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從日本走向世界,從過(guò)去(qù)走向未來!——東芝電力機車描繪的未來圖景 mask

從日本走向世界,從過(guò)去(qù)走向未來!

東芝電力機車描繪的未來圖景

2018.11.14 社會(huì)基礎設施
本文看點
  • 自(zì)1923年(nián)起,東芝就(jiù)已從事(shì)電力機車制造事(shì)業
  • 東芝擁有8軸大功率機車和日本首款使用(yòng)锂電池的混合動力機車
  • 節能(néng)電機、IoT(物聯網)、AI(人工智能(néng))……與新技術并行(háng / xíng),下(xià)一代電力機車将會(huì)是什麽樣的呢?

物流支撐着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)我們的日常生(shēng)活,同時,物流的形式也正悄然變化着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)。比如(rú),在衆所(suǒ)周知的“最後(hòu)一公裏(lǐ)”内,即從配送點到各個家(jiā)庭,無人機的使用(yòng)正飛速發(fā/fà)展着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)。

然而(ér),時至今日,鐵路貨物運輸仍然占據着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)十(shí)分重要(yào / yāo)的地位。充滿計劃性與高效性的鐵路網絡系統使得(dé / de / děi)長途鐵路運輸具備了其(qí)他運輸方式望塵莫及的超高性價比。

那(nà)麽,牽引鐵路貨物的 “電力機車”的發(fā/fà)展又面臨着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)怎樣的新變化呢?這個問題,我們可(kě)以交給東芝的電力機車專家(jiā)組來回答。自(zì)1923年(nián)(正處于(yú)東芝的前身--芝浦制造所(suǒ)時代)首次制造出電力機車以來,東芝不僅在日本本土進行(háng / xíng)電力機車的銷售業務,同時還向中國、印度、土耳其(qí)、新西蘭、南非等國家(jiā)出口電力機車。可(kě)以說,多年(nián)專注于(yú)交通公共設施建設領域的東芝,以其(qí)強大的實力讓其(qí)生(shēng)産的電力機車覆蓋了世界的每一個角落。

在東芝,宮崎玲先生(shēng)被稱爲“Mr.機車”,山田真廣先生(shēng)是“下(xià)一代機車的設計負責人”,兩位都親身參與過(guò)電力機車的設計與制造。這次,就(jiù)讓我們通過(guò)兩位的對(duì)話,來追尋東芝的電力機車從日本走向世界的軌迹吧。

東芝社會(huì)基礎設施系統株式會(huì)社 鐵路系統事(shì)業部車輛系統技術部 宮崎玲先生(shēng)和府中事(shì)業所(suǒ)交通系統部 山田真廣先生(shēng)

左:東芝社會(huì)基礎設施系統株式會(huì)社
鐵路系統事(shì)業部 車輛系統技術部 宮崎玲 先生(shēng)
右:東芝社會(huì)基礎設施系統株式會(huì)社
府中事(shì)業所(suǒ) 交通系統部 山田真廣 先生(shēng)

一、關于(yú)研發(fā/fà)與設計——東芝的成果讓人印象深刻

EH500型 交直流電力機車

EH500型 交直流電力機車

電力機車實際上由多個系統和部件組成,包括以電路爲首的主變流器,牽引電機等傳動設備、制動系統和軸承等。這些說起來簡單,但實際上,結合系統、設備、部件制造出一輛電力機車需要(yào / yāo)大量的專業技術知識。多年(nián)以來,東芝憑借着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)領先全球的科技創新及技術積澱,緻力于(yú)電力機車以及整體的電氣化系統的創新研發(fā/fà),其(qí)多款新型産品已廣泛應用(yòng)于(yú)全球各地。

“府中事(shì)務所(suǒ)研發(fā/fà)出了許多大家(jiā)所(suǒ)熟知的電力機車,如(rú)有着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)‘ECO-POWER金太郎’美譽,從北海道到東京圈僅需一輛便可(kě)實現運行(háng / xíng)的EH500型機車等。自(zì)從入職以來,我便一直負責這些機車的設計與制造,如(rú)混合動力機車HD300型、既能(néng)在日本青函隧道等新幹線鐵路上運行(háng / xíng),又能(néng)在傳統鐵路上行(háng / xíng)駛,還可(kě)應對(duì)共用(yòng)行(háng / xíng)駛區間的EH800型,以及最近行(háng / xíng)駛在名古屋鐵路上的EL120型等等。”(山田先生(shēng))

“我自(zì)從入職以來,一直從事(shì)以新幹線爲首的車輛用(yòng)機器和交通系統的研究,電力機車大多數是面向日本國外的。最讓我印象最深刻的就(jiù)是東芝針對(duì)于(yú)南非特殊地理環境而(ér)研發(fā/fà)的10E型電力機車——它的研發(fā/fà)過(guò)程相當棘手。”(宮崎先生(shēng))

