中國最大直徑盾構機出海 產業從「跟隨」到「引領」仍面臨挑戰
近日,江蘇太倉港國際碼頭,一台披著「中國紅」的巨型裝備——「中鐵1459號」盾構機在龍門吊牽引下緩緩裝船。這台開挖直徑達15.7米的設備由中國中鐵工程裝備集團有限公司(中鐵裝備)自主研發,是中國出口海外的最大直徑盾構機,將用於澳洲西部港灣隧道項目。此次出口標誌著中國盾構機進入「全球定制化」時代,展現了從「跟隨」到「引領」的產業蝶變。然而,主軸承等核心技術瓶頸、智能化水平不足及人才短缺等挑戰,仍待破解。
在中鐵裝備盾構車間外,「踐行三個轉變、推進製造強國」的標語醒目,車間內四條生產線正全力運轉,工人們忙於焊接、組裝與調試。中鐵裝備擁有國內最大盾構/TBM研發製造基地,累計出廠超1700台設備,連續8年產銷量全球第一,產品出口34個國家和地區。
回顧本世紀初,中國盾構機市場被德國、日本等國際巨頭壟斷。2002年,廣州地鐵2號線一台進口盾構機價格高達1.5億元,維修需外國工程師高價指導,核心技術被嚴密封鎖。為打破技術壁壘,中鐵隧道集團聯合清華大學等科研機構,歷時6年攻克覆合式刀盤設計、主軸承國產化等30餘項技術。2008年,直徑6.3米的「中國中鐵1號」盾構機下線並成功應用於天津地鐵,終結「洋盾構」時代。
2022年,2900噸的「中鐵1418號」盾構機出口意大利,標誌中國超大直徑盾構機進軍歐洲高端市場。如今,國產盾構機核心部件國產化率達98%,直徑從6米跨越至16米,智能化技術成為核心驅動力,全球市場份額達70%,在雅萬高鐵、海太長江隧道等項目中屢創紀錄。
儘管取得輝煌成就,中國盾構機產業仍面臨瓶頸。主軸承等高端核心部件依賴進口,成本占整機15%,國產7.6米級主軸承壽命較國際領先水平低40%。2025年某海外高鐵項目招標中,德國企業憑藉智能「雲端盾構管家系統」中標,中國企業因智能化技術不足落選。
全球盾構機市場呈現中、德、日「三極競爭」。中國憑成本優勢與快速響應占據70%中高端市場;德國以技術壟斷與全生命周期服務領跑高端市場;日本則專注高精度與定制化,搶佔硬巖掘進訂單。2025年東南亞軌道交通項目中,日本三菱重工憑藉「雙模盾構機+本地化組裝」縮短40%交付周期,凸顯中國企業在數字孿生技術上的短板。
中鐵裝備總工程師賈連輝表示,盾構機涉及上萬零部件,融合機電、光學等多學科,面臨數據挖掘、知識傳承等難題,需借助AI解決高端製造挑戰。然而,行業數據分散,企業間標準不統一,數據共享困難。某海底隧道項目因數據格式差異,BIM模型整合耗時3個月,導致工期延誤。
人才短缺是另一挑戰。據中國工程機械工業協會報告,到2030年,盾構機產業技術人才缺口將達30萬人,高端設計師平均年齡達45歲。跨學科人才匱乏,懂地質與AI的複合型人才培養成本高昂,產學研脫節問題突出。
為應對挑戰,中鐵裝備聯合清華大學,基於AI打造智能機器人,將關鍵零部件加工誤差控制在微米級,建成行業首座盾構智能工廠。中鐵隧道局2016年建立首個分布式盾構TBM大數據中心,並聯合業界發起大數據挖掘共同體,推廣「先鋒·隧道大模型」,提升工程效率與安全。
廣東的模塊化培養模式提供借鑒,將盾構操作拆分為7個崗位,縮短40%新員工培養周期。日本三菱重工的全球人才輪崗計劃則促進技術交流與國際化視野,為中國企業提供啟發。
中國工程院院士錢七虎評價,中國盾構機從引進到自主創新,走出了一條特色發展之路。當前,產業正加速攻克主軸承、PLC等「卡脖子」技術,推進智能化、綠色化轉型。唯有以數據貫通全鏈、以人才驅動創新,中國盾構機才能在全球競爭中續寫輝煌。