中國製造2025|高鐵領跑全球僅需十年 最大最快的背後仍面挑戰?
2015年,國務院印發了《中國製造2025》,作為中國從製造大國邁向製造強國的核心綱領,旨在實現科技上的自給自足,減少對外國技術和供應鏈的依賴。其中,先進軌道交通裝備被列為十大重點發展領域之一。
軌道交通作為國家基礎設施的「大動脈」,一直是推動社會進步的核心動力。跨越十年,中國已建成超過4.5萬公里、迄今全球最大的高速鐵路網,並成為全球唯一實現高速鐵路以時速350公里商業營運的國家,「軌道交通大國」這一稱謂名副其實。
同時,中國還以創新驅動為核心,在技術突破、綠色智能化轉型等領域取得了顯著成就;並在「一帶一路」戰略契機的推動下,實現了國際化佈局及區域協同發展,達成了從「跟跑」到「並跑」再到「領跑」的跨越。
而粵港澳大灣區作為國家區域協同發展的示範區,其軌道交通的「四網融合(幹線鐵路、城際鐵路、市域鐵路和城市軌道交通)」與無人駕駛等技術的應用,更是成為《中國製造2025》在先進軌道交通裝備領域發展的典範。
不過,儘管中國的軌道交通發展速度舉世矚目,但依舊面臨諸多挑戰,譬如部分關鍵零部件包括晶片、高端軸承等仍需進口;以及在碳中和目標下,對節能環保技術的要求亦需進一步提高。
從跟跑到領跑
高鐵是交通運輸現代化的重要標誌,為了推動其快速發展,中國進行了多次鐵路網規劃及編修,並由早期的「四縱四橫」擴展至「八縱八橫」。2016年7月,國家發改委、交通運輸部和中國鐵路總公司聯合發布《中長期鐵路網規劃(2016-2030年)》,正式提出「八縱八橫」高速鐵路網。
目前,中國高鐵營運里程已由十年前的1.9萬公里增長了153%至4.5萬公里,覆蓋了97%的50萬人口以上城市,並涵蓋不同速度等級,能夠適應高原、風沙等各種營運環境。截至2025年4月,「八縱八橫」主通道已建成81.5%,在建13.7%,基本實現「八縱八橫」主通道貫通,剩餘段落因中西部複雜地形需延長工期,預計2026年左右基本建成。
此外,中國高鐵還通過自主研發的復興號動車組、北斗高精度定位系統、智能化調度等技術,實現了安全與效率的雙重突破。2017年6月26日,兩列復興號動車組分別從北京南站和上海虹橋站雙向首發,標誌最高運行時速350公里的復興號,正式開通並投入營運。如今,京津城際鐵路、京滬高鐵、京張高鐵、滬杭高鐵、廣深港高鐵、成渝高鐵等均實現以350公里的時速常態化運行。值得一提的是,京張高鐵(北京至張家口)還是世界上首條實現時速350公里的自動駕駛商業營運的高鐵線路。
雖然已是世界最快,但中國高鐵仍向更快發展。2024年12月29日,CR450動車組樣車在北京正式亮相,其測試時速達450公里,運行時速達400公里,準備前往渝廈高鐵重慶至黔江段進行高速試驗。另外,新一代時速達到1000公里的磁浮高鐵,也在山西完成了測試。
從製造到智造
如今,中國已形成自主研發、配套完整、設備先進、規模經營的集研發、設計、製造、試驗和服務於一體的軌道交通裝備製造體系,其背後是智能化與綠色技術的突破。以復興號為例,車體採用的新型鋁合金型材較傳統材料減重15%,車頭流線型設計使空氣阻力降低12%。在核心動力系統方面,永磁同步牽引系統的應用使能效提升10%,每列車年節電達20萬千瓦時。
更加值得關注的是,網絡控制系統作為復興號的「大腦」,一度需要進口,嚴重制約了產品生產交付和技術叠代升級。因此,中國中車全力推進自主創新,攻克「大腦」,令數據傳輸速度提升60倍,實現列車控制與診斷功能的智能化突破。而5G和北斗雙模定位技術亦將復興號追蹤間隔縮短至2分鐘內,營運效率提升40%。
區域方面,粵港澳大灣區作為中國軌道交通客流量最大的區域,已形成「四網融合」的軌道交通體系,加速了「一小時生活圈」的建設。以深圳為例,當地軌道交通就包括不少智能化與綠色製造的突破,如全球首條智慧城軌——深圳地鐵14號線,全面部署數字孿生系統,通過5.6萬個感測器實時監控3.8萬台設備,該系統運用大數據分析實現故障預測準確率達98%,維修成本降低30%,成為軌道交通智能運營的典範;深圳地鐵還通過再生制動技術的普及,使列車能耗回收效率超過90%,該技術年回收電能可滿足3萬個家庭全年用電需求。
