十年只為一根“線”

來源:經濟參考報? 發布日期:2019-11-18? 作者:? 【 字體:

  別人十年磨一劍,他十年磨了一根“線”——高鐵接觸網導線。

  10年前,他研發的銅鎂合金高鐵接觸網導線打破了國外企業的壟斷,導電性甚至比國外產品提高10%、抗疲勞度提高50%以上,為中國高鐵自主化做出重要貢獻。10年后,他的第二代銅鎂合金接觸網導線又研發成功。

  他是中國鐵建電氣化局康遠公司總工程師李學斌,中國高鐵接觸網導線領域的領軍人物。

李學斌(右)在德國柏林國際軌道交通展現場。資料照片

   立志打破國外壟斷

  當我們乘坐快捷的高鐵時,關注的多是先進的高速列車和平順的無砟軌道,很少注意到高速列車上方的接觸網導線。高速列車正是通過列車受電弓,從接觸網導線導入電能,助推列車高速前進。

  就是這樣一根導線,2009年之前我國都是從國外進口,因為高鐵對這根導線的要求太高:既要有良好的導電性能,又要有過硬的韌性強度,還不能成本太高。但“魚和熊掌”往往難以兼得。

  “銅的導電性非常好,但強度差,高速列車在時速300公里以上時,受電弓與接觸網導線摩擦產生的高溫會讓導線軟下來;銀倒是好,但太貴;錫、鎂這些金屬也只能滿足某一方面的性能要求。”李學斌說。

  但即使是進口國外產品,成本高、產能低不說,也不能完全滿足中國高鐵的需要,因為中國高鐵當時設計的運營時速是350公里,國外高鐵沒有這樣的運營實踐。

  2008年,李學斌從中國科學院博士畢業,來到中國鐵建電氣化局集團從事高速電氣化鐵路關鍵技術研發工作。看到高鐵接觸網線材完全依賴進口,市場的定價權完全由外方說了算,李學斌心里急,立志一定要做出中國自己的產品。

  2009年,國家《中國高速列車關鍵技術研究及裝備研制》重點項目啟動,他承擔了其子項目《高速列車用高強高導接觸網導線及其零部件的研制》。從那時起,他的事業、生活就完全圍繞這一根“線”展開了。

   一根“線”節約上百億

  2009年整整一年,李學斌基本就泡在江蘇江陰的康遠公司研發和生產車間。

  首先要解決的是材料。一種金屬不行,就用兩種金屬的合金。他研究了所有國外高鐵產品,結合我國高鐵的運營實際,最終確定了銅鎂合金的方向。

  讓銅和鎂結合,聽起來簡單,但做起來困難重重。鎂金屬化學性質活潑,銅金屬活動性相對較弱,讓它們結合,就像硬要把兩個性格迥異的人結成一對夫妻。

  李學斌從熔煉開始,到高溫擠壓工藝,他一點點摸索著火候、配比,親自改裝設備,和工人們一起,天天圍著這些金屬材料和生產設備,不斷重復著試驗、失敗、調整方案、再試驗、再失敗、再調整方案……

  最終,他們通過自主創新攻破了連續擠壓高強度銅鎂合金的生產難題,解決了工藝及裝備等關鍵點,使材料的微觀組織比進口產品細化了百萬倍,性能大幅提升。

  隨后,他們相繼試制成功了新型高速鐵路銅鎂合金接觸線系列產品,并形成了穩定的生產工藝。新產品通過當時鐵道部技術審查,并經歷了鄭西高鐵實踐考驗。實踐證明,新型銅鎂合金導線具有高強度、高柔韌性、高導電性等優秀品質,可以廣泛應用于時速350公里及以上等級的高速電氣化鐵路建設。

  銅鎂接觸網導線不僅填補了我國高鐵接觸線最關鍵技術的空白,更徹底打破了國外產品高價壟斷市場的局面。累計至今,僅此一項就為我國高鐵建設節省成本近百億元。

  不忘初心再出發

  如今,銅鎂接觸網導線已經是中國高鐵建設不可或缺的產品。市場、利潤、專利……“躺著”都可以賺錢。但李學斌和他的團隊并沒有因此停下,又再次投入到新產品的研發。

  “對我們來說,持續研發的意義不僅是為了公司和個人發展,更是為了中國高鐵持續保持領先、實現更高速更綠色發展的追求。”他說。

  2013年,李學斌帶領研發團隊成功研發了強風強沙環境下高耐疲勞特性的接觸網導線,并在蘭新鐵路電氣化改造和蘭新高鐵上應用。2014年,他們成功研發出滿足時速400公里的高速鐵路接觸線,其強度和導電率指標在原有基礎上提高8%和13%。2015年,研發成功新型超高強度接觸網線材,在大西高鐵試驗段得到成功應用,性能指標遠遠高于國內外現有技術要求。2016年,研發成功新型吊懸線技術,可以使線材疲勞壽命提高3倍……

  現在,他們最新的成果已經研發成功,能再把導線導電性提高5%到10%。

  “這意味著,如果一列8輛編組的高速列車以時速300公里運行,每跑1公里就能比原先節約1度電。”李學斌說。

  截至目前,李學斌帶領科研團隊累計獲得國家專利75項,其中發明專利10項;開發出的高鐵接觸網線材產品應用總里程超過2.6萬公里,產品不僅用于國內高速鐵路建設,還出口到韓國、埃塞俄比亞等國家。

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