中國的高鐵建設是從大規模技術引進開始的。從2007年4月的全國鐵路第六次大提速首次使用時速200公里及以上的動車組，到京津客運專線、鄭西高鐵、武廣高鐵等新建線路于2008-2010年的相繼開通，中國在第一批建成的客運專線上投入運營的動車組全部是統一被命名為“和諧號”的引進車型及其改進車型。因此，中國高鐵技術的源頭很容易被認為是來自引進。但在上述第一批新建的客運專線尚未開通之時，中國高鐵的技術路線已經轉向自主創新。2008年2月，中國自主開發的CRH380系列立項。該系列的兩個車型CRH380A和CRH380B在2011年6月建成的京滬高鐵上投入運營，而且立刻成為世界上運營速度最快的動車組。那么，為什么中國高鐵技術的發展突然從引進路線轉向自主創新?為什么尚未完成對外國技術消化吸收的中國工業能夠自主開發新型動車組?分析這些“突變”和“斷裂”的前因后果是理解中國高鐵技術之源的一個關鍵。

　　實際上，把中國高鐵技術的迅速進步歸因于“引進、消化、吸收、再創新”的說法來自官方自己的解釋。2011年6月底，全長1318公里、設計時速350公里的京滬高鐵(總投資超過2200億元)開通，它是當時世界上最長、最快的高鐵線路，而且投入運營的列車是中國自主開發的CRH380系列。根據當時鐵道部的說法，在京滬線上使用的100列動車組“全部由我國自主開發制造，整車國產化率達到85%以上”。但這個成就也引來“羨慕嫉妒恨”。2011年7月初，日本媒體質疑中國高鐵技術是“盜版新干線”，并對中國可能在海外申請專利表示關切。

　　中國鐵道部旋即予以反駁，稱中國高鐵技術已經遠遠優于日本新干線。鐵道部新聞發言人向媒體介紹說，中國高鐵研發堅持政府主導，構建了“產學研”相結合的再創新平臺，在不到6年的時間內，跨越了3個臺階：第一個臺階，通過“引進、消化、吸收、再創新”，掌握了時速200～250公里高速列車技術，標志著中國高速列車技術躋身世界先進行列。第二個臺階，在掌握時速200～250公里高速列車技術的基礎上，自主研制生產了時速350公里高速列車，標志著中國高速列車技術達到世界領先水平。第三個臺階，中國鐵路以時速350公里高速列車技術平臺為基礎，成功研制生產出新一代高速列車CRH380型高速動車組，標志著世界高速列車技術發展到新水平[1].

　　從這個由《人民日報》報道的解釋看，中國高鐵技術發展的“3個臺階”是從技術引進開始，每一個臺階都是下一個臺階的基礎。既然鐵道部都這樣說，難怪許多公眾會把技術引進當作中國高鐵技術發展的源頭。具有諷刺意味的是，正是因為把引進說成唯一來源，所以后來才加重了公眾對高鐵技術的懷疑：中國怎么可能從引進自己本來沒有的技術開始，只用6年時間就“跨越”到世界先進水平?

　　嚴格從理論上分析，這個說法包含了兩個因果關系：第一，高鐵技術的最初來源是引進;第二，能夠“再創新”的能力是通過“消化、吸收”引進的技術而生成的。但是，如果仔細分析中國高速列車的技術變化，那么這兩個關系都不成立。

　　2004-2006年的大規模引進高速列車技術的主要內容是從4個外國企業購買了4個車型及相應的技術轉讓，它們被鐵道部統一命名為“和諧號”，具體分為4個CRH系列(CRH是 China Railway High speed 即“中國高速鐵路”的縮寫)。

　　1型車，即CRH1，由鐵道部從加拿大龐巴迪公司(Bombardier Inc)購買40列。由于這批列車是由龐巴迪在中國的合資企業生產，所以沒有技術轉讓費。

　　2型車，即CRH2，以新干線E2-1000為原型車，時速200公里，由鐵道部向日本川崎重工業株式會社(Kawasaki Heavy Industries Ltd.)訂購60列，由南車集團所屬青島四方機車車輛股份有限公司(以下簡稱四方股份或四方)受讓并國產化，支付技術轉讓費約6億元人民幣(不含購車費，下同)。

　　5型車，即CRH5，時速250公里，是從法國阿爾斯通旗下的阿爾斯通交通運輸公司( Alstom Transpor)引進，轉讓給北車集團所屬長春軌道客車股份有限公司(以下簡稱長客)，技術轉讓費為9億元人民幣

　　3型車，即CRH3，時速300公里。2006年第二輪招標后，鐵道部從德國西門子公司( Siemens AG)購買60列CRH3(總價6.69億歐元)，轉讓給北車集團所屬唐山軌道客車有限責任公司(以下簡稱唐客)，技術轉讓費為8000萬歐元。

　　除整車外，還有配套牽引系統、制動等系統及部件的生產轉讓。5型車的轉讓給北車集團的四方所，3型車的轉讓給中國鐵道科學研究院(以下簡稱鐵科院)和北車集團的永濟廠，2型車的轉讓給株洲電力機車研究所(以下簡稱株洲所)和北車集團的永濟廠等企業。

