湖南日报全媒体记者 曹娴

    “双碳”背景下，如何降低能耗变得越来越重要。永磁动力技术，不仅让轨道交通“加速”，还能为“减碳”加速。

    12月9日，作为2021中国国际轨道交通和装备制造产业博览会的主体活动之一，永磁动力技术与市场应用论坛在株洲举行，多名院士纵论永磁技术之道，探讨应用发展之策。

    永磁牵引，车更节能

    12月3日，中老铁路开通。从昆明车站出发的复兴号动车组上，搭载着由中车株洲电机有限公司研制的牵引电机和牵引变压器。

    经过10余年的技术研发和探索，中车株洲电机研制了2万多台永磁电机，其中许多正运行在轨道之上。

    轨道交通从蒸汽牵引到内燃牵引，再发展到电力牵引。“随着技术不断进步，我国轨道交通在永磁电机这个方向加速前进。”中国工程院院士刘友梅介绍，永磁电机主要在列车的能耗、效率、控制性能、轻量化、小型化以及可维护全寿命周期成本等方面，具有明显优势。

    永磁牵引电机已经在我国高速动车组、地铁、机车等得到应用。2016年，长沙一号线成为国内第一列装载一整列永磁牵引系统的城轨列车，实测整车节能18.4%至35.9%。

    刘友梅认为，技术层面上，永磁牵引电机目前还存在材料价格较昂贵、结构设计需改进、标准规范不完善等不足。

    面向未来，永磁电机应注重三个发展趋势：加强新的磁性材料、磁路结构等新技术研究；永磁牵引系统一体化，减少电机在转向架安装空间，提升传递效率；利用数字化技术，对永磁电机的状态监测、健康管理以及寿命预测等信息进行管理，实现牵引系统智能化发展。“让永磁电机技术助力交通强国建设。”刘友梅说。

    永磁动力产业迎来机遇，市场容量超万亿规模

    中车株洲电机研发出包括永磁同步牵引电机在内的系列牵引电机和牵引变压器产品，一举解决了我国先进轨道交通装备“心脏”国产化问题，也实现了自身的快速发展壮大。

    中国中车首席技术专家、中车株洲电机公司永磁技术研究所所长晏才松介绍，自2004年成立以来，公司年复合增长率达到25%，营业收入从3.85亿元增至100.68亿元。“一早就看到了永磁技术在‘双碳’领域的重要性。”

    永磁动力系统不仅在减少碳排放上有优势，也不止应用在轨道交通领域。比如新能源汽车，近5年永磁电机在新能源汽车中的占比超过90%；比如中央空调，采用高速永磁直驱变频传动系统的中央空调，体积缩小一半，节能40%以上。

    “我国目前已形成完整的永磁动力产业链条，从前端材料到中段部件，到下游应用，汇集了一大批优秀的企业，技术研发实力位于世界领先水平。”中国工程院院士丁荣军说。

    丁荣军认为，永磁动力产业发展迎来机遇，整个永磁系统的市场规模会越来越大。“永磁动力”替代传统动力系统，可满足“双碳”背景下，轨道交通装备、新能源汽车、海洋船舶、航空航天、发电、冶金等多个产业的发展需求。据保守估计，市场容量超万亿规模。

    在株洲打造永磁动力技术国家制造业创新中心

    动力装备水平体现一个国家的工业化水平。

    早在2003年，株洲就开始进行永磁动力技术和产品的研制。中车株洲电机、中车株洲所等企业经过多年的技术储备，在永磁电力应动和驱动领域培养一大批产业技术工人，搭建了系列技术平台，研发体系逐步完善，应用研究成效显著。

    株洲市市长陈恢清介绍，目前全市从事永磁应用研究的核心技术人才超过400多人，初步形成了集研发设计、生产制造、售后服务于一体的产业链条，产值突破100亿元。

    “一项技术、一个产业的发展，必须通过应用驱动。”丁荣军说，通过产业集群式发展，可以实现更多应用，在应用中发现更多问题，从而把技术发展得更好。

    丁荣军建议，共创永磁动力产业协同发展创新生态，以株洲为核心，抓紧培育产业链条健全、专业协作机制完善、竞争力强劲的永磁动力产业集群，打造永磁动力产业公共服务平台，加快永磁动力产业国家制造业创新中心建设。