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文 | 渣叔

编辑 | 渣叔

前言

近年来，中国高铁迅速发展，逐渐被誉为我国向外展示的一张“金名片”，中国高铁能平稳跑出350公里的时速，离不开高质量车轮的支撑，高铁车轮就像一双“跑鞋”，为高铁飞腾插上了翅膀，只有鞋好，才能跑得精彩。

但直到2018年，中国高铁车轮才完全实现国产，2018年以前，我国高铁的建造主要依赖进口零件，尤其是像高铁车轮这类承载高铁运作的重要部件，向来都是从日本和德国那边进口轮对——可谁能想到对方出尔反尔，将进口8000万美元的订单强制取消，并且宣称从此再也不向中国提供轮对材料。

可对方没想到的是，我国一直在自主研发国产车轮，且于2018年成功研发出国产D2车轮，将高铁车轮制作的核心技术紧紧地掌握在自己手中。

崛起：中国高铁的发展

高速铁路的崛起，是中国铁路发展史上的重要里程碑，在为旅客带来了方便与快捷的同时，也为中国铁路的发展开创了新时代。“复兴号奔驰在祖国广袤的大地上”——从“追跑”到“领跑”，中国高铁发展的这十年，是峥嵘，也是印刻在我国历史上的光辉岁月。

中国高铁的发展历程主要有三个阶段，从钢铁机车到绿皮火车再到如今常见的复兴号。每一次车组样貌的变化都是一次高铁技术上的突破。

中国高速铁路的建设实际从2004年开始，我国开始为高铁自主研发实验进行技术积累，目前已建成了全球最大的高速铁路网络。2004年到2008年，我国不断实施“引进消化吸收再创新”战略。

2007年，我国开通京沪高速铁路，这条路线连接了中国的首都北京和最大的城市上海，在消化吸收德、日、法等国高速列车技术的基础上，我国和谐号CRH就此横空出世。

2008年8月1日，和谐号动车组列车在京津城际客运专线上大展风采，以每小时350公里的速度飞驰，35分钟就实现了城际跨越，也实现了我国铁路技术的跨越。

2009年后，我国进入全面自主创新期。2010年12月3日，升级后的和谐号CRH380A型动车组在京沪高速铁路枣庄至蚌埠试验运行，最高时速达486.1公里，创下了新的纪录。

2017年6月26日，我国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车——“复兴号”正式上线运营，两列复兴号动车组率先从京沪高铁两端的北京南站和上海虹桥站双向首发，宣告我国铁路技术装备水平进入一个崭新时代。9月21日，复兴号动车组在京沪高铁实现时速350公里商业运营，中国为世界高速铁路商业运营树立了新标杆。

中国高铁在过去10年间突飞猛进地发展，取得了举世瞩目的成就，我国正昂首迈入装备制造强国行列。

高铁车轮知多少？

车轮之于高铁，正如跑鞋对于长跑运动员，其重要性不言而喻。但很多人对高铁车轮不屑一顾，认为它不就是一对车轱辘吗？

可与普通车轮不同，高铁车轮并不是一般的钢材就能够制造的，要知道一节高铁车厢，重量可以达到五六十吨，而它的重量将全部压在4对高铁车轮上，每一对车轮都需要承受十几吨的压力。

高铁运行时，车速超过300公里的情况下，由于高铁车轮与轨道之间是没有任何缓冲，换言之车轮直接接触钢轨，在这么高的速度下二者间无疑会产生剧烈的摩擦，所以车轮的材质还必须耐磨、能够适应不同的环境，随着温度的升高以及降低，高铁车轮必须克服热胀冷缩，至于车轮裂缝，那更是绝对不允许的。

高铁车轮的质量优劣直接关系着列车的运行安全和旅客生命、财产的安全。1998年，德国ICE-1高速列车脱轨，造成101人死亡、105人受伤，究其原因，正是由于车轮不过关导致。

所以高铁车轮的制造工艺是对一个国家冶金工艺的综合考验，中国虽然是全球第一钢铁产业大国，但在高端钢铁的生产领域，却长期落后于国外，甚至于许多高端的钢材，中国也需要将本国普通钢出口，由国外企业进行加工，然后再高价买进，光靠代加工，就已经让国外赚得盆满钵满，而且中国高铁与日本新干线还存在竞争关系，如果任由中国高铁崛起，那么势必将导致自己的市场萎缩，日本随时都可能用高铁车轮来卡中国脖子。

自主研发难题：高铁车轮

制造车轮究竟有什么难题？乘坐普通列车时我们会发现列车在行驶过程中，会发出哐哧哐哧的声音，这是因为火车车轮直接与铁轨接触，经过轨道缝隙会产生振动，而乘坐高铁时则没有这种声响，甚至在高铁列车上几乎感受不到车身的抖动，这是为什么？