　　所謂“轉讓技術”的內容是：

　　(1)對中國購買的高速列車進行“聯合設計”。這種“聯合設計”不是外方與中方一起從頭設計一種過去沒有的新車型，而是雙方對中方購買的外國車型進行設計修改，以使其能夠適應中國的線路特點。

　　(2)外方提供中方購買車型的設計圖紙。

　　(3)生產引進產品的工藝。這部分屬于制造體系的一部分，也是中方受益最大的部分。

　　(4)對中國工程師和技術工人進行培訓。

　　外方向中方轉讓的技術是使中方能夠把給定產品制造出來的技術，而不是怎樣設計和開發產品的技術[2]。在這種情況下，如果引進是技術的唯一來源，那么中國鐵路裝備工業后來的發展路徑就應該是按照外國車型設計來制造，并通過引進新車型來進行升級換代。但中國后來再沒有引進過外國車型，而中國的高鐵技術卻在后來的幾年中發展迅速。我們以四方股份負責的2型車為例描述一下這種變化。整個變化過程分為兩個階段，即對引進技術的“消化、吸收、再創新”階段和自主開發階段。

　　第一個階段其實走了4步。

　　(1)CRH2A(本段中以下各型號省去CRH)是對川崎重工原型車的“國產化”型號，完成時間是2004-2007年。中日雙方對該型號進行了“聯合設計”，其內容是針對中國線路特點進行適應性修改。為給此車配套，株洲所受讓日本三菱的牽引變流器等電氣系統技術。

　　(2)2B/2E(長編組)，2007-2008年完成。這兩個型號的主要變化是把原型車的8輛車編組變成16輛車編組，為此進行了安全性和適應性改造。2E是在2B的基礎上設計的，改進為臥鋪車。

　　(3)2C-Ⅰ，2006-2008年完成。此車是在時速200公里的2A平臺上，為京津線開發的時速300公里動車組，主要變化是動力配置——動車數量從原來的4節增加到6節，牽引總功率提升到7280千瓦，其他變化包括對速度提升的安全性評估和舒適度評估，以及內裝的適應性改造。

　　(4)2C-Ⅱ，2008-2010年完成，用于時速350公里的武廣線、鄭西線。動車組改用更大功率的交流牽引電機，從內裝、轉向架到牽引系統都做了改進。特別要指出的是，2C(Ⅰ、Ⅱ)使用的牽引逆變器、輔助牽引變流器、通風系統及列車網絡控制系統已全部由株洲所提供。

　　從上述變化的序列看，四方實際上在“消化、吸收”原型車技術的階段就已經開始“再創新”了(如長編組和京津線動車組)。更令人感到“意外”的是，對2型車的改進還沒有結束時，四方就進入了第二個階段——自主開發階段。2008年2月，四方根據國家立項開始為京滬高鐵自主開發時速350公里的高速動車組CRH380A(以下簡稱380A)。2010年12月3日，380A高速動車組在京滬高鐵棗莊至蚌埠段試驗運行的最高時速達到486.1公里[3]。同年12月，由四方、株洲所等單位聯合設計的時速500公里更高速度試驗列車下線(滾動臺試驗達到時速600多公里)。這就是鐵道部稱“中國高鐵技術已經遠遠優于日本新干線”的底氣所在。

　　關鍵的問題是，380A和500公里動車組是不是從對2型車的改進而來?業內公認，區別一列動車組的知識產權歸屬要看車頭造型、轉向架的構造、車體強度密封、網絡控制系統和牽引系統。我們從這4個關鍵部分來解析一下380A的技術變化，以確定它與引進技術的關系。

　　1. 車頭造型

　　380A的頭型是四方自己設計的，與CRH2A的頭型完全不同。頭型的重要性不只是為了美觀，更與列車的空氣動力性和安全性高度相關。四方開發該頭型的過程歷經5個步驟：(1)形成初步概念(形成圖紙和模型);(2)篩選出10個進行初步仿真分析、計算、驗證;(3)從仿真模型中選出5個做風洞模型試驗，并進行精細化計算驗證和模型實物驗證;(4)再從中選出2個做1：1實物的工藝驗證;(5)最后選定1個投入生產。很明顯，按照這個流程開發出來的380A頭型，不但與世界上任何列車的頭型都不一樣，而且在開發的起點上連四方的工程師也無法預料結果。

　　2.轉向架的構造

　　轉向架的設計是決定列車安全的保證，因為其功能包括承載、導向、驅動、制動和牽引。當列車時速從200公里變成350公里時，對構架的承載能力車輛運行的安全舒適性、懸掛系統的防震減噪、輪軌和制動裝置的關系等問題就都必須重新找到解決方案，而且要解決相關裝置和系統之間的匹配問題。因此，380A的轉向架必須重新設計。設計轉向架不但要求有足夠的技術積累而且要求理解技術的科學原理——動力學、結構強度、一系列剛度等，此外還要求使用新的材料。

