陕西伏安电气科技有限公司:电力之战,谁笑到最后?
这场始于19世纪80年代的“电力大战”主角是爱迪生与特斯拉、威斯汀豪斯,其结果至今影响着世界。
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“交直流”的博弈
《电力之战》讲述了天才发明家爱迪生及其助手英萨尔,与天才工程师特斯拉及其投资者威斯汀豪斯之间进行的商业大战。
爱迪生首先发明了“直流电”,并将其推广至商业领域。为争夺电力供应市场,商业大亨威斯汀豪斯则投下重金研究“交流电”,协同“后起之秀”特斯拉将高压交流电引入输电系统,与爱迪生展开了残酷商业竞争和巅峰对决。
红方
影片中的红方男一号,“发明大王”爱迪生,在1882年从改良的电灯泡出发,设计建成了第一个实用的照明直流电网,获得世界瞩目的同时却不知仍存难题。那个时候,低电压直流线路上的能量损耗很大,只有市中心的发电站周围1英里才能享用到电力,昂贵的价格使其注定无法得到普及。
(ps:直流是什么?直流电,电流方向不会随时间变化,好比打开的水龙头,“直”着正极流到负极,生活中常见的干电池、锂电池,采用的就是直流电。)
大战的蓝方核心人物,28岁的天才尼古拉·特斯拉1884年来到爱迪生身边,却经历了一段相爱相杀的故事。于是“不懂美式幽默”(影片中爱迪生如此调侃)的特斯拉开始与“商业大亨”威斯汀豪斯合作建设交流电网。
(再多嘴解释一句:交流电,电流方向、大小都会随着时间变化,好比波浪起起伏伏,“交”替变化。生活中插座里的220伏电,就是1秒改变方向100次,“正弦波”状的交流电。)
他们建设的交流系统能更高效地利用蒸汽机、水轮机的能量,还可以把电力传输到更远的地方。特斯拉发明的异步电动机更使交流电在远方的工厂里人气大涨。
直流电和交流电的版图之争进入白热化。直至芝加哥世界博览会上交流照明方案取胜,尼亚加拉瀑布交流电站建成,在隆隆的水声和白茫茫的巨大水汽中,特斯拉代言的交流电成为阶段赢家,即将迎来崭新的光明未来。
斗转星移间,交流电网遍布世界各地,中国交流电网也逐步形成。
交流电网以其优异的生产和调压性能不断发展着。不过在长期的运行维护中,电力人也发现了交流电系统的一些棘手问题。随着电网上的发电机和线路越连越多,整个系统的控制难度也越来越大。就好比很多匹马共同拉着一辆车,不仅要速度一样(电压一致),还要步伐一致(频率、相位一致),才能跑的稳;而一匹马跑偏了,往往会带着其他马一起乱了阵脚。马越多,一起控制起来也越难。
“直流”的再度崛起
面对这些棘手问题,我们的男一号,爱迪生曾经主导的“直流”又重新回到了大家视野里。
通过直流电系统连接的两个交流系统不要求完全同步,就好比一列火车,只要速度一样就可以连在一起,车是送货还是送客,车厢里有没有人跑步都没有关系。这样就大大提高了整个系统的稳定性,尤其适合不同大区电网间的互联场景。
而且直流输电线路只需要正、负两相的两根导线,相比于交流的A、B、C三相的三根导线,价格便宜,占用空间还少。直流输电就好比是直达高铁,跑的越远,效益越高,跟我们国家的“西电东送”战略那是一拍即合!
