6月28日，中國中車面向全球首次發(fā)布系列化新能源機(jī)車，7款代表車型在發(fā)布會上集中亮相。系列機(jī)車具有“內(nèi)燃發(fā)動機(jī)+動力電池”“動力電池”“氫燃料電池”3種動力配置，涵蓋1000千瓦到2000千瓦多種功率，可實(shí)現(xiàn)低碳零碳排放、低噪聲、高效率運(yùn)行，將有效解決老舊內(nèi)燃機(jī)車存在的“油耗大、排放高、噪聲大、舒適性差”等問題。這只是鐵路車輛行業(yè)加快綠色低碳轉(zhuǎn)型的一個縮影。

　　2020年出臺的《新時代交通強(qiáng)國鐵路先行規(guī)劃綱要》提出，要加強(qiáng)新型載運(yùn)工具研發(fā)應(yīng)用。例如，加快復(fù)興號系列化動車組研制，研究新一代高速動車組、智能動車組、城際及市域動車組、旅游新型列車，換代升級普速客車；研發(fā)高速貨運(yùn)動車組、3萬噸級重載列車以及時速160公里及以上快捷貨運(yùn)、27噸及以上軸重重載貨運(yùn)、標(biāo)準(zhǔn)化集裝箱化貨運(yùn)裝備、新型冷鏈、馱背運(yùn)輸、跨境聯(lián)運(yùn)及特種貨運(yùn)等新型專用車輛；完善機(jī)車產(chǎn)品譜系，研制新一代電力、內(nèi)燃、混合動力、新能源及多源制機(jī)車；研發(fā)應(yīng)用智能大型養(yǎng)路機(jī)械、新型智能綜合檢測和綜合作業(yè)裝備以及智能檢測監(jiān)測、運(yùn)營維護(hù)等技術(shù)；研發(fā)適應(yīng)鐵路走出去要求的系列載運(yùn)裝備及其運(yùn)維體系。

　　鐵路車輛轉(zhuǎn)型升級步伐加快，對鋼材提出了哪些新要求？為此，《中國冶金報》記者采訪了鐵路方面的專家。

　　據(jù)這位專家介紹，近年來，我國鐵路車輛加快朝輕量化、大載重、長壽命、低碳高效運(yùn)行發(fā)展。接著，他按照機(jī)車、貨車、客車三大類鐵路車輛進(jìn)行了介紹。

　　隨著環(huán)保要求越來越高和鐵路電氣化率提高，鐵路機(jī)車結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐進(jìn)一步加快。根據(jù)鐵路統(tǒng)計公報，全國鐵路機(jī)車擁有量從2010年的1.94萬臺增加至2023年的2.24萬臺，總體呈穩(wěn)步增長的態(tài)勢。其中，內(nèi)燃機(jī)車以存量調(diào)整為主，總體呈下降的態(tài)勢，從1.1萬臺降至0.78萬臺；電力機(jī)車呈現(xiàn)大幅增長的發(fā)展態(tài)勢，從0.84萬臺增加到1.46萬臺（詳見下表）。內(nèi)燃機(jī)車主要在非電氣化鐵路上使用，除少數(shù)部分線路可以進(jìn)行電氣化改造采用電力機(jī)車外，未來將逐步采用新能源機(jī)車替代。

　　鐵路貨車朝大軸重、大載重、耐腐蝕等方向邁進(jìn)。隨著我國貨運(yùn)量的大幅增長和“公轉(zhuǎn)鐵”的推進(jìn)，全國鐵路貨車擁有量增長迅速，從2010年的62.2萬臺增加到2023年的100.7萬臺，增長了65%，僅2023年就增長1萬臺左右。鐵路貨車加快朝大軸重、大載重方向發(fā)展，比如C80E型通用敞車軸重27噸、 C96（H）型運(yùn)煤專用敞車軸重30噸。如今，3萬噸重載列車已在大秦線上常態(tài)化開行；今年4月20日，3萬噸重載列車又在朔黃鐵路運(yùn)行試驗(yàn)成功。總之，重載列車已成為趨勢。

