中国高铁:极速飞车自主创新的领跑者

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原标题:中国高铁:自主创新的领跑者 开栏的话: 今年是中国改革开放40周年,为纪念这个重大历史时刻,本报特开设“改革开放40年:产业聚焦光辉岁月”栏目,从专利的视角,透视高铁、汽车、互联网等产业是如何通过自主创新实现高质量发展,并逐步引领世界

原标题:中国高铁:自主创新的领跑者

中国高铁:极速飞车自主创新的领跑者

开栏的话:

今年是中国改革开放40周年,为纪念这个重大历史时刻,本报特开设“改革开放40年:产业聚焦光辉岁月”栏目,从专利的视角,透视高铁、汽车、互联网等产业是如何通过自主创新实现高质量发展,并逐步引领世界潮流的蜕变过程。

从时速几十公里的绿皮车,到时速350公里的高铁,改革开放以来,“有一种速度叫中国速度,有一种骄傲叫中国高铁。”截至2017年底,我国高铁的营业总里程已超过2.5万公里,“和谐号”“复兴号”成为越来越多百姓出行的首选,中国高铁成为我国“走出去”的一张靓丽名片。

高铁技术发端于西方,始于日本,兴于欧洲,盛于中国。中国高铁一路从“跟跑”“并跑”到“领跑”,既跑到了西方高铁先行者的前面,也成为我国科学技术自主创新的一面旗帜。

“跟跑”后定调自主创新

“水滴石穿,非一日之功”,我国高铁自主化发展同样如此,其孕育和发展经历了几十年的规划研究、技术攻关和建设实践。

北京交通大学教授贾利民从1995年开始承担高铁相关研发项目至今,参与和见证了我国高铁发展的全过程。他将我国高铁的发展分为4个阶段:20世纪90年代初到2004年为孕育阶段,主要是学习和尝试,研发了一些自己的技术,包括建成“广深准高速铁路”“秦沈客运专线”,也研发了我国第一代高铁电力动车组“大白鲨”“中华之星”;2004年至2008年为引进消化吸收阶段,以引进日本、德国、法国、加拿大等国的高铁制造技术为主;2008年至2012年为自主创新阶段,以科技部和前铁道部联合发起实施的《中国高速列车自主创新联合行动计划》为标志,该计划诞生了被欧洲人称为“中国高铁革命”的“和谐号CRH380系列”高速列车;2012年至今为持续创新阶段,在“和谐号380系列”平台技术的基础上继续拓展创新。

我国高铁自孕育之初就没有停止过研发工作,但真正定下自主创新基调是在2008年。这一年原铁道部与科技部联合启动了《中国高速列车自主创新联合行动计划》(下称联合行动计划)。贾利民介绍,联合行动计划从2006年下半年就开始筹备,这期间关于技术路线有过激烈的争论。

当时有一种流行的观点认为可以用“技术换市场”,靠外国高铁巨头在国内做合资企业的模式来推动高铁发展。另一种观点则坚持我国必须在借鉴的基础上研发自己的高铁技术,这也是科技部坚持并得到广大铁路科技和产业界支持的观点。“我当然坚定地支持自主创新。”最终,自主创新路线获得前铁道部的认可,贾利民成为联合行动计划专家组副组长。

联合行动计划是我国第一次全面系统、目标明确地开展高速铁路核心装备与系统研发,涉及到高速列车以及高速铁路全部关键系统装备,包括整车集成、空气动力学、承载系、走行系、传动和制动系、列车控制网络、牵引供电、关键材料及零部件、列车运行控制、高速铁路运输组织十个大项目。“拥有自主知识产权,体现世界最高水平,符合中国国情。”贾利民介绍,这是当时联合行动计划专家组提出的目标。

这也是我国铁路系统第一次打破封闭积习,集全国优势之力,政产学研用深度联合、协同攻关。贾利民介绍,当时参加研究的单位包括现在的中车青岛四方、中车长客、中车唐山3家主机厂,十几家主要的子系统提供商,500多家零部件的配套商;25家国内相关领域研发能力较强的高校院所,科技人员总数达1万多人。

集中力量办大事,自主创新的成果很快显现,联合行动计划交出了CRH380系列高速列车这份答卷。“当时我们请了美国知名的知识产权律师事务所,对CRH380A全部知识产权进行审计,最后结果是该车型和即有发达国家高速列车技术知识产权之间不存在法律冲突。”贾利民介绍,这是我国第一代拥有自主知识产权、达到世界先进水平且大规模服役的高速列车。

“并跑”时注重专利布局

“雄关漫道真如铁”。自联合行动计划以后,中国高铁驶入自主创新快速通道。贾利民先后担任“十二五”中国高速列车科技重点专项专家组组长、“十三五”先进轨道交通重点专项专家组组长,主持了系列研发项目。而参与联合行动计划和专项的众多厂商、科研院校和科技人员也成为推动我国高铁不断发展的创新之源。

高铁技术是一个复杂的系统,按技术体系可分为工务工程、牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理等。集慧智佳知识产权咨询公司交通事业部总监王淑敏经过专利检索发现,近年来,我国企业在高铁相关领域的授权量呈现快速增长趋势,其中,在铁路基建、高速列车、通信信号、安全监控等领域尤为集中。在消化吸收再创新基础上, 我国高铁进入了自主研发创新的新阶段。

以我国高铁广泛采用的无砟轨道技术为例,王淑敏介绍,自20世纪90年代以来,为适应发展高铁的需求,我国就提出建设可适用于隧道、桥梁和大型车站等地段的弹性支承块式、长枕埋入式及板式无砟轨道,先后引进了德国和日本的无砟轨道,在此基础上研制出了自己的CRTSⅠ型、CRTSⅡ型和CRTS Ⅲ板式无砟轨道系统。虽然我国曾引进并受益于国外无砟轨道技术,但发展至今我国已在无砟轨道结构、附件、铺设等核心技术方面布局了大量专利,在配套机械或工具、水泥材料等外围技术方面也有一定比例的专利布局。

再以广受关注的动车组为例,此前,曾有德国媒体报道我国动车组“是依赖外国帮助并获得全套技术的结果”,但实际上,“我国高速动车组技术经历引进消化吸收再创新的过程后,在核心技术方面取得了重大突破,进入了全新的创新阶段。”中车集团科技管理部负责人介绍。

王淑敏通过检索发现这些创新成果也如实反应在专利授权量上。从专利申请人看,中车集团的各主机厂和研究所都拥有了大量的专利,另外相关科研院所,如铁科院、北京交通大学、西南交通大学等也布局了大量相关专利。与此同时,国外企业也十分重视中国市场,西门子、阿尔斯通、庞巴迪和川崎都在中国拥有一定数量的专利。中车集团科技管理部上述负责人介绍,中车集团在整车设计、主要零部件如转向架、电气设备等方面都有重大技术突破,并拥有相当数量的专利。

“领跑”须加快“走出国门”

改革再出发,风起好扬帆。2017年,我国新一代标准动车组“复兴号”投入使用,持续运营时速达到350公里,并具备时速400公里以上的运营速度储备,成为全球运行速度最快、更安全、更可靠的动车组列车。目前,中国已经成为世界上少数几个能够提供包括基础设施、移动装备、运营管理等高速铁路成套技术的国家之一。

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