于是乎,1987年,中国第一个高压直流输电工程,浙江第一条自行研制、施工、调试、运行的100千伏宁波-舟山直流输电工程联网试送电成功,解决了大陆向海岛输电的问题,促进了中国高压直流输电技术的成长。此后,不少特高压直流输电工程也相继投运。远方的清洁电力坐着特高压直流输电线路的“直达高铁列车”,源源不断地向我们输送而来。
特高压直流输电工程换流站
金华换流站开展高端换流变特殊试验
在浙江,电网企业还进一步研究并实用了直流输电技术的PRO版本——柔性直流输电技术。这项新技术有着更强的适应能力,更高的灵活性和弹性,让直流电的快速列车从点对点的直达到四通八达,甚至辅助交流电网运行,还具有环保性好,占地面积小的优点,能“应聘”太阳能等清洁能源并网、孤岛供电、大型城市供电等工作场景。
2014年,舟山五端柔性直流工程投运。作为世界上首个五端柔性直流工程,舟山工程填补了多项国内乃至世界的技术空白,为舟山海岛的快速发展提供了坚强电能的保障。
舟山多端柔性直流输电示范工程
舟山多端柔性直流输电示范工程阀厅
从高大上的“高压直流输电”回到日常生活中,虽然交流插座无处不在,但仔细观察就可以发现,现在的很多IT产品和家电是使用直流电的。手机、笔记本电脑有个适配器,就是为了把交流电转换成直流电。冰箱、洗衣机、空调为了有更好的性能,纷纷把变频直流电机当作卖点。连如今“特斯拉”牌的电动汽车,用的也是电池供应的直流电。
同时,太阳能、风能等清洁能源也渐渐走进我们的生活,这些可再生能源在并网前,有的天生就是直流电比如光伏发电,其他的发电形式也普遍有先转换成直流电的过程,再转换回交流电才能让电网更高效地利用。城市的大充电宝“储能电站”电池里,流动的还是直流电!
看到这里,可能有人会问,既然如此,如果省去交流转换的环节,直接从直流电源传输到直流负荷岂不是更高效?
对!直流配电网技术便这样应运而生。但这早已不再是影片中“爱迪生”年代的直流电网。
现在的直流配电网依靠依靠新技术、新方法,不仅能解决叫爱迪生头疼的电压难变换、故障难处理的问题,还能实现电网的灵活控制,完美应对直流源-网-荷-储之间的能量交互。
大江东直流配网系统现场试验
“交直流”的未来想象
说到这儿是不是觉得,新技术加持下的直流输电、配电、用电系统已经大有可为,甚至有赶超交流电系统的趋势呢?不过,谁能笑到最后还是不一定。
比如浙江,目前已建成以“两交两直”特高压电网为核心的骨干网架,在十四五规划期间还将有第三、四回特高压直流入浙。
直流异军突起,交流百年发展,技术、经济和需求才是检验它们的硬道理。目前“交流”和“直流”在世界最大的中国电网中各取所长,各司其职的模式已受到了各界的认同,就像巨轮只有依靠深水港才能平稳进出,道路只有连接起高速公路和乡间小道才能真正地“想去哪,就去哪!”也正如影片结尾爱迪生感慨着“围墙论”时,威斯汀豪斯说:“根本不盖围墙,院子就会变成两倍大!”
19世纪至今,电力系统已经经历了诞生之初的直流,种种原因下的交流胜出,直流技术的重新崛起……而当下的交直流之战也已不是纯粹的商战,更是为了能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设,进一步降低用电成本,提升效能,促使电网向更高的承载力,更好的互动性、自愈性发展的技术尝试与碰撞。让“交直流”一起为电网贡献更多安全高效的可能。
在知识爆炸的21世纪里,未来电力发展走向何方?留给我们的想象空间是无限的。而当它真正降临之时,相信我们也能像面对着新型白炽灯时的爱迪生那样,沉醉其中,并知道世界将会从此不同!
这场始于19世纪80年代的“电力大战”主角是爱迪生与特斯拉、威斯汀豪斯,其结果至今影响着世界。
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“交直流”的博弈
《电力之战》讲述了天才发明家爱迪生及其助手英萨尔,与天才工程师特斯拉及其投资者威斯汀豪斯之间进行的商业大战。
爱迪生首先发明了“直流电”,并将其推广至商业领域。为争夺电力供应市场,商业大亨威斯汀豪斯则投下重金研究“交流电”,协同“后起之秀”特斯拉将高压交流电引入输电系统,与爱迪生展开了残酷商业竞争和巅峰对决。
红方
