高铁为什么这么安静?竟然跟它有关!

东媛看商业 2024-03-22 18:40:46

近日,一则关于“打工人周末坐高铁回血”的消息,引起了社会关注。据相关数据显示,2022年高铁短途城市通勤客流量同比增长了20%以上,超过50万名年轻打工人选择高铁商务座享受更加舒适的假期体验。但鲜为人知的是,为什么现在风驰电掣的高铁会这么舒适和宁静呢?这背后竟也与“中集造”有关!

那么,中集集团是如何从一块集装箱木地板出发,到今天的为高铁新材料加码助力?

中国名片上的“中集造”

高铁是中国走向世界的一张“国家名片”。这张名片的含金量不仅在于中国高铁有着全球最快的商业运营速度、首屈一指的综合舒适度,更在于其背后隐藏着一套对原材料、电子电器、信息系统、精密仪器等严苛的技术标准和质量管理要求。

随着高铁列车的不断提速,高铁动车采用传统材质制造的地板存在着振动强、噪声高、耐久性差等问题,已难以适应高铁大提速的发展要求。尤其是在高原、沙漠等高温、高寒、高海拔等复杂环境下,传统材质地板的减震隔音性能差、能耗高等问题越发凸显。

高铁动车地板是技术门槛高,标准要求极高的产品,对研发制造者有着近乎苛刻的要求。如何研发减震能力强、隔音效果好,且在防火阻燃、抗疲劳、耐久性和环保等性能更高的高铁动车地板,成为行业亟待攻克的艰巨课题。

位于浙江省嘉兴市嘉善县的嘉兴中集新材料科技发展有限公司(简称“嘉兴中集”),是中集集装箱板块旗下中集新型环保材料股份有限公司(以下简称:中集新材)子公司,在板块“众星驱动”战略引领下,通过持续创新,成功研发了一种高性能隔音高铁动车地板,现已广泛运用于我国多种型号的高铁动车上。

高性能隔音高铁动车地板的构造

“高铁使用的地板一定要能够减振降噪,保证列车平稳运行的同时保护乘客听觉,提升乘客出行舒适度。”嘉兴中集总经理何爽介绍。

“高速动车组声场环境复杂、声源众多,噪音和振动通过空气和车体材料等各种介质传播进入车体。想要研制一款能够阻隔噪音和振动的高铁地板,我们在借鉴国内外先进的技术经验后,自2018至2021 年,经过为期 4 年的艰难技术攻关和验证,最终通过将多种高性能的隔音材质,层层叠加,组合成一道能够吸收振动能量,阻挡噪音的坚实的‘防护墙’!同时,我们还在隔音降噪地板的外部,增设了防火阻燃层。”

在此基础上,中集研发技术人员还提出了层积结构设计策略,将隔音地板采用阻燃层、隔音阻尼层、木质层多层堆叠设计。以高分子树脂为主要材料的阻燃层具有良好的隔热、防火功能,具备质轻、环保、耐腐蚀的功能;以橡胶、复合材料组成的隔音阻尼层可以吸收振动能量以及声波,起到减震、隔音的效果。这种“隔音阻尼层材料”地板将多种介质材料复合成型,具备了轻质高强、耐化学介质、抗冲击、耐疲劳等特点,在减震、隔音和防火阻燃方面等性能方面非常突出。

当高铁动车风驰电掣,在各种复杂环境下高速行驶时,各类嘈杂的噪音以及振动都会被这种高性能隔音地板吸收,消除于无形,车厢内部的乘客们感受到的是舒适的平稳和宁静。

此外,这种地板采用木质复合材料,原材料来源广泛、可再生、无污染,是一种理想的环保板材,完全符合轨道交通车辆地板的使用要求。

寻找“隔音阻尼层材料”

何爽感慨地回忆道,当初技术攻关“隔音阻尼层材料”的过程一波三折,充满了曲折,令人难忘。

他说,最开始,中集的研发技术团队尝试与高校实验室共同研发该种材料,但结果并不理想。要么是隔音性能不理想,要么就是材料偏重,无法实现轻量化要求。失望之余,他们开始了寻找其他材料的历程。

一次偶然的机会,中集研发团队在海外找到一种能满足各项性能的隔音材料,这让他们喜出望外,原以为材料问题可以彻底解决了,正准备批量采购时,没想到经过洽谈才发现,该供应商在中国的供应链滞后,约三个月才能供货一次,根本无法满足嘉兴中集的交付时间和要求。

一个希望又破灭了。

中集研发团队只好重新寻求国内供应商,先后在浙江、江苏寻找了多家合作方,但经过多次的开模试制,几十次调整配方工艺,都无法达到理想的性能要求。当时几家国内合作方都表示标准太高,以目前国内的工艺材料水平很难满足,准备就此放弃。

专业机构对中集产品进行“隔音测试”

但中集团队深切地认识到,只有努力实现原材料的国有化,才能保障产品供应链安全可控以及时效标准。抱着“不管多难,也要攻克这个难关”的坚定信念,中集团队最终找到同样勇于面对挑战的合作方,经过长期的合作研发,连续测试8个月,录得2万个数据,取得关键性突破,最终攻克了这一技术难关。自 2022 年投产以来,已成功取得、交付 200 余列订单,预计未来三年订单将会得到大幅度增长。

中集新材的创新之路当然并未止步于此。

多年来,中集新材依托雄厚的工业基础和资源技术优势,通过持续创新不断地提升产品技术含量和扩大业务规模,产品从最初的集装箱木地板到中国高铁地板及环保板材,其业务线开始延伸至改性塑料、降解塑料、环保纸业等行业中高端领域。其中,公司轨道交通业务主要客户包括中国中车、阿尔斯通、庞巴迪等国内外知名企业。

新材料产业是中国七大战略性新兴产业之一,是整个制造业转型升级的产业基础。在国家政策和市场的双重驱动下,中集新材将继续以科技为引领,环保为责任,通过持续研发和创新,不断推出优质的产品与服务,振兴国家新材料产业,为国家实现“双碳”目标和社会经济高质量发展贡献中集力量。

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