　　我國CR400復(fù)興號動車組在世界上實(shí)現(xiàn)“領(lǐng)跑”。我國高速動車組制造是從大規(guī)模技術(shù)引進(jìn)開始的，2004年引進(jìn)國外高速動車組技術(shù)，在消化、吸收再創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出了“和諧號”系列高速動車組。2012年—2017年，由國鐵集團(tuán)主導(dǎo)，中國鐵道科學(xué)研究院技術(shù)牽頭，中車所屬企業(yè)設(shè)計制造，生產(chǎn)出了中國自行設(shè)計研制、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CR400復(fù)興號動車組。隨著我國客運(yùn)量的大幅增長和高鐵建設(shè)步伐加快，全國鐵路客車擁有量從2010年的5.21萬臺增加到2023年的7.8萬臺，主要體現(xiàn)在動車組車輛增量上，從2011年的652組、6792輛猛增到2023年的4427標(biāo)準(zhǔn)組、35416輛。

　　鐵路車輛用鋼主要在車體、轉(zhuǎn)向架、輪軸及其他部件上。鐵路行業(yè)的專家告訴《中國冶金報》記者，我國鐵路機(jī)車、貨車所用鋼材幾乎都是國產(chǎn)，主要是高鐵動車組所用的高速車輪和轉(zhuǎn)向架用鋼一直采用進(jìn)口產(chǎn)品。隨著綠色低碳轉(zhuǎn)型升級步伐加快，我國鐵路車輛對鋼材提出了高強(qiáng)度、高耐蝕性、高耐候性、長壽命等升級要求。

　　機(jī)車車體用鋼主要有普碳鋼、低合金高強(qiáng)鋼、耐候鋼3類，現(xiàn)在主要采用低合金高強(qiáng)鋼。比如，鞍鋼通過自主開發(fā)、與中車相關(guān)企業(yè)合作研發(fā)等形式，針對軌道機(jī)車車輛需求先后開發(fā)出355兆帕級、460兆帕級、500兆帕級大功率電力機(jī)車整車全系列用鋼等多個軌道交通裝備用鋼材品種。再如，中車株洲電力機(jī)車公司以電力機(jī)車、城軌車輛、動車組為三大主業(yè)，其中機(jī)車車體主要采用Q355NH等耐候鋼板。另外，轉(zhuǎn)向架是軌道車輛的關(guān)鍵部件，如中車株洲公司的機(jī)車轉(zhuǎn)向架采用了16MnDR鋼板等。據(jù)了解，中車株洲公司所用鋼材主要從湘鋼、漣鋼、新鋼等鋼廠采購，鋼材年采購量在2萬噸左右。

　　鐵路貨車車體結(jié)構(gòu)材料現(xiàn)在幾乎都采用耐候鋼，少數(shù)采用不銹鋼、鋁合金。目前，貨車車體材料主要采用Q450NQR1高強(qiáng)耐候鋼，但近年來正在進(jìn)行材料的升級換代。以近年來重點(diǎn)發(fā)展的C70、C80敞車為例，比如 C80E型通用敞車軸重27噸，自重為26.5噸，除少量非金屬件外，基本上都是鋼材，大量采用了Q450EWR1（S450EW）、Q450AWR5 （S450AW）高耐蝕型耐候鋼。其中，板材、型材用量在14噸以上，主要有Q450EWR1（S450EW）或Q450AWR5（S450AW）高耐蝕型耐候鋼約9噸、Q450NQR1高強(qiáng)度耐候鋼約2噸、T4003不銹鋼1噸多，鍛件、鑄件大約12噸。再如2022年12月16日，全球首批70噸級新型復(fù)合材料運(yùn)煤專用敞車在山西省太原市下線，采用中國寶武太鋼集團(tuán)、中車太原公司和寧夏寧東鐵路有限公司合作研發(fā)的高強(qiáng)耐蝕不銹鋼復(fù)合材料TE4003C5?制造。據(jù)悉，我國新造貨車預(yù)計車體用耐候鋼年用量為30萬噸~40萬噸，再加上路外企業(yè)自備車輛及出口車輛，實(shí)際用量在50萬噸左右。