影片中的红方男一号,“发明大王”爱迪生,在1882年从改良的电灯泡出发,设计建成了第一个实用的照明直流电网,获得世界瞩目的同时却不知仍存难题。那个时候,低电压直流线路上的能量损耗很大,只有市中心的发电站周围1英里才能享用到电力,昂贵的价格使其注定无法得到普及。
(ps:直流是什么?直流电,电流方向不会随时间变化,好比打开的水龙头,“直”着正极流到负极,生活中常见的干电池、锂电池,采用的就是直流电。)
大战的蓝方核心人物,28岁的天才尼古拉·特斯拉1884年来到爱迪生身边,却经历了一段相爱相杀的故事。于是“不懂美式幽默”(影片中爱迪生如此调侃)的特斯拉开始与“商业大亨”威斯汀豪斯合作建设交流电网。
(再多嘴解释一句:交流电,电流方向、大小都会随着时间变化,好比波浪起起伏伏,“交”替变化。生活中插座里的220伏电,就是1秒改变方向100次,“正弦波”状的交流电。)
他们建设的交流系统能更高效地利用蒸汽机、水轮机的能量,还可以把电力传输到更远的地方。特斯拉发明的异步电动机更使交流电在远方的工厂里人气大涨。
直流电和交流电的版图之争进入白热化。直至芝加哥世界博览会上交流照明方案取胜,尼亚加拉瀑布交流电站建成,在隆隆的水声和白茫茫的巨大水汽中,特斯拉代言的交流电成为阶段赢家,即将迎来崭新的光明未来。
斗转星移间,交流电网遍布世界各地,中国交流电网也逐步形成。
交流电网以其优异的生产和调压性能不断发展着。不过在长期的运行维护中,电力人也发现了交流电系统的一些棘手问题。随着电网上的发电机和线路越连越多,整个系统的控制难度也越来越大。就好比很多匹马共同拉着一辆车,不仅要速度一样(电压一致),还要步伐一致(频率、相位一致),才能跑的稳;而一匹马跑偏了,往往会带着其他马一起乱了阵脚。马越多,一起控制起来也越难。
“直流”的再度崛起
面对这些棘手问题,我们的男一号,爱迪生曾经主导的“直流”又重新回到了大家视野里。
通过直流电系统连接的两个交流系统不要求完全同步,就好比一列火车,只要速度一样就可以连在一起,车是送货还是送客,车厢里有没有人跑步都没有关系。这样就大大提高了整个系统的稳定性,尤其适合不同大区电网间的互联场景。
而且直流输电线路只需要正、负两相的两根导线,相比于交流的A、B、C三相的三根导线,价格便宜,占用空间还少。直流输电就好比是直达高铁,跑的越远,效益越高,跟我们国家的“西电东送”战略那是一拍即合!
于是乎,1987年,中国第一个高压直流输电工程,浙江第一条自行研制、施工、调试、运行的100千伏宁波-舟山直流输电工程联网试送电成功,解决了大陆向海岛输电的问题,促进了中国高压直流输电技术的成长。此后,不少特高压直流输电工程也相继投运。远方的清洁电力坐着特高压直流输电线路的“直达高铁列车”,源源不断地向我们输送而来。
特高压直流输电工程换流站
金华换流站开展高端换流变特殊试验
在浙江,电网企业还进一步研究并实用了直流输电技术的PRO版本——柔性直流输电技术。这项新技术有着更强的适应能力,更高的灵活性和弹性,让直流电的快速列车从点对点的直达到四通八达,甚至辅助交流电网运行,还具有环保性好,占地面积小的优点,能“应聘”太阳能等清洁能源并网、孤岛供电、大型城市供电等工作场景。
2014年,舟山五端柔性直流工程投运。作为世界上首个五端柔性直流工程,舟山工程填补了多项国内乃至世界的技术空白,为舟山海岛的快速发展提供了坚强电能的保障。
舟山多端柔性直流输电示范工程
舟山多端柔性直流输电示范工程阀厅
从高大上的“高压直流输电”回到日常生活中,虽然交流插座无处不在,但仔细观察就可以发现,现在的很多IT产品和家电是使用直流电的。手机、笔记本电脑有个适配器,就是为了把交流电转换成直流电。冰箱、洗衣机、空调为了有更好的性能,纷纷把变频直流电机当作卖点。连如今“特斯拉”牌的电动汽车,用的也是电池供应的直流电。
同时,太阳能、风能等清洁能源也渐渐走进我们的生活,这些可再生能源在并网前,有的天生就是直流电比如光伏发电,其他的发电形式也普遍有先转换成直流电的过程,再转换回交流电才能让电网更高效地利用。城市的大充电宝“储能电站”电池里,流动的还是直流电!
看到这里,可能有人会问,既然如此,如果省去交流转换的环节,直接从直流电源传输到直流负荷岂不是更高效?
