大国重器丨中国中车：在新材料技术研发领域持续攀登

中国中车新材料的飞跃之路

编者按在中国中车确定的“一核三极多点”战略布局中，新材料战略性新兴产业是“三极”中的重要一极。目前，复合材料等被广泛应用于轨道交通、汽车、新能源和特种装备等领域，实现了新材料和产品结构技术相结合的突破。本期智媒周刊聚焦中国中车新材料的成长和“飞跃之路”。

中国中车：在新材料技术研发领域持续攀登

■中国经济时报记者 刘慧

2022年8月3日，中国中车旗下的株洲时代新材料科技股份有限公司（以下简称“时代新材”）生产的哈密项目首支叶片下线，这是风电叶片的又一款大叶型，在捕风、发电效率、轻量化方面保持行业领先水平。
7月18日，由中车株机制造的墨西哥城地铁1号线整体现代化工程“系统+”项目首列车中国发车仪式在株洲举行，这是中国企业自主研发的首列胶轮地铁列车首次出口海外。新列车采用新材料、新技术以及轻量化设计结构，使得整车能耗更低，最高运营速度为时速80公里。
中国中车负责人在接受中国经济时报记者采访时表示，在中国中车确定的“一核三极多点”战略布局中，新材料战略性新兴产业是“三极”中的重要一极。目前，复合材料、功能材料等已经被广泛应用于轨道交通、汽车、新能源和特种装备等领域，实现了新材料和产品结构技术相结合的突破。

材料创新持续进步

时代新材肩负着中国中车材料产业的发展重任，其前身是原铁道部株洲电力机车研究所橡胶试验室，在38年的发展历程中，始终坚持向阳而生、茁壮生长。
2011年时代新材并购澳大利亚代尔克公司，2014年并购德国博戈公司，产品类型拓展到橡胶、塑料、复合材料、功能材料等多个领域，并应用于轨道交通、汽车、新能源和特种装备等产业板块。时代新材的不断并购和创新也实现了新材料技术的进一步突破。
2021年，时代新材成功研制出全球最长的聚氨酯风电叶片，自主研发的TMT76A风电叶片通过国际可再生能源新体系IECRE国际认证。在位于“世界屋脊”的拉林铁路上，复合材料人行道作为桥梁附属设施投入使用，具有耐候性好、耐久性优、基本免维护的优点。而在冬奥列车上，配备了来自时代新材的抗侧滚扭杆、空气弹簧和橡胶金属件，它们为确保列车的平稳运行发挥了重要作用。
据不完全统计，截至2022年6月份，在株洲市的有效发明专利中，超过50%来自于中国中车，其中时代新材就有696件。
时代新材主要从事减振降噪、轻量化等高分子材料、特种涂料及新型绝缘材料的研制开发和生产等，建立了集材料技术基础性研究和新技术应用研究与新项目孵化器于一体的国家认定企业技术中心，形成了材料技术、系统与结构、工艺装备、检测分析四个核心技术。如今的时代新材，已成长为创新型、全球化、多元化的高科技制造企业。
目前，世界材料产业的产值以每年约30%的速度增长，从纳米材料到超导材料，再到半导体硅材料，材料创新已成为推动人类文明进步的动力之一。

推进新材料创新应用

中国中车的新材料工程化创新应用不断飞跃，在技术研发领域持续攀登。
中国中车负责人介绍，中国中车新材料分为六种。第一种是聚氨酯树脂材料创新应用系列，包括聚氨酯实心车轮、低地板车用聚氨酯止档。第二种是间位芳纶纤维和纸基材料系列，包括间位芳纶长丝、间位芳纶短切纤维、间位芳纶沉析纤维、芳纶绝缘纸、芳纶蜂窝纸。第三种是酰胺基特种工程材料系列，包括高耐热聚酰亚胺浆料、透明聚酰亚胺浆料、芯片封装用聚酰亚胺胶、聚酰胺酰亚胺特种工程塑料。第四种是有机硅树脂材料系列，包括有机硅泡沫密封垫、有机硅泡沫座椅垫、双组份导热凝胶。第五种是减振降噪高性能橡胶材料系列，包括一系簧、球铰关节、车钩缓冲器。第六种是高性能复合材料系列，包括超长海上风电叶片、抗冰冻叶片、复合材料轨枕。
新材料应用有很多优势。以中国中车电动新能源环卫装备为例，车辆采用铝合金、玻璃钢等新材料，运用铆接等其他新工艺，采用一体化设计，既减少了材料在冶炼、焊接过程中二氧化碳的排放，又大幅降低了整车质量，延长了车辆续航里程。
一件件“国家重器”的背后都有新型材料的支撑。在高铁的转向架上，到处都是中国中车制造的金属橡胶材料部件，助力轨道交通减振降噪。目前，空气弹簧等已成为中国中车橡胶减振谱系中的“品牌之王”，年销售量达4万件，远销欧洲、美洲、澳洲等数十个国家和地区。
在国内外汽车品牌的零部件中，中国中车新材料“润物细无声”，其橡胶、塑料、复合材料的灵活运用，为汽车减振、降噪、轻量化提供了解决方案，“中车制造”不断开拓新能源系列，助力国家实现“双碳”目标。
不要小看一片薄膜，高性能聚酰亚胺薄膜材料，导热率是普通金属铜的三倍，能够解决智能手机、笔记本电脑等电子通信设备的散热问题。在行驶的高铁上，有机硅泡沫材料制作的座椅靠垫，既软硬适中，又轻便阻燃，可进一步保障人们的安全出行。碳纤维叶片、聚氨酯叶片等可满足不同需求的风力发电。
“一桥飞架南北，天堑变通途。”中国中车高阻尼橡胶隔震支座应用在港珠澳大桥，帮助其抵御十六级台风的侵袭。芳纶等材料打破了国外技术垄断，应用于高端电气设备主绝缘系统。
中国中车负责人表示，服务国计民生，新材料战略性新兴产业前景可期。中国中车将以国家使命为己任，继续在高端新材料领域深耕发力，为建设科技强国和“中国梦”的实现贡献力量。