面向南非的10E型電力機車

面向南非的10E型電力機車

二、混合動力、大功率“8軸” ――東芝電力機車的獨特之處是什麽

山田先生(shēng)參與制造的HD300型電力機車,以柴油機、發(fā/fà)電機和蓄電池作爲動力源,是日本國内首款使用(yòng)锂電池的混合動力機車。其(qí)動力源實現了電力和柴油機的雙向選擇。這一創舉爲電力機車的未來發(fā/fà)展開辟出了一片全新的領域。

HD300型混合動力機

HD300型混合動力機

“混合動力機車是一種符合時代要(yào / yāo)求的環保型機車。它不但有助于(yú)減少二氧化碳的排放量,并且在貨站的更換操作方面更具優勢。我們可(kě)以拿汽車來類比:這種新型環保汽車并不追求在高速公路上的飛速疾行(háng / xíng),而(ér)是盡量減少在街道上反複啓動、停止而(ér)産生(shēng)的二氧化碳和噪音。”(山田先生(shēng))

東芝的追求不僅僅是環保,還有更新更強的高科技。其(qí)中值得(dé / de / děi)一提的,就(jiù)是由日本貨運鐵路株式會(huì)社(JR貨運)與東芝共同研發(fā/fà)的EH800型機車。它是日本首款“既能(néng)在新幹線鐵路上運行(háng / xíng),又能(néng)在既有鐵路上行(háng / xíng)駛,可(kě)應對(duì)共用(yòng)行(háng / xíng)駛區間的機車”,同時也是搭載了8個電機的“8軸機車”。在日本國内,也隻有東芝才能(néng)制造出來所(suǒ)謂的“8軸機車”

EH800型 交流電力機車

EH800型 交流電力機車

“舉例來說,4軸的EL120型承載量是50t級别,8軸的EH800型承載量超過(guò)100t。軸數越多,電機的數量也越多,牽引力也就(jiù)越強。我們是目前唯一一家(jiā)能(néng)夠生(shēng)産8軸機車的企業,這也意味着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)在日本國内我們所(suǒ)制造的機車馬力最強。”(山田先生(shēng))

那(nà)麽,面向日本海外的電力機車又是什麽樣的呢?據宮崎先生(shēng)說,它們不僅僅功率高,其(qí)日本制造所(suǒ)獨有的特性也爲人矚目。

“相信大家(jiā)在電視上都看到過(guò),在南非等海外地區,6輛機車相連,長度超過(guò)2千米,用(yòng)來牽引載貨列車的機車并不罕見。毋庸置疑,這對(duì)機車的馬力和運轉率都提出了很高的要(yào / yāo)求。運轉率對(duì)鐵路運營商的收益有直接影響,因此在簽訂合同時運營商就(jiù)要(yào / yāo)求運轉率達到一定數值。同時,運營商對(duì)機車的備用(yòng)系統也有要(yào / yāo)求:即便機車出了故障,也能(néng)立即追蹤并返回前線。”(宮崎先生(shēng))

各個領域對(duì)環保的關注和需求與日俱增,同時,追求大功率和運轉率的海外市場對(duì)于(yú)混合動力機車的關注度也在不斷攀升。日本國内混合動力機車的交付實績使得(dé / de / děi)東芝積累了大量的相關知識與見解,而(ér)這也成爲了東芝的一大優勢。當然,我們也面臨着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)更大的挑戰。

“目前,日本國内出現了可(kě)大幅降低電力功耗的高效電機PMSM(永磁同步電機)。除了省電之外,它的全封閉結構無需進行(háng / xíng)内部清理,可(kě)降低維護成本,預計今後(hòu)将會(huì)得(dé / de / děi)到更廣泛的應用(yòng)。”(山田先生(shēng))

PMSM(永磁同步電機)

PMSM(永磁同步電機)

不僅是下(xià)一代電機,爲實現更加“安心·安全”的物流,我們還将結合IoT(物聯網)和AI(人工智能(néng))研發(fā/fà)出新型解決方案,如(rú)計算機的動力支援系統和圖像處理的監控系統等。在東芝,電力機車的研發(fā/fà)将與這些新技術的研發(fā/fà)并駕前行(háng / xíng)。

‘鐵路的IoT化(物聯網化)’是我們目前的關鍵詞。今後(hòu),我們将積極采用(yòng)最新的技術,貼合客戶需求,研發(fā/fà)出獨具東芝特色的電力機車”(山田先生(shēng))。“每個國家(jiā)對(duì)機車的需求都不相同,希望我們能(néng)夠将産品、技術、系統結合起來,爲客戶提供全新的體驗”(宮崎先生(shēng))。

PMSM(永磁同步電機)

時代的變化促進着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)技術的革新,而(ér)技術的革新又加劇了時代的變化。迎接時代新風,制造業者們唯有不斷地進行(háng / xíng)技術攻關,累積知識與經驗,才能(néng)更加從容地應對(duì)全新的挑戰。也唯有如(rú)此,才能(néng)體現出身爲制造業者的驕傲。飛馳的電力機車,承載着(zhe/zhuó/zhāo/zháo)東芝科技創新的傳統,将未來的希望傳播到這世界的每一寸土地上。