对!直流配电网技术便这样应运而生。但这早已不再是影片中“爱迪生”年代的直流电网。
现在的直流配电网依靠依靠新技术、新方法,不仅能解决叫爱迪生头疼的电压难变换、故障难处理的问题,还能实现电网的灵活控制,完美应对直流源-网-荷-储之间的能量交互。
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直流异军突起,交流百年发展,技术、经济和需求才是检验它们的硬道理。目前“交流”和“直流”在世界最大的中国电网中各取所长,各司其职的模式已受到了各界的认同,就像巨轮只有依靠深水港才能平稳进出,道路只有连接起高速公路和乡间小道才能真正地“想去哪,就去哪!”也正如影片结尾爱迪生感慨着“围墙论”时,威斯汀豪斯说:“根本不盖围墙,院子就会变成两倍大!”
19世纪至今,电力系统已经经历了诞生之初的直流,种种原因下的交流胜出,直流技术的重新崛起……而当下的交直流之战也已不是纯粹的商战,更是为了能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设,进一步降低用电成本,提升效能,促使电网向更高的承载力,更好的互动性、自愈性发展的技术尝试与碰撞。让“交直流”一起为电网贡献更多安全高效的可能。
在知识爆炸的21世纪里,未来电力发展走向何方?留给我们的想象空间是无限的。而当它真正降临之时,相信我们也能像面对着新型白炽灯时的爱迪生那样,沉醉其中,并知道世界将会从此不同!
【不一样的山东 | 极速高铁,青岛造!】2021年7月20日,由中国中车研制、具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁浮交通系统在青岛成功下线。这是世界首套设计时速达600公里的高速磁浮交通系统,标志着中国高速磁浮成套技术和工程化能力获得新突破。“车厢内科技感强烈,有一种科幻的视觉冲击,启动时感觉不到起浮晃动,非常平稳、安静,几乎没有噪音。”青岛轨道交通产业示范区产业发展部部长范子龙,这样描述试乘时的感受。
这已经不是青岛第一次见证中国铁路的历史时刻。
1952年7月26日,四方铁路机车厂南广场沸腾的人群曾目睹了新中国第一台国产火车头“八一号”的成功试车。
从“八一号”、“和谐号”、“复兴号”,再到此次落地的高速磁悬浮交通系统,青岛在中国轨道交通装备制造中举足轻重作用不容忽视:青岛生产的高铁动车占全国运营动车组约60%,地铁车辆约占25%。
换言之,在21世纪前20年中国建成的全球最大高速铁路网上,奔跑的高铁列车,往往是青岛造;青岛的高铁产业集群,成为这个城市新时代又一耀眼的经济新势能。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方”)方面对经济观察报表示,青岛拥有门类齐全、结构完备的工业体系,以及一批世界知名的制造业企业。青岛在推动创新方面,充分尊重企业的主体地位,依靠企业主导的规模化、产业化、自主化的创新,不断培育和形成新的增长点。青岛持续打造产业链、资金链、人才链、技术链“四链合一”加优质高效政务服务环境的“4+1”发展生态,把城市的优势转化为促进创新、推动发展的重要力量。
另一方面,轨道交通产业也为青岛这座城市的经济发展,提供了源源不断的活力。
成立于2018年的青岛轨道交通产业示范区(以下简称示范区),是这种产业和城市互动的典型:青岛90%轨道交通产业聚集于此,这里坐落着中车四方等三家主机厂,以及127家高新技术企业、130家科技型中小企业、20家省级以上高端研发平台——其中包括由中车集团和青岛市共建的国家高速列车技术创新中心。
创新力量随着轨道交通的供应链,在产业和城市间流动、交互,“一方面龙头企业为周边的产业配套企业提供了订单,也为产品创新和企业发展带来了机会。另一方面产业的配套企业,能够为轨道交通发展提供优质的产品和服务。另外,其中一些围绕轨道交通供应链诞生的技术,可以拓展应用于其他产业领域,形成良性互动。”范子龙说。