深圳還已形成以20號線、14號線、13號線、6號線支線、16號線等為核心的無人駕駛地鐵網絡,未來隨着五期工程推進(如19號線、20號線二期等),全自動駕駛技術將進一步擴展,助力深圳建設「軌道上的大灣區」。此外,中國首列氫能源有軌電車已在佛山投入運營,其噪聲水平較柴油機車降低15分貝,為城際交通提供了清潔能源解決方案。
在智能化與綠色製造的背後,不得不提的是明顯的集群化發展成效。在產業鏈上,以中國中車股份有限公司為「鏈長」,上下游6000多間中小企業融通發展。以湖南株洲為例,中國中車在此打造了千億級產業集群,以3間中車軌道交通裝備企業為龍頭,400多間上下游企業協同,可解決80%以上配套產品和技術,產業聚集度全球第一。
而在「雙碳」戰略牽引下,產業鏈綠色轉型被快速推動。2021年9月,中國中車發布中車「雙碳」行動計劃,提出到2035年實現企業運營碳中和、2050年實現全價值鏈碳中和的總體目標。將風能轉化為機械能再轉化為電能則是一個巨大進展。2022年11月23日,中國自主研製的16MW海上風電機組成功下線。該款風機與國產大飛機C919等硬核重器共同位列「2022年度十大國之重器」榜單。
隨着新一代科技革命和產業變革加速演進,互聯網、大數據、雲計算、人工智能等技術以及新材料新能源產業迅猛發展,與軌道交通裝備製造業深度融合,智能化、綠色化、安全舒適等成為產業未來發展重點方向。
全球化佈局:覆蓋100多個國家和地區
《中國製造2025》中提出,海外市場是中國軌道交通裝備製造業持續發展的藍海,軌道交通裝備企業要抓住國家重點實施的「一帶一路」戰略契機,積極開展海外業務,構建「產品+服務+技術+投資」全方位國際化經營能力。
高鐵「出海」是近年來中國推動「一帶一路」倡議和高端裝備製造「走出去」戰略的重要組成部分。通過技術輸出、項目合作和標準國際化,中國高鐵已成為全球高鐵市場的重要參與者。目前,中國高鐵技術已出口至印尼、泰國、匈牙利等國。
其中,2023年正式開通營運的雅萬高鐵,就是中國高鐵「出海」第一單,是中國首個全系統、全要素、全產業鏈「走出去」的高鐵項目。連接印尼雅加達與萬隆的雅萬高鐵,將兩地通行時間從3小時縮短至46分鐘。項目為印尼創造5.1萬個就業崗位,並通過技術培訓培養了4.5萬名本地技術工人,推動印尼鐵路現代化進程。
2023年,中國與塞爾維亞簽署高鐵出口協議,提供5列高速列車,標誌中國高鐵首次進入歐洲市場。該線路是泛歐鐵路網的一部分,未來將連接布達佩斯與貝爾格萊德。
而作為泛亞鐵路中線關鍵段、連接中國與東盟10國的中老鐵路亦已於2023年4月13日正式開通國際旅客列車,其成功經驗為後續中泰、中緬鐵路建設提供模板。不過,有報道認為,泛亞鐵路推進受緬甸政局動蕩、越南防範心理等制約,中國仍需加強區域合作。
如今,中國已與俄羅斯、土耳其、沙特阿拉伯等國推進高鐵合作,覆蓋亞洲、歐洲、非洲等地區,形成多元化市場佈局。中車集團的產品已覆蓋全球100多個國家和地區,境外業務佔比逐年提升。
挑戰與瓶頸
儘管中國在《中國製造2025》中關於推動先進軌道交通裝備發展的多個目標都取得了顯著進展,多個領域甚至達到世界領先水平,但仍然面臨挑戰與瓶頸。包括軸承、晶片、高精度傳感器等在內的部分高端零部件仍依賴進口,據統計,自動駕駛列車的激光雷達傳感器主要來自德國和日本,國產化率不足50%。
同時,發達國家通過「再工業化」戰略爭奪高端製造市場,以及東南亞國家以低成本優勢承接中低端製造轉移,均對中國高鐵出口形成技術壁壘,擠壓中國在全球產業鏈中的份額。另外,高鐵建設對土地、能源的消耗巨大,部分地區出現運營虧損。例如,2024年大灣區城際鐵路日均客流量雖增長209.7%,但部分線路仍需政府補貼維持。
總而言之,中國鐵路的十年發展,取得了全方位的巨大成就,既是《中國製造2025》的縮影,也是大國崛起的技術宣言。從基礎設施的數字孿生化到系統營運的智能化,從能源消耗的綠色化到產業協同的國際化,中國正以創新驅動為經濟社會發展和提升國際影響力提供有力支撐,甚至改變全球交通格局。
未來,隨着6G通訊、量子計算與人工智能等技術的深度融合,中國的先進軌道交通裝備將面臨更富創新的發展空間,實現從「製造大國」到「智造強國」的進一步跨越。