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堅定不移謀創(chuàng)新主體 3月10日，土耳其伊茲密爾市一號線的BONOVA站，一列輕軌列車正式上線運行。 3月15日，我國首批出口澳大利亞SDA1型交流傳動內燃機車完成交付試驗，完成了運行距離1800km、牽引重量8000t的鐵礦石運輸任務。強大的牽引性能、卓越的控制功能及穩(wěn)定可靠的運用得到澳大利亞方面的高度贊譽。 這些出口歐洲、澳洲的列車，其牽引傳動系統(tǒng)、網絡控制系統(tǒng)等關鍵部件均出自中國南車旗下的南車株洲電力機車研究所有限公司（以下簡稱“中國南車株洲所”），而被歐洲輕軌列車采用尚屬首次。 牽引傳動和網絡控制是兩大標志性技術，具有牽引功率大、速度高、節(jié)能環(huán)保、運營經濟等優(yōu)點，是現代機車車輛（含機車、動車組、城市軌道機車車輛）的“心臟”和“大腦”，被譽為“機車之芯”，是一個國家軌道交通裝備水平高低的重要標志之一，也是重載和高速牽引的基礎。這一“機車之芯”于上世紀八九十年代開始裝備在機車車輛上，并僅為西門子、阿爾斯通、龐巴迪和日本等少數公司和國家所掌握，至今仍被各國視為高度保密的核心技術。 作為中國牽引電傳動領域的翹楚，通過引進消化吸收再創(chuàng)新，中國南車株洲所歷經三代科技專家的努力，終于研制出國產“機車之芯”，掌握了世界軌道交通領域尖端技術。 3年發(fā)明出全新技術模式 配合中國鐵路客運“高速”和貨運“重載”的發(fā)展方向，中國南車株洲所自2003年開始，瞄準國際一流水平，著力提升機車牽引電傳動系統(tǒng)核心技術。 在中國工程院院士、所長丁榮軍的帶領下，中國南車株洲所科技創(chuàng)新團隊結合歐美、日本兩種技術流派的長處，主攻電路研究，僅用3年時間便創(chuàng)造性的發(fā)明了以兩點式和異步電機為主、兼有三點式和同步電機的全新技術模式。 從大系統(tǒng)到大部件、從關鍵材料和關鍵工藝、從核心硬件和核心軟件上向該技術發(fā)起了全面的攻關，中國南車株洲所先后開發(fā)了18種不同型號變流器產品、11種控制模塊、2種型號新型電力電子器件，通過對傳統(tǒng)電傳動技術與高端電力電子、信息化軟件技術的嫁接，中國南車株洲所，這個老牌的中國電力機車牽引電傳動系統(tǒng)集成技術與網絡控制技術的佼佼者，再次確定了國內領先地位，形成了獨有的技術創(chuàng)新體系和創(chuàng)新能力。 春華秋實。先進的牽引電傳動系統(tǒng)和網絡控制系統(tǒng)迅速占據國產高速動車組70%以上份額。 動車組變流器單列功率最大 2008年，隨著中國鐵路技術的不斷進步，以時速300公里為代表的高鐵技術和以更高功率等級為標志的重載機車技術成為新時期我國鐵路機車自主創(chuàng)新的新方向，中國南車株洲所又發(fā)起向世界頂端機車牽引電傳動技術沖刺的步伐。經過6個月夜以繼日的苦攻，具有完全自主知識產權的7200kW大功率電力機車交流傳動電氣系統(tǒng)終于研制成功，并很快成為世界領先的主型電力機車的定型系統(tǒng)，打破了國外新型交流傳動大功率機車幾乎獨占中國市場的局面。其間，國家組織了新一輪的自主高鐵技術的研究。在九大核心技術中，中國南車株洲所主持其中時速300公里以上等級動車組電傳動及控制系統(tǒng)等3項關鍵技術的研發(fā)（牽引變流器、牽引控制和列車網絡控制系統(tǒng)技術），成功解決了困擾高速動車組“變流器功率大、體積小、重量輕”等技術難題，使變流器的功率密度大幅提高了30%，研制出當前世界單列功率最大的動車組變流器。 目前，裝有中國南車株洲所自主交流傳動系統(tǒng)的近1000臺7200kW電力機車已成為我國貨運機車的主力，累計銷售合同超過40多億元，更為重要的是，該項目技術的成功研制，迫使國外公司大幅降價，對比自主系統(tǒng)進入市場前后國外同類產品價格，僅此類型機車已為國家節(jié)約重大裝備投資資金超過20億元。 成功自主掌握IGBT應用技術 在史無前例的“機芯”技術攻關中，IGBT應用技術的成功自主掌握，無疑是最大的亮點。 IGBT，中文名稱絕緣柵雙極晶體管，英文全稱Insulated Gate Bipolar Transistor，它在軌道交通牽引變流器中起著關鍵作用，如果牽引變流器被稱為“機車之芯”，而作為牽引變流器的核心元件，IGBT被稱為“機車之核”。不僅如此，IGBT幾乎還涉及到關于國計民生的各個領域，是節(jié)能和低碳經濟的主要支撐技術之一。 2008年，中國南車株洲所并購了世界著名的半導體公司――丹尼克斯公司，并于2010年在國內建成第一條高壓IGBT封裝線的建設。該IGBT封裝線是在中國南車位于英國的半導體基地的高壓IGBT模塊技術的基礎上，通過吸收國際IGBT模塊的最新技術成果、采用先進的工藝設備建設而成，是一條有競爭力、能滿足軌道交通牽引應用要求的大功率IGBT模塊生產線，具備大功率IGBT模塊封裝與測試能力。封裝線設計產能為每年6萬只大功率IGBT模塊。所生產的模塊主要用來滿足中國軌道交通市場的需求，同時兼顧電動汽車、風力發(fā)電、工業(yè)傳動，智能電網等領域。 2010年5月，中國南車在英國丹尼克斯公司成立功率半導體研發(fā)中心，共同研發(fā)新一代IGBT技術。內容包括了標準的用于軌道交通的焊接式IGBT模塊及全新的用于智能電網的壓接式IGBT模塊，電壓等級最高位。項目由雙方500千伏，為國內目前最高。 2011年5月25日，中國南車株洲所大功率IGBT產業(yè)化基地奠基，標志著我國首條8英寸IGBT芯片生產線項目正式啟動。項目設計年產8英寸芯片12萬片、IGBT模塊100萬只，中國南車株洲所成為國內唯一掌握IGBT芯片設計―芯片制造―模塊封裝―系統(tǒng)應用完整產業(yè)鏈企業(yè)，填補了國內相關技術領域的空白，目前，該項目正有序推進。 僅用4年左右的時間，中國南車株洲所“機芯”技術的科研設計、生產制造和檢驗實驗有了飛躍性的發(fā)展。作為一家科技先導的高科技企業(yè)集團，“科技創(chuàng)新”早也成為牽引中國南車株洲所不斷發(fā)展的一股強大動力引擎，公司銷售收入平均增長率連續(xù)6年保持在40%以上。 來源：科技日報 |