范子龙介绍,接下来示范区将突出发展轨道交通装备制造及关联产业、新材料新能源产业、新一代信息技术产业,配套发展现代服务业。到2035年,示范区进入成熟发展期,轨道交通全产业链产值突破5000亿元,轨道交通装备产业规模与竞争力全国大幅领先,建成具有全球影响力的轨道交通产业集群,打造一批领航型企业和国际知名品牌。
产业基因
青岛是一座拥有“火车基因”的城市。
1900年,中车青岛四方机车车辆股份有限公司的前身即四方机车车辆厂在青岛成立。新中国成立后,四方机车厂又成为共和国机车车辆的摇篮。
20世纪80年代,四方车辆厂投入近亿元,在棘洪滩制造基地开始了其自1949年以来规模最大的一次技术改造。这一举措让青岛的轨道交通产业从市北区转移至城阳区,也让棘洪滩从原有的一片盐碱地逐渐发展成轨道交通产业的聚集地。
作为中国中车的核心公司,中车四方在中国高铁时代发挥了巨大的作用:这里诞生了中国首列时速200公里的高速动车组、首列时速300公里的高速动车组、首列时速380公里的高速动车组、首列“复兴号”动车组和首列城际动车组。
据中车四方相关人士介绍,目前从中车四方驶出了1600多组(标准组)高速动车组,是中国在线运营高速动车组数量最多的企业。
伴随着中车四方等主机厂的发展,青岛轨道交通产业规模也迎来了快速增长。2020年,示范区的轨道交通全产业链产值突破1100亿元,青岛生产的高铁动车占全国运营动车组约60%,地铁车辆约25%。按照赛迪研究院预测,2035年,青岛轨道交通产业集群总规模将达到7800亿元。
产城互动
截至2020年底,全国铁路运营里程已达14.6万公里,其中高铁近3.8万公里。2021年国家发改委等4部门印发了《关于进一步做好铁路规划建设工作的意见》,对新建高速铁路提出了客流密度等标准要求。此后,在国家发改委一季度新闻发布会上,新闻发言人孟玮在回答记者上述文件是否意味着“铁路建设全面收紧”时表示,“铁路建设中也暴露出片面追求高标准、重高速轻普速、重客运轻货运、重投入轻产出等问题,亟待得到妥善解决”。
在这一背景下,青岛轨道交通产业的下一步发展方向在哪?
围绕整车厂和关键零部件制造厂,长春、成都、株洲等多个城市形成了比较优势不同的轨道交通产业集群。
其中,青岛拥有扎实的产业链基础,但与其他轨道交通产业集群相比,仍存在一些短板。比如在动车九大关键技术方面,落地青岛主要有五项;主变流器、制动系统、牵引变压器等方面,青岛尚未形成大规模量产配套,部分产业环节薄弱或缺失。
此外,轨道交通拥有一个漫长的产业链,从上游的技术研究、设计开发、设计咨询,到中游的建设施工、装备制造,再到下游的运营维护、增值服务等,青岛目前的轨道交通产业链主要集中于装备制造环节,即利用主机集成商的地位与影响力,以及国家高速列车技术创新中心的平台优势,产业发展具有极大的扩展空间与潜力。
如何与产业形成更有有效的互动,如何在产业的周期波动中寻找到下一步的技术方向,是青岛以及每一个轨道交通产业聚集城市需要思考的问题。
轨道交通产业示范区,即是青岛给出的应对方案之一。
为推动轨道交通产业高质量发展,青岛市于2013年成立青岛城阳工业园区(挂青岛轨道交通产业开发区管理委员会牌子),于2018年将其由城阳区政府直属单位升级为市政府派出机构,正式成立青岛轨道交通产业示范区。这是一个以轨道交通产业为主导的新型工业园区,也是青岛市唯一一个先有产业、后有园区的功能区。
“如果放由产业自然发展,可能会遭遇发展瓶颈,多年后就会遇到‘天花板’,青岛市也意识到了这一点,这也是示范区成立的一个初衷”,范子龙说。
示范区成立后,内设部门瘦身精简,在人事、薪酬管理等方面做出了一系列调整,优化了营商环境,同时实行了市场化、专业化的“双招双引”,以纵向拉长产业链、横向拓宽产业宽度为目标,引导示范区轨道交通产业发展。
“纵向拉长产业链条”,即以一辆动车整车为蓝本,分解零部件组成,以这些组成逐一进行精准招商,实现补链、延链、强链;“横向拓宽产业宽度”,就是围绕中车配套产业链部署创新链、围绕创新链布局拓展关联产业链。