因为高铁轨道采用了无缝钢轨技术，一整段钢轨看不见一条缝隙，自然就可以避免列车振动问题，但光有无缝钢轨技术还不够，高铁车轮需要高速行驶，需要与钢轨摩擦，在摩擦过程中会升温，这就要求高铁车轮必须有非常强的承受能力和耐高温能力，否则很快就会爆胎，造成非常严重的事故。

我国一度被高铁车轮所难住的主要原因正是如此，高铁车轮采用了远高于一般火车车轮的标准，不但结构更加复杂，而且所需要的钢材也非常特殊，对车轮的光滑程度要求非常严格，而且列车司机一旦采取紧急制动，高铁车轮必须尽可能确保列车减速，正是因为有多项指标，所以高铁车轮的制造难度极高。新的使用条件对车轮的外形结构和内在质量都提出了更高的要求，为保证列车运行安全，高铁车轮必须具有更高的强韧性、耐磨性、抗热裂性、抗疲劳性、抗剥离性。

此外，高铁车轮还需要非常精密的工艺技术，这是很多国家头疼的事情。日本因为有高端机床，所以对于他们而言更容易制出高精密度的产品，这也是很多国家从他们国家进口高铁车轮的原因。

而我们国家研究的时间比日本要短很多年，早在19世纪，德国就已经用上了火车，日本也在不断地建造火车轨道，而当时我们国家还使用的是马车，根本没有火车的身影，时间导致的技术差距是很难一下被缩减的。

所以在高铁研发中期，中国高铁车轮主要从国外进口为主，不仅价格昂贵，而且经常遭遇一些与我国存在贸易竞争关系的国家用车轮来卡我们的脖子，这对于国产高铁走出国门是相当不利的，更何况国内每天运行的高铁列车数量高达数千列，这些列车的车轮需要定期更换。

如果不掌握自己的技术，依赖国外的车轮，我国高铁就无法进行持久的良性发展。

打破垄断：从进口到出口

为了实现高铁车轮工艺掌握在自己的手中，不受他国威胁，我国一直在研制高铁关键装备的核心技术，只有掌握全部核心技术，才能实现自主可控。

但高铁车轮的自主研发并非一蹴而就的事情，需要我国一大批高铁车轮研发优秀人才敢坐冷板凳、愿坐冷板凳。

2013年，我国启动了中国标准动车组项目，迈出了中国高铁“走出去”的第一步。2014年，“动车组关键技术自主创新深化研究——时速350公里中国标准动车组轮轴设计研究”重大课题正式立项，中铁旗下的多个机器制造厂全力组织团队进行科研攻关。

项目发展初期，许多人对此都没有抱有希望，因为当时，即便是国内最先进的工艺也造不出达到要求的高铁车轮，在几次试验中车轮都因为承重、热胀冷缩等问题最终不得以以失败告终。

但是我国高铁人并没有因此而放弃，而是不断查漏补缺，最终认识到当时中国国内高端冶金工艺的落后，使得国内缺少性能优良的优质钢材，正是因为如此，国内的几家主要企业都在积极寻求企业转型升级，拆解国外的高端技术。

最后通过大量关键技术的突破与创新，中国最终开发出了一种中碳Si-V微合金化D2材质车轮。　

2015年，D2车轮装配于“蓝海豚”和“金凤凰”中国标准动车组；2016年7月15日，装配着国产高铁车轮的中国标准动车组，跑出让世界惊叹的每秒“飞行”117米的“中国速度”；2017年1月，国产高铁车轮顺利通过60万公里装车运用，目前已安全运用超过100万公里。

2020年，我国发明出了复合型车轮，这种车轮使用中碳硅板微合金材料制成，具有良好的柔韧性以及要求之内的硬度。

与国外产品相比，国产高铁车轮在材料设计、冶金质量、综合性能、检测技术、智能制造方面明显优于同类进口产品，达到国际先进水平。国产高铁车轮还先后通过了德铁、韩国等市场资质认证，并出口韩国、印度、德国等国家，最终实现了从依赖进口到对外出口的华丽转变。

现在，我国已经拥有了自己的高铁车轮成熟生产线，研发、生产、升级后的车轮拥有极高的精密度、强度以及质量，与外国车轮相比有过之而无不及。中国高铁车轮的国产使用率已经达到95%，我们已经和依赖进口车轮的时代说再见了。

结语

我国无数高铁人的付出，无数自主研发的黑夜，让中国高铁面对他国8000万美元的订单毁约时，有独立、拒绝的底气，我们不再受制他人，不诚信的合作精神只会让他们自食经济损失的恶果。

我国再也不会因为高速车轮被外国卡脖子，更不用再花费巨款从国外进口。

“知之愈明，行之愈笃，十年如鉴，洞见未来”。中国铁路自主研发之路不易，车轮技术创新主动权在握。

回头看，轻舟已过万重山，向前看，前路漫漫亦灿灿。

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