图片来源：新华社

中国中车：特色新材料释放发展大能量

■中国经济时报记者 孙兆

随着中国中车长客股份公司发布了哥伦比亚波哥大REGITRAM西部有轨电车项目的中标结果，中国中车旗下的株洲时代新材料科技股份有限公司（以下简称“时代新材”）成功中标该项目的酚醛地板组成产品订单，这标志着时代新材在中国中车长客股份车体新材料市场上实现了零的突破。
现代科技日新月异，伴随着科学技术的不断突破，对于中国中车来讲，新材料已如雨后春笋般快速生长并在各个领域发挥着重要作用。

从打破垄断到一路坦途

经过几十年的发展，中国中车新材料产业在蹒跚中起步，走出了一条属于自己的特色之路。
高性能聚酰亚胺薄膜是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，在科技界有着“黄金薄膜”之称，被广泛用于手机、电脑等电子产品以及卫星、飞机、高速铁路等重要部件的制造。但长期以来，美国某公司占据着绝大部分的市场份额。
针对于此，山东中车兆源新材料有限公司用了三年的时间，投资上千万，使聚酰亚胺薄膜实现了量产，不仅打破了国外公司的垄断还降低了成本。截至目前，该产品已批量应用于海上风电电机、油田钻井电机、煤矿电机、潜油电机等领域。
“在薄膜类绝缘材料生产行业中，山东中车兆源新材料有限公司有着最全的产品工艺和最领先的技术，其生产的产品供不应求。”中国中车负责人对中国经济时报记者表示，在山东中车兆源新材料有限公司的智能化生产线上，所有的工艺参数全部实现实时采集，并反馈到智能终端，可以直观地看到整条生产线的能耗、产量、产品的质量以及需要的工艺参数。不仅如此，其在生产过程中首创的中波加热方式在同等条件下，具有升温更快、温度更精确、更加节能的特点。在加紧工序，其制造的夹板式加紧工艺装置极大地提高了薄膜的稳定性，保证了薄膜的厚度均匀。
而从首支试制到量产，时代新材的聚氨酯叶片项目团队也作了大量的技术储备工作。2013年，时代新材开始对聚氨酯叶片进行可行性研究；2016年，时代新材启动试验、认证及工程化应用，历经4年的探索和实践，通过样片、小批量供应等阶段，业已成为完全掌握聚氨酯叶片批量制造技术的企业。
2021年，时代新材全力推进新材料、新工艺技术升级，叶片订单较年初预计增加3%。展望“十四五”，时代新材将以“双碳”目标作为产业催化剂，加强产业链协同创新，加快新材料开发、新技术突破，提升智能制造水平，不断拓宽风电叶片产业的赛道。
中国中车负责人表示，时代新材紧跟全球经济发展步伐，利用国内国际两大市场，坚持面向新兴产业、面向高端产品、面向全球整合，现已成为一家销售规模持续过百亿的高科技国际化制造型企业。

有稳步发展也有零的突破

新材料在创新中成长和飞跃，并“默默”服务在各行各业。
制动踏板，即人们俗称的“脚刹”，因为与汽车的安全性有着密切的关系，因此对自身的强度、刚度、扭转载荷有着更高的要求。随着中国中车海外子公司推出了世界上首款量产热塑性复合材料汽车制动踏板，满足了汽车厂商对安全性和经济性的要求。
据中国中车负责人介绍，这款创新的制动踏板采用了独特的设计方案，混合使用了三种不同的复合材料，引入了与众不同的生产工艺，其尺寸为350毫米×90毫米×60毫米，与早先的设计方案相比，有机板用量减少了33%，名义壁厚从3毫米降至2毫米，该产品的重量约为金属踏板的一半，强度却与其相近，甚至高于后者，有助于提升驾驶者的驾驶体验。
而随着时代新材与中交集团联手研发的首条国产GINA止水带在襄阳东西轴线沉管隧道项目顺利实现安装，这也标志着我国自主研发的高性能橡胶止水带首次在沉管隧道施工中使用。
据悉，此次研发生产的GINA止水带产品长约75.52米、重约4.5吨，在产品的生产过程中，产品的尺寸精度及整体性能的稳定性具有严格标准。而为了产品的顺利安装，时代新材配合施工单位设计了整套安装操作规程，设置了专用吊具、吊点及保护工装，解决了起吊后的落位安装等一系列问题，最终实现了止水带与端钢壳的无缝衔接。
中国中车负责人表示，襄阳东西轴线沉管隧道作为华中地区首条沉管隧道，具有引领内河沉管隧道技术发展的重要意义。时代新材凭借其研发实力，实现了国产沉管止水带从无到有的突破。
创新改变世界，科技拥抱未来。从“国家重器”到人们的绿色安全出行，中国中车新材料的身影处处可见；从突破技术瓶颈到实现稳步发展，中国中车新材料不断获得业内赞誉。未来，中国中车将坚持以市场为引导，立足新材料的研发，力争在新材料的生产经营和市场开拓等方面“再加速”。

本公众号版权归中国经济时报所有。如转载或引用本文内容须经许可，并注明转自中国经济时报。

监 制丨王辉李丕光 王彧 刘卫民

主 编丨毛晶慧 编 辑丨曹 阳