范子龙介绍,在产业方面,示范区将突出发展轨道交通装备制造及关联产业、新能源新材料产业、新一代信息技术产业,配套发展现代服务业。其中,新能源包括突破高能量密度储能装置和能量管理策略关键技术,开发锂电池、燃料电池、超级电容、超导储能等产品;新材料重点发展以碳纤维为代表的复合材料、钛合金材料、半导体材料、石墨烯复合材料,以及新型涂料、环保材料、减振降噪材料等。
“轨道交通产业包括两个范围,一个是装备制造核心圈层,另一个是延伸圈层,而后者将会是示范区发展的主要方向,包括新能源、新材料等,这个圈层的产业外溢作用强,对青岛本地其他产业发展也能带来很好的推动作用”,范子龙说。
创新底座
创新是青岛轨道交通产业和这座城市共同的底座,并正在产业发展中发挥重要作用。
中车四方方面对经济观察报表示,“创新”是驱动中车四方发展的第一动力。而青岛是国家首批沿海开放城市和创新型城市,区位优势明显,气候条件适宜,吸引了海内外众多企业、大学、科研院所落户创业,聚集了丰富的科创资源,是国家创新体系的重要组成部分。
2016年9月5日,科技部、国务院国资委共同推动建设的第一个国家技术创新中心——国家高速列车技术创新中心,在青岛设立,是集政府、科研院所、高校、企业等多方力量共同构建的国际化、专业化创新平台。
如今,国家高速列车技术创新中心正在成为央地、产研等不同创新力量汇集的平台。
范子龙介绍,中车、青岛双方已累计投入65亿元用于该中心的载体建设,布局建设高端实验平台、产业化研究院等产业项目15个。其中,高速磁浮实验中心、高速磁浮试制中心等技术创新平台交付使用,中车大数据中心等12个产业项目开工在建。
此外,青岛市政府和中车联合设立总规模40亿元的中国(青岛)转型升级基金,重点支持轨道交通产业相关的新材料、关键零部件、新一代信息技术等领域发展。
中车四方方面介绍,国家高速列车技术创新中心以青岛为核心区域,充分发挥中国中车的行业引领作用,具有“聚智、协同、转移、辐射、合作”功能,打造轨道交通科技创新“火车头”,对突破国家高端轨道交通装备领域关键技术,面向全球竞争抢占高铁产业发展机遇,形成引领产业发展的新优势,具有十分重要的现实意义。
7月20日在青岛成功下线的600公里高速磁浮交通系统,也有国家高速列车技术创新中心的贡献。范子龙介绍,高速列车创新中心与航材国创(青岛)高铁材料研究院合作研发的悬浮架托臂和电气ASG箱已完成研制,填补了国内大型薄壁铸造技术空白,为600公里时速高速磁悬浮列车工程化提供了有力的技术支撑。
尽管目前高速磁浮列车仍在调试线阶段,产业化尚有距离,但围绕中车四方和高速列车创新中心,青岛轨交产业在经历了“高铁时代”的迅猛发展后,依然在新的产业方向上有先发之势,有望迎来高速磁悬浮列车从工程技术到产业的跨越。
在这一领域,目前多个轨道交通产业聚集城市均有所准备,而首条试验线的落地将成为竞争的关键,多地在交通规划或相关政府文件中均提及了建设磁悬浮线的意向。
在这方面,山东也有所布局。2018年10月,山东省政府网站公布的《山东省沿海城镇带规划(2018-2035年)》批复中即提及,先期谋划在青岛、烟台间建设磁悬浮线路,并考虑预留青岛、日照间磁悬浮研究线位。(经济观察网)
这已经不是青岛第一次见证中国铁路的历史时刻。
1952年7月26日,四方铁路机车厂南广场沸腾的人群曾目睹了新中国第一台国产火车头“八一号”的成功试车。
从“八一号”、“和谐号”、“复兴号”,再到此次落地的高速磁悬浮交通系统,青岛在中国轨道交通装备制造中举足轻重作用不容忽视:青岛生产的高铁动车占全国运营动车组约60%,地铁车辆约占25%。
换言之,在21世纪前20年中国建成的全球最大高速铁路网上,奔跑的高铁列车,往往是青岛造;青岛的高铁产业集群,成为这个城市新时代又一耀眼的经济新势能。
中车青岛四方机车车辆股份有限公司(以下简称“中车四方”)方面对经济观察报表示,青岛拥有门类齐全、结构完备的工业体系,以及一批世界知名的制造业企业。青岛在推动创新方面,充分尊重企业的主体地位,依靠企业主导的规模化、产业化、自主化的创新,不断培育和形成新的增长点。青岛持续打造产业链、资金链、人才链、技术链“四链合一”加优质高效政务服务环境的“4+1”发展生态,把城市的优势转化为促进创新、推动发展的重要力量。