　　現(xiàn)在，我國最新的鐵路客車主要是復(fù)興號中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，有CR400、CR300、CR200三個系列，是我國自主研發(fā)、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的新一代動車組。其中，CR200動車組車體、車輪（車軸）、轉(zhuǎn)向架等重要部件幾乎全部采用國產(chǎn)鋼材；CR400、CR300主要采用鋁合金車體，用鋼部件主要為車輪（車軸）、轉(zhuǎn)向架，目前幾乎都采用國外進(jìn)口材料。不過，現(xiàn)在，我國高速動車組用車輪和轉(zhuǎn)向架用鋼取得了重要突破。7月24日21時17分，G6410次復(fù)興號動車駛?cè)腴L沙南站，穩(wěn)穩(wěn)停靠站臺，這標(biāo)志著整列裝用在復(fù)興號動車組上的馬鋼時速350公里高速車輪率先“跑”完安全服役60萬公里，向著商業(yè)化批量應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步。據(jù)知情人士透露，相比國外進(jìn)口的高速車輪，國產(chǎn)高速車輪價格可以降低一半左右，國產(chǎn)化替代前景看好。與此同時，鞍鋼集團(tuán)經(jīng)過近10年的持續(xù)技術(shù)攻關(guān)和優(yōu)化升級，成功打破國外壟斷，其開發(fā)的高速列車轉(zhuǎn)向架用鋼使鞍鋼成為國內(nèi)時速350千米復(fù)興號中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的唯一合格供應(yīng)鋼企。

　　新一代標(biāo)準(zhǔn)動車組“復(fù)興號”是中國自主研發(fā)、具有完全知識產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車，它集成了大量現(xiàn)代國產(chǎn)高新技術(shù)，牽引、制動、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)向架、輪軸等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)重要突破，是中國科技創(chuàng)新的又一重大成果。復(fù)興號動車組有CR400、CR300、CR200三個系列。其中，CR是“China Railway”的縮寫，即“中國鐵路”的英文簡寫；數(shù)字表示最高時速，CR400、CR300、CR200表示最高時速分別為400公里、300公里、200公里，而持續(xù)時速分別對應(yīng)350公里、250公里、160公里，適應(yīng)于高速鐵路、快速鐵路、城際鐵路。

　　2008年，馬鋼啟動高速車輪國產(chǎn)化項目。

　　2014年，馬鋼參與原中國鐵路總公司（現(xiàn)為國鐵集團(tuán)）設(shè)立重大課題“動車組關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新深化研究——時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組輪軸設(shè)計研究”，作為課題組主要成員參與項目全過程并重點(diǎn)負(fù)責(zé)車輪開發(fā)。馬鋼十年磨一劍，打破了傳統(tǒng)碳素鋼體系構(gòu)架，采用微合金化技術(shù)，設(shè)計出完全本土化的D2材質(zhì)高速車輪，并匹配復(fù)合熱處理技術(shù)，使其綜合性能優(yōu)于進(jìn)口ER8材質(zhì)車輪。

　　2015年，D2車輪裝配于“藍(lán)海豚”和“金鳳凰”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，并順利通過60萬公里裝車運(yùn)營考核。

　　2024年1月份，馬鋼時速350公里高速車輪整列裝配“復(fù)興號”載客運(yùn)行；7月24日，整列裝配馬鋼時速350公里高速車輪的G6410次復(fù)興號動車組駛?cè)腴L沙南站，率先“跑”完安全服役60萬公里。