专业技术团队,开展永磁同步牵引系统的基础研究。那时,全球轨道交通行业五大巨头:西门子、三菱、庞巴迪、阿尔斯通、ABB早在南车之前就开始了对永磁同步牵引系统长达十几年的研发,尽管还没有实现商业化运作,但毫无疑问,南车与他们存在着巨大的差距。但冯江华知道,如果能在全面商业化之前赶超欧美,南车完全有可能在“牵引系统新时代”与国外巨头并驾齐驱!
留给中国南车株洲所的时间不多了。彼时,国内关于永磁电机的相关资料寥寥无几,各发达国家在加快研发进度的同时,对外实行技术封锁,我国根本无法引进重大装备技术。中国南车株洲所的一些离退休老科研人员、一些即将毕业的博士生都纷纷自愿加入到研发队伍中来,他们下定决心,无论吃多少苦也要把技术拿下!经过一年的奋战,设计方案和图纸终于做出来了,可到了永磁电机制造工艺这一环节,团队实在太缺乏经验了。尤其是永磁体嵌装技术方面,因永磁体磁性大,稍不留神就会贴附在电机铁心表面,起初他们连永磁体是怎么装进去的都不知道。有一名研发人员每天在车间里与工艺人员讨论制作流程和加工方法,第一台永磁电机样机上的永磁体就是他一块一块亲手嵌装完成的。
尽管条件艰苦,永磁电机设计团队还是逐渐成熟起来。2005年,他们争取来第一个项目——串联式混合动力车用永磁电机,并在一年后设计出了第一台真正意义上的永磁电机产品——JD150。与传统的异步电动机相比,这台永磁电机具有转速稳、效率高、体积小、重量轻、噪声低、可靠性高等诸多特点,节能可达10%以上。其优越的性能,更是给汽车转向架的设计提供了很多空间,使车型设计更完美。2008年,JD150成功装车,打响了永磁团队的“第一枪”!
文章来源:博莱特
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