另一方面,轨道交通产业也为青岛这座城市的经济发展,提供了源源不断的活力。
成立于2018年的青岛轨道交通产业示范区(以下简称示范区),是这种产业和城市互动的典型:青岛90%轨道交通产业聚集于此,这里坐落着中车四方等三家主机厂,以及127家高新技术企业、130家科技型中小企业、20家省级以上高端研发平台——其中包括由中车集团和青岛市共建的国家高速列车技术创新中心。
创新力量随着轨道交通的供应链,在产业和城市间流动、交互,“一方面龙头企业为周边的产业配套企业提供了订单,也为产品创新和企业发展带来了机会。另一方面产业的配套企业,能够为轨道交通发展提供优质的产品和服务。另外,其中一些围绕轨道交通供应链诞生的技术,可以拓展应用于其他产业领域,形成良性互动。”范子龙说。
范子龙介绍,接下来示范区将突出发展轨道交通装备制造及关联产业、新材料新能源产业、新一代信息技术产业,配套发展现代服务业。到2035年,示范区进入成熟发展期,轨道交通全产业链产值突破5000亿元,轨道交通装备产业规模与竞争力全国大幅领先,建成具有全球影响力的轨道交通产业集群,打造一批领航型企业和国际知名品牌。
产业基因
青岛是一座拥有“火车基因”的城市。
1900年,中车青岛四方机车车辆股份有限公司的前身即四方机车车辆厂在青岛成立。新中国成立后,四方机车厂又成为共和国机车车辆的摇篮。
20世纪80年代,四方车辆厂投入近亿元,在棘洪滩制造基地开始了其自1949年以来规模最大的一次技术改造。这一举措让青岛的轨道交通产业从市北区转移至城阳区,也让棘洪滩从原有的一片盐碱地逐渐发展成轨道交通产业的聚集地。
作为中国中车的核心公司,中车四方在中国高铁时代发挥了巨大的作用:这里诞生了中国首列时速200公里的高速动车组、首列时速300公里的高速动车组、首列时速380公里的高速动车组、首列“复兴号”动车组和首列城际动车组。
据中车四方相关人士介绍,目前从中车四方驶出了1600多组(标准组)高速动车组,是中国在线运营高速动车组数量最多的企业。
伴随着中车四方等主机厂的发展,青岛轨道交通产业规模也迎来了快速增长。2020年,示范区的轨道交通全产业链产值突破1100亿元,青岛生产的高铁动车占全国运营动车组约60%,地铁车辆约25%。按照赛迪研究院预测,2035年,青岛轨道交通产业集群总规模将达到7800亿元。
产城互动
截至2020年底,全国铁路运营里程已达14.6万公里,其中高铁近3.8万公里。2021年国家发改委等4部门印发了《关于进一步做好铁路规划建设工作的意见》,对新建高速铁路提出了客流密度等标准要求。此后,在国家发改委一季度新闻发布会上,新闻发言人孟玮在回答记者上述文件是否意味着“铁路建设全面收紧”时表示,“铁路建设中也暴露出片面追求高标准、重高速轻普速、重客运轻货运、重投入轻产出等问题,亟待得到妥善解决”。
在这一背景下,青岛轨道交通产业的下一步发展方向在哪?
围绕整车厂和关键零部件制造厂,长春、成都、株洲等多个城市形成了比较优势不同的轨道交通产业集群。
其中,青岛拥有扎实的产业链基础,但与其他轨道交通产业集群相比,仍存在一些短板。比如在动车九大关键技术方面,落地青岛主要有五项;主变流器、制动系统、牵引变压器等方面,青岛尚未形成大规模量产配套,部分产业环节薄弱或缺失。
此外,轨道交通拥有一个漫长的产业链,从上游的技术研究、设计开发、设计咨询,到中游的建设施工、装备制造,再到下游的运营维护、增值服务等,青岛目前的轨道交通产业链主要集中于装备制造环节,即利用主机集成商的地位与影响力,以及国家高速列车技术创新中心的平台优势,产业发展具有极大的扩展空间与潜力。
如何与产业形成更有有效的互动,如何在产业的周期波动中寻找到下一步的技术方向,是青岛以及每一个轨道交通产业聚集城市需要思考的问题。
轨道交通产业示范区,即是青岛给出的应对方案之一。
为推动轨道交通产业高质量发展,青岛市于2013年成立青岛城阳工业园区(挂青岛轨道交通产业开发区管理委员会牌子),于2018年将其由城阳区政府直属单位升级为市政府派出机构,正式成立青岛轨道交通产业示范区。这是一个以轨道交通产业为主导的新型工业园区,也是青岛市唯一一个先有产业、后有园区的功能区。
