中国高铁接触网导线领军人物:十年只为一根“线”

2019年08月27日08:12  来源:经济参考报
 
原标题:十年只为一根“线”

别人十年磨一剑,他十年磨了一根“线”——高铁接触网导线。

10年前,他研发的铜镁合金高铁接触网导线打破了国外企业的垄断,导电性甚至比国外产品提高10%、抗疲劳度提高50%以上,为中国高铁自主化做出重要贡献。10年后,他的第二代铜镁合金接触网导线又研发成功。

他是中国铁建电气化局康远公司总工程师李学斌,中国高铁接触网导线领域的领军人物。

李学斌(右)在德国柏林国际轨道交通展现场。资料照片

立志打破国外垄断

当我们乘坐快捷的高铁时,关注的多是先进的高速列车和平顺的无砟轨道,很少注意到高速列车上方的接触网导线。高速列车正是通过列车受电弓,从接触网导线导入电能,助推列车高速前进。

就是这样一根导线,2009年之前我国都是从国外进口,因为高铁对这根导线的要求太高:既要有良好的导电性能,又要有过硬的韧性强度,还不能成本太高。但“鱼和熊掌”往往难以兼得。

“铜的导电性非常好,但强度差,高速列车在时速300公里以上时,受电弓与接触网导线摩擦产生的高温会让导线软下来;银倒是好,但太贵;锡、镁这些金属也只能满足某一方面的性能要求。”李学斌说。

但即使是进口国外产品,成本高、产能低不说,也不能完全满足中国高铁的需要,因为中国高铁当时设计的运营时速是350公里,国外高铁没有这样的运营实践。

2008年,李学斌从中国科学院博士毕业,来到中国铁建电气化局集团从事高速电气化铁路关键技术研发工作。看到高铁接触网线材完全依赖进口,市场的定价权完全由外方说了算,李学斌心里急,立志一定要做出中国自己的产品。

2009年,国家《中国高速列车关键技术研究及装备研制》重点项目启动,他承担了其子项目《高速列车用高强高导接触网导线及其零部件的研制》。从那时起,他的事业、生活就完全围绕这一根“线”展开了。

一根“线”节约上百亿

2009年整整一年,李学斌基本就泡在江苏江阴的康远公司研发和生产车间。

首先要解决的是材料。一种金属不行,就用两种金属的合金。他研究了所有国外高铁产品,结合我国高铁的运营实际,最终确定了铜镁合金的方向。

让铜和镁结合,听起来简单,但做起来困难重重。镁金属化学性质活泼,铜金属活动性相对较弱,让它们结合,就像硬要把两个性格迥异的人结成一对夫妻。

李学斌从熔炼开始,到高温挤压工艺,他一点点摸索着火候、配比,亲自改装设备,和工人们一起,天天围着这些金属材料和生产设备,不断重复着试验、失败、调整方案、再试验、再失败、再调整方案……

最终,他们通过自主创新攻破了连续挤压高强度铜镁合金的生产难题,解决了工艺及装备等关键点,使材料的微观组织比进口产品细化了百万倍,性能大幅提升。

随后,他们相继试制成功了新型高速铁路铜镁合金接触线系列产品,并形成了稳定的生产工艺。新产品通过当时铁道部技术审查,并经历了郑西高铁实践考验。实践证明,新型铜镁合金导线具有高强度、高柔韧性、高导电性等优秀品质,可以广泛应用于时速350公里及以上等级的高速电气化铁路建设。

铜镁接触网导线不仅填补了我国高铁接触线最关键技术的空白,更彻底打破了国外产品高价垄断市场的局面。累计至今,仅此一项就为我国高铁建设节省成本近百亿元。

不忘初心再出发

如今,铜镁接触网导线已经是中国高铁建设不可或缺的产品。市场、利润、专利……“躺着”都可以赚钱。但李学斌和他的团队并没有因此停下,又再次投入到新产品的研发。

“对我们来说,持续研发的意义不仅是为了公司和个人发展,更是为了中国高铁持续保持领先、实现更高速更绿色发展的追求。”他说。

2013年,李学斌带领研发团队成功研发了强风强沙环境下高耐疲劳特性的接触网导线,并在兰新铁路电气化改造和兰新高铁上应用。2014年,他们成功研发出满足时速400公里的高速铁路接触线,其强度和导电率指标在原有基础上提高8%和13%。2015年,研发成功新型超高强度接触网线材,在大西高铁试验段得到成功应用,性能指标远远高于国内外现有技术要求。2016年,研发成功新型吊悬线技术,可以使线材疲劳寿命提高3倍……

现在,他们最新的成果已经研发成功,能再把导线导电性提高5%到10%。

“这意味着,如果一列8辆编组的高速列车以时速300公里运行,每跑1公里就能比原先节约1度电。”李学斌说。

截至目前,李学斌带领科研团队累计获得国家专利75项,其中发明专利10项;开发出的高铁接触网线材产品应用总里程超过2.6万公里,产品不仅用于国内高速铁路建设,还出口到韩国、埃塞俄比亚等国家。(齐中熙)

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