　　3.車體強度結構

　　在高速運行條件下，要保證車廂的安全氣密性和舒適性，就要提高“氣密承載能力”，其技術關鍵是車廂壁板的結構(壁板由雙層鋁合金板通過一定形狀的金屬結構連接組成，結構連接點的中間是空的)。由于氣密強度和速度是冪次方的關系，所以速度越高則壓力越大。在高速運行中氣流產生的載荷能力對車體產生壓力，可能使車體變形，變形時間長了就會導致車體斷裂。由于380A的速度遠超過CRH2A，所以它的壁板必須由開發者通過試驗測出速度數據，再根據這些數據進行全新設計。

　　4.網絡控制系統和引系統

　　380A的網絡控制系統和牽引系統仍采用日系標準和系統架構，由株洲所負責系統設計、升級和集成，并完成新牽引模塊、新功能單元的開發，包括部分控制軟件的開發和全部軟件的集成。網絡控制系統的主要作用是：實現各動力車的重聯控制;實現全車所有由計算機控制的部件聯網通信和資源共享;實現全列車的制動控制、自動門控制、軸溫監測和空調控制等功能;實現全列車的自檢及故障診斷決策。株洲所和株洲電機公司為380A提供的牽引系統軸功率已經超過400千瓦，而CRH2A的功率不到300千瓦。牽引系統主要參數的顯著變化意味著主要部件要全部重新設計，包括變壓器、牽引變流器、電機等。

　　380A的網絡和牽引系統采用日系標準，反映出總體設計者看重使用2型車的經驗。因此，雖然所有的核心部分都必須重新設計，但開發者還是盡量將新車置于使用2型車的經驗基礎之上，畢竟四方股份在此之前缺乏設計和使用成熟動車組的經驗。但是，這樣做并非必然，因為株洲所擁有自主開發的網絡和傳動平臺，采用與日系不同的標準，而且被用于時速500公里更高速度的試驗列車，其牽引功率達到600千瓦。

　　通過上述對四方高速列車技術變化的描述，可以清晰地看出，380A與2型車之間存在技術上的“斷裂”，即前者不能被后者所充分解釋。因此，對于自主開發階段是以“引進、消化、吸收”階段為唯一基礎的官方說法，在邏輯上存在一個巨大的“黑洞”，因為它沒有解釋兩個關鍵因素：

　　第一，中國企業能夠迅速對引進技術進行“消化、吸收、再創新”的前提條件是它們在引進之前就必須具有強大的技術能力基礎。

　　第二，開發380A和新一代高速動車組使用了與引進無關的核心技術，說明中國工業在引進之外還存在另外的技術來源，而且是更重要的來源。

　　那么，為什么鐵道部在大規模引進時從未提到這個能力基礎?為什么在后來的官方宣傳和解釋中也對此含糊其詞?

　　我們明天再繼續談!

　　注釋：

　　[1] 鐵道部稱高鐵研發實行舉國體制 技術超日新干線，(2011-07-08)，http：//news.sina.com.cn/c/2011-07-08/042522777122. shtml.

　　[2]長客的一位技術管理者是這樣介紹從西門子受讓技術的：“我們拿到的全部是西門子的制造圖紙，連一張三維模型圖都沒有。我們拿到的是設計結果，沒有過程。我們拿到的是現場施工圖紙。因此，初期工藝引進了，我們學會了怎樣把現成的零部件裝上，但怎么設計的不知道。引進對我們設計的影響，第一是通過制造技術的引進推進了設計的進展，主要是通過結果反向推論，這就和我們自己的能力基礎有關，算是偷藝的過程，西門子不會告訴你的。另外，我們通過培訓側面了解一些”(長客訪談記錄)。四方的一位技術負責人則是這樣描述的：“在與川崎的合作上，我認為川崎是個好老師。四方派了一個設計團隊在日本學習了半年，其中也有前后學習了1年的人。日方不是教你設計的方法——如為什么這么設計，而是教你讀圖。他們不會告訴你為什么電路要以這個邏輯關系設計出來，而是告訴你這個執行機構的作用，以及此后有哪幾個步驟要懂。日方的培訓很細致，對于每一個圖上的細節都會告訴你是起什么作用的，但不會告訴你為什么”(四方訪談記錄)。

　　[3]四方開發的CRH380A已經通過美國的知識產權評估。在四方跟蹤美國加州高鐵市場的過程中，考慮引進中國高鐵技術的美方對知識產權問題非常重視，于是對四方的產品進行了評估，由四方提供自己的技術條件和設計方案，美方檢索出來所有相關技術專利900多項，再找專業人士評估是否侵權。最后，美方評估的結論是四方的產品沒有侵權，說明CRH380A的技術已經超過日本新干線技術。

× 烏有之鄉 WYZXWK.COM

您的打賞將用于網站日常運行與維護。
幫助我們辦好網站，宣傳紅色文化！

歡迎掃描下方二維碼，訂閱烏有之鄉網刊微信公眾號