“如果放由产业自然发展,可能会遭遇发展瓶颈,多年后就会遇到‘天花板’,青岛市也意识到了这一点,这也是示范区成立的一个初衷”,范子龙说。
示范区成立后,内设部门瘦身精简,在人事、薪酬管理等方面做出了一系列调整,优化了营商环境,同时实行了市场化、专业化的“双招双引”,以纵向拉长产业链、横向拓宽产业宽度为目标,引导示范区轨道交通产业发展。
“纵向拉长产业链条”,即以一辆动车整车为蓝本,分解零部件组成,以这些组成逐一进行精准招商,实现补链、延链、强链;“横向拓宽产业宽度”,就是围绕中车配套产业链部署创新链、围绕创新链布局拓展关联产业链。
范子龙介绍,在产业方面,示范区将突出发展轨道交通装备制造及关联产业、新能源新材料产业、新一代信息技术产业,配套发展现代服务业。其中,新能源包括突破高能量密度储能装置和能量管理策略关键技术,开发锂电池、燃料电池、超级电容、超导储能等产品;新材料重点发展以碳纤维为代表的复合材料、钛合金材料、半导体材料、石墨烯复合材料,以及新型涂料、环保材料、减振降噪材料等。
“轨道交通产业包括两个范围,一个是装备制造核心圈层,另一个是延伸圈层,而后者将会是示范区发展的主要方向,包括新能源、新材料等,这个圈层的产业外溢作用强,对青岛本地其他产业发展也能带来很好的推动作用”,范子龙说。
创新底座
创新是青岛轨道交通产业和这座城市共同的底座,并正在产业发展中发挥重要作用。
中车四方方面对经济观察报表示,“创新”是驱动中车四方发展的第一动力。而青岛是国家首批沿海开放城市和创新型城市,区位优势明显,气候条件适宜,吸引了海内外众多企业、大学、科研院所落户创业,聚集了丰富的科创资源,是国家创新体系的重要组成部分。
2016年9月5日,科技部、国务院国资委共同推动建设的第一个国家技术创新中心——国家高速列车技术创新中心,在青岛设立,是集政府、科研院所、高校、企业等多方力量共同构建的国际化、专业化创新平台。
如今,国家高速列车技术创新中心正在成为央地、产研等不同创新力量汇集的平台。
范子龙介绍,中车、青岛双方已累计投入65亿元用于该中心的载体建设,布局建设高端实验平台、产业化研究院等产业项目15个。其中,高速磁浮实验中心、高速磁浮试制中心等技术创新平台交付使用,中车大数据中心等12个产业项目开工在建。
此外,青岛市政府和中车联合设立总规模40亿元的中国(青岛)转型升级基金,重点支持轨道交通产业相关的新材料、关键零部件、新一代信息技术等领域发展。
中车四方方面介绍,国家高速列车技术创新中心以青岛为核心区域,充分发挥中国中车的行业引领作用,具有“聚智、协同、转移、辐射、合作”功能,打造轨道交通科技创新“火车头”,对突破国家高端轨道交通装备领域关键技术,面向全球竞争抢占高铁产业发展机遇,形成引领产业发展的新优势,具有十分重要的现实意义。
7月20日在青岛成功下线的600公里高速磁浮交通系统,也有国家高速列车技术创新中心的贡献。范子龙介绍,高速列车创新中心与航材国创(青岛)高铁材料研究院合作研发的悬浮架托臂和电气ASG箱已完成研制,填补了国内大型薄壁铸造技术空白,为600公里时速高速磁悬浮列车工程化提供了有力的技术支撑。
尽管目前高速磁浮列车仍在调试线阶段,产业化尚有距离,但围绕中车四方和高速列车创新中心,青岛轨交产业在经历了“高铁时代”的迅猛发展后,依然在新的产业方向上有先发之势,有望迎来高速磁悬浮列车从工程技术到产业的跨越。
在这一领域,目前多个轨道交通产业聚集城市均有所准备,而首条试验线的落地将成为竞争的关键,多地在交通规划或相关政府文件中均提及了建设磁悬浮线的意向。
在这方面,山东也有所布局。2018年10月,山东省政府网站公布的《山东省沿海城镇带规划(2018-2035年)》批复中即提及,先期谋划在青岛、烟台间建设磁悬浮线路,并考虑预留青岛、日照间磁悬浮研究线位。(经济观察网)
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