永磁高鐵研發(fā)現(xiàn)狀

在德、日、法等高鐵大國，永磁同步傳動系統(tǒng)已經(jīng)應用到了高速動車組、地鐵車輛、低地板車輛、單軌車以及機車調車等領域，大多完成了樣機的開發(fā)和實際線路的考核，在某些場合正逐步進行小批量應用。

中國永磁在軌道交通上研發(fā)雖然起步較晚，但已經(jīng)逐漸追趕上國外先進水平。

2014年11月初，株洲所永磁同步牽引系統(tǒng)的下線，標志著我國成為世界上少數(shù)幾個掌握高鐵永磁牽引系統(tǒng)技術的國家 。

2015年01月14日報道，由中國南車株洲所研制的永磁同步牽引系統(tǒng)在青島成功完成首次軌道運行，并順利通過中國鐵路總公司評審，即將開始整車型式試驗與運行考核。

牽引車減少至少省電10%

高速列車采用永磁同步牽引系統(tǒng)，一方面可以充分利用永磁電機高功率密度的特點，降低列車的動拖比（指一列固定編組的列車中，動力車與無動力車的比例）；另一方面通過提高列車牽引效率，可節(jié)省大量電能，降低列車的全壽命周期成本。

雖然單個的高鐵用永磁電機成本比交流異步電機成本增加約10%，不過通過節(jié)省動拖比，比如一輛原來需要6動2拖的列車，可以只采用4動4拖，節(jié)省的2輛動車的牽引系統(tǒng)會使得安裝永磁電機的整列車成本反而降低20%。

一般來說，牽引系統(tǒng)能耗約占軌道交通系統(tǒng)總能耗的40%~50%，永磁同步牽引系統(tǒng)相比于異步牽引系統(tǒng)可實現(xiàn)節(jié)能9.61%。如果96條軌道交通線路全部采用永磁同步牽引系統(tǒng)，每年新線運營能耗將節(jié)約1.92億元。

電機全封閉噪音低維護少

永磁電機與異步電機的最大區(qū)別在于它的勵磁磁場是由永磁體產(chǎn)生的。異步電機需要從定子側吸收無功電流來建立磁場，用于勵磁的無功電流導致了損耗的增加，降低了電機效率和功率因數(shù)，所以永磁電機比異步電機要節(jié)能。

為了通風冷卻，地鐵用異步發(fā)電機是將線圈暴露在外的，需要定期將每臺電機的濾網(wǎng)進行一次清潔，如果不清潔，濾網(wǎng)堵塞會影響電機的散熱。而永磁發(fā)電機則使用全封閉式設計，更加安全可靠，此次株洲所研發(fā)的永磁發(fā)電機其絕緣技術結合了大功率機車和高鐵牽引電機絕緣結構的優(yōu)點，具有更高的絕緣可靠性，而全新的封閉式通風設計，則有效確保電機內部冷卻系統(tǒng)清潔干凈，相對異步牽引電機維護更少，噪音低。

由于永磁牽引電機結構和電磁方面的特點，其在地鐵現(xiàn)場應用過程中在低速時系統(tǒng)噪音明顯比異步電機低。整個系統(tǒng)噪音大概降低了3分貝左右。沒有濾網(wǎng)清潔這樣繁瑣的工作，系統(tǒng)的壽命周期成本也大大地降低了。

牽引系統(tǒng)技術是機車的核心技術，永磁技術在國內高鐵動力應用上的突破，將使中國高鐵在世界舞臺上更具核心競爭力。

同時，株洲所在2008年變身南車全資子公司之前，也一度由南北車交叉持股。歸屬南車后，株洲所一直被視作是區(qū)分南北車的關鍵所在。在“南北車整合”呼聲越來越高之時，以株洲所為代表的軌道交通科研院所，無疑將再次成為整合博弈的焦點。

參照永磁地鐵的商業(yè)化進程，永磁高鐵的商業(yè)化預計最快3年內能達成。而屆時永磁高鐵的市場規(guī)模將非常可觀：以2015年前后國內將建設96條城市軌道交通線路，一條線按20列6輛編組，每輛機車100萬元進行計算，一條線路永磁同步牽引系統(tǒng)將產(chǎn)生1.2億元的產(chǎn)值。如果96條線路全部采用永磁同步牽引系統(tǒng)，預期的產(chǎn)值將達到115億元。

就海外市場而言，直到2013年7月，日本東芝才宣布首次獲得海外地鐵市場永磁同步牽引系統(tǒng)大單：新加坡66列396輛改造車永磁同步牽引系統(tǒng)訂單。永磁高鐵的海外市場才剛剛起步，當然，市場競爭也會非常激烈。

不過，中國永磁有著無可比擬的優(yōu)勢。許峻峰在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時認為，只要技術研發(fā)能和國際比肩，中國最大優(yōu)勢就是擁有豐富的永磁材料稀土資源。國外幾個大廠家一直希望到中國國內來做，因